2022 年北京“最美科技工作者” ▏杜春燕：將前沿科學(xué)引入中學(xué)課堂
在北京市委宣傳部、北京市科協(xié)等部門組織的遴選活動(dòng)中，清華大學(xué)教授、中國工程院院士江億等10名同志當(dāng)選2022年北京“最美科技工作者”，并將作為2022年全國“最美科技工作者”候選人向中國科協(xié)推薦。讓我們一起來了解最美科技工作者的感人事跡，體悟他們身上的“愛國、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)、協(xié)作、育人”科學(xué)家精神。
作為北京市第三十五中學(xué)科技教育中心主任，杜春燕手把手指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究，為中學(xué)生搭建科學(xué)實(shí)踐的平臺(tái)，打造了中學(xué)科技教育的創(chuàng)新模式。
撰文/記者 趙玲 圖文編輯/陳永杰
“杜老師，聽說前幾天您帶別的班同學(xué)在納米化學(xué)實(shí)驗(yàn)室用儀器看了金子，它們在納米級居然不是金黃色，而是酒紅色？”
“杜老師，上周參加的比賽復(fù)賽在什么時(shí)間??？”
“杜老師，下次咱們什么時(shí)候去中國科學(xué)院參觀學(xué)習(xí)啊？”
“納米”“實(shí)驗(yàn)室”“比賽”，這些關(guān)鍵詞在杜春燕的生活中經(jīng)常出現(xiàn)，作為北京市第三十五中學(xué)科技教育中心主任，她在三十五中參與創(chuàng)建了包括納米化學(xué)探索實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的10所創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建了普惠類、拓展類、項(xiàng)目類及競賽類的一整套科技創(chuàng)新課程體系，手把手指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究，為中學(xué)生搭建科學(xué)實(shí)踐的平臺(tái)，打造了中學(xué)科技教育的創(chuàng)新模式。日前，在北京市委宣傳部、市科協(xié)等部門組織開展的遴選活動(dòng)中，杜春燕當(dāng)選2022年北京“最美科技工作者”。
從“科技班”到10個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
2011年，杜春燕從中國科學(xué)院博士畢業(yè)，沒有選擇繼續(xù)科研，而是進(jìn)入北京市第三十五中學(xué)擔(dān)任專職科技教師兼科技輔導(dǎo)員。
當(dāng)時(shí)的三十五中科技教育軟硬件資源極度匱乏—沒有足夠的專業(yè)科技老師，沒有行之有效的科技課程，也沒有實(shí)驗(yàn)室等教學(xué)設(shè)施。如何在這種條件下為學(xué)生們提供興趣課程，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)，這是擺在剛?cè)肼毜亩糯貉嗝媲暗囊坏离y題。
▲杜春燕老師（左二）介紹科技教育經(jīng)驗(yàn)（供圖/杜春燕）
所幸，2010年學(xué)校啟動(dòng)的“科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)班”給了杜春燕施展拳腳的空間。作為校內(nèi)指導(dǎo)老師，她與中國科學(xué)院專家一起，為兩個(gè)班的同學(xué)開設(shè)中國科學(xué)院套餐式課程，邀請中國科學(xué)院專家來學(xué)校給學(xué)生上課，介紹前沿科學(xué)的進(jìn)展?！霸谛鹿诜窝滓咔橹?，我們每學(xué)期都會(huì)組織學(xué)生去中國科學(xué)院的院所參觀，讓他們以小組為單位參加科研項(xiàng)目，跟著中國科學(xué)院的導(dǎo)師，研究一些前沿的科學(xué)問題?！倍糯貉嗾f。
“科技班”的育人效果顯著，“我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對于前沿科學(xué)、創(chuàng)新的需求非常強(qiáng)烈，學(xué)?？紤]到‘科技班’的受益面還是太小，為了讓更多學(xué)生受到前沿科學(xué)的熏陶，開拓視野，我們從2013年開始籌建10個(gè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室，這次面向全體學(xué)生。”
生命科學(xué)、空間信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)與科學(xué)計(jì)算、智能科學(xué)與技術(shù)、航天、航空、風(fēng)洞、天文大數(shù)據(jù)、人工智能機(jī)器人、納米化學(xué)……很快，10個(gè)前沿科學(xué)實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)在三十五中建成使用。作為納米實(shí)驗(yàn)室首席導(dǎo)師和由10個(gè)實(shí)驗(yàn)室組成的科技教育中心的主任，杜春燕有了更大的平臺(tái)踐行心中的科技教育夢。
科技教育給了孩子們更大的舞臺(tái)
納米，無疑是一個(gè)前沿的科學(xué)概念，一所中學(xué)里的納米實(shí)驗(yàn)室，能研究什么？
“我們最主要的任務(wù)不是進(jìn)行什么技術(shù)攻關(guān)，解決科技難題，這個(gè)我們也做不到?！倍糯貉嗵寡裕拔覀兿胱寣W(xué)生觀測到納米結(jié)構(gòu)，制備出納米材料，從而對納米科學(xué)產(chǎn)生興趣，主動(dòng)了解它們在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等?！?nbsp;
杜春燕舉了個(gè)例子：我們?nèi)庋劭吹降慕鹱邮墙瘘S色的，但是把金子制備到納米級別后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它是酒紅色的，像葡萄酒一樣的顏色?！暗谝淮卧趯?shí)驗(yàn)室展示這種物質(zhì)到達(dá)納米級別后形狀的改變時(shí)，學(xué)生們發(fā)出了一片驚嘆聲?！?nbsp;
現(xiàn)在就讀于香港理工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)的大一學(xué)生羅鳴宇曾經(jīng)是三十五中的學(xué)生，正是在中學(xué)時(shí)有幸進(jìn)入北京大學(xué)進(jìn)行無機(jī)金屬納米催化劑方向的研究，才讓他確定了對化學(xué)的熱愛，最終在大學(xué)時(shí)選擇了化學(xué)工程專業(yè)。
“中學(xué)時(shí)我每周有兩節(jié)科技課，可以去杜老師的實(shí)驗(yàn)室里做探究性實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)我參與了一種叫‘碳量子點(diǎn)’的納米材料的課題探究，在杜老師的指導(dǎo)下，我們閱讀了相關(guān)文獻(xiàn)，了解如何制備和改良，設(shè)立了實(shí)驗(yàn)步驟，最后在納米實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行實(shí)驗(yàn)規(guī)劃并且獲得了多組數(shù)據(jù)，最終完成了實(shí)驗(yàn)?！绷_鳴宇說。
與羅鳴宇有相似經(jīng)歷的還有趙松睿。他被選拔進(jìn)中國科學(xué)院參觀學(xué)習(xí)，確定了對于化學(xué)研究的熱愛，后來通過自主招生進(jìn)入北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院學(xué)習(xí)，又被保研進(jìn)了化學(xué)生物學(xué)相關(guān)的前沿交叉科學(xué)研究中心繼續(xù)攻讀學(xué)業(yè)。
這些優(yōu)秀學(xué)生的經(jīng)歷讓杜春燕自豪和欣慰——她始終認(rèn)為，在中學(xué)時(shí)期對青少年進(jìn)行科技教育，對于他們提前接觸興趣學(xué)科，把興趣轉(zhuǎn)化為志向，具有十分重大的意義。
為了給予孩子們更大的舞臺(tái)，杜春燕會(huì)帶著學(xué)生們參加各類科技活動(dòng)和比賽。因?yàn)檫@些活動(dòng)大多安排在周末和假期，所以杜春燕幾乎沒有休過一個(gè)完整的周末和假期，最長的一次曾經(jīng)連續(xù)一個(gè)多月沒有休息，但并不是每個(gè)人都能理解他們的工作。
▲杜春燕老師帶領(lǐng)學(xué)生參加第39屆北京青少年科技創(chuàng)新大賽（供圖/杜春燕）
在帶領(lǐng)學(xué)生開展科技活動(dòng)的過程中，經(jīng)常會(huì)有人問：“你們搞這些有用嗎？天天把自己的周末和節(jié)假日都搭上，高考能加分嗎？”杜春燕有些五味雜陳。但她堅(jiān)持用科技教育帶動(dòng)教育創(chuàng)新的理念，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)科技課的過程中，學(xué)生們掌握了開展自主的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方法，這些學(xué)習(xí)方法在學(xué)習(xí)其他學(xué)科知識(shí)的時(shí)候也能夠用到。
“時(shí)間久了以后，很多老師也認(rèn)可了科技課程對課堂學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用?！倍糯貉嘤浀?，有些學(xué)生原來比較內(nèi)向羞澀，在參加科技活動(dòng)，跟不同的專家、同學(xué)交流之后，現(xiàn)在已經(jīng)能夠自如地進(jìn)行表達(dá)，綜合素質(zhì)得到了提高。她相信，這些精神面貌的改變將會(huì)給學(xué)生們帶來極大的幫助。
80后教師團(tuán)隊(duì)自編整套科技課程教材
盡管擁有10個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，但杜春燕認(rèn)為，三十五中最大的優(yōu)勢其實(shí)在于專業(yè)的科技教師資源?！拔覀兊膶Ｂ殟徫豢梢宰尷蠋焸儼残耐度雱?chuàng)新型教育?！?nbsp;
杜春燕表示：“學(xué)校為每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都配備了一位專門的科技教師，負(fù)責(zé)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室的課程，帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行科技實(shí)踐活動(dòng)?！?nbsp;
沒錯(cuò)，開發(fā)課程是科技教師的工作重點(diǎn)和難點(diǎn)。不同于語文、數(shù)學(xué)這樣的課程，科技課程沒有規(guī)定的教材，想要把前沿科學(xué)知識(shí)融入課程中，需要科技教師自己進(jìn)行設(shè)計(jì)。
▲杜春燕老師（左二）在給學(xué)生介紹原子力顯微鏡（供圖/杜春燕）
這個(gè)由3位碩士、5位博士和兩位博士后組成的80后科技教師團(tuán)體，很快開始鉆研科技教育理論并付諸實(shí)踐。他們?yōu)槊總€(gè)實(shí)驗(yàn)室都形成了一套自編教材，從無到有地構(gòu)建了普惠類、拓展類、項(xiàng)目類及競賽類的一整套科技創(chuàng)新課程體系，適合不同層級的學(xué)生。杜春燕表示：“第一階段主要以課程教授為主，第二階段會(huì)有一些動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，第三階段則是探究式、項(xiàng)目式的，只有對這個(gè)領(lǐng)域真正感興趣的學(xué)生，才愿意拿出半年甚至一年的時(shí)間去做這樣的課題?！?/p>
在他們的努力下，科技教育逐漸成為了三十五中的品牌和特色。如今的杜春燕依然早出晚歸，不知疲倦地奮戰(zhàn)在她的實(shí)驗(yàn)室和科技教育舞臺(tái)上。用她自己的話說：“我的實(shí)驗(yàn)室就是我的工作室?！?nbsp;
采訪結(jié)束時(shí)，記者問道：“您未來還會(huì)一直把科技老師做下去嗎？”杜春燕認(rèn)真地回答道：“我會(huì)一直堅(jiān)定地做科技老師，為培養(yǎng)更多的青少年科技后備人才而奮斗?！?/p>
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