科技创新教育的执着探索者

科技创新教育的执着探索者

——记齐鲁最美教师、历城二中教师高月锋

本刊通讯员   刘晓旭

拥有9项国家专利，120次获得全国、省、市、区优秀科技辅导员称号，获得全国创新型名师、全国十佳科技教师、山东省科技教育先进个人、济南市最美青年、历城区十大杰出青年、历城区名师、历城区学科带头人等荣誉称号。十余年来，高月锋取得了丰硕成绩，但他始终坚守在教学一线，始终坚持自己“做一个有价值的人”的初心。他不惧挑战，主动请缨，不断给自己加码加压，最终成长为科创教育的“大咖”，并凭借着这份对学生的责任、对教育的热爱、对使命的担当获评“2020年度齐鲁最美教师”。

 

“门外汉”捧回了全省冠军

 

作为一名信息学教师，高月锋善于做开创性的工作，且卓有成效。在历城二中刚工作不到一年，高月锋就看到了机器人教育的发展前景，主动向学校要求开展机器人教育。

十七八年前，在一线城市的学校，机器人教育都是个新鲜事，就别提当时地处济南城乡接合部的历城二中了。不过“初生牛犊不怕虎”，高月锋幸运地遇到了“伯乐”———历城二中时任校长李新生。李新生不但同意了他的提议，还花费大笔资金从上海购买了四台“能力风暴”机器人平台，从各方面给予他支持。

虽然内心有着一股子激情，但当机器人真摆在面前的时候，高月锋激动中也夹杂着一丝压力。他和学生以前连见都没见过机器人，更不要说有什么深入的了解了。为了彻底弄清楚机器人各个部件的功能和各种传感器的性能，在长达半年的时间里，高月锋几乎住在了学校里。那段时间，他和机器人可以说是形影不离，一边阅读大量的书籍，补充专业知识，一边小心翼翼地尝试拆装，研究它们的构造和原理，就连和朋友、同事交流，说着说着话题也都转移到了机器人上。那几个月，高月锋经常学习工作到深夜，有好多次都是李新生实在看不下去，把他撵回去睡觉。

功夫不负有心人。2003年12月，在山东省出版杯机器人大赛中，高月锋带领的机器人足球代表队经过三天的激烈“厮杀”，竟一举夺得全省一等奖第一名。当很多对手得知他们几个月前还是“门外汉”时，直呼“不可能”。

后来，李新生又给高月锋送上“神助攻”。李新生请来专家在学校作创造发明的报告，把创造发明课排进了学校课程表，面向全体学生，每周一节课。

在高月锋的努力和李新生的支持下，那一年，历城二中居然有五六十项创造发明申请了国家专利，还有十多件学生作品被选送参加全国青少年科技创新大赛。

尝到了科技创新的甜头，高月锋又找李新生要了近200平方米的两间大教室，作为创造发明课的专用教室，还向上级有关部门申请了5万元的启动经费，用于购置各种工具和材料。

学校如此给力，高月锋也不负众望。几年下来，科技创新教育成为历城二中的一大特色。高月锋领衔编写了创造发明课的校本教材，学生每年申请的国家专利都有三四百项之多。目前，高月锋辅导的学生有930多人次在全国、省、市、区各级各类科技竞赛中获奖，学生书写创意80万份，其中申请专利4267项。在学校的支持和高月锋的努力下，在全国青少年科技创新大赛中，历城二中也成了从不缺席的一等奖“专业户”。

 

为教育理想苦练内功

 

首次参加机器人大赛告捷给高月锋带来了十足的信心，也让他见识到了科技创新这片浩瀚的知识海洋。高兴过后，高月锋潜下心来，一头扎进了学习中，他要“清空”自己，让自己回归一名“学生”，如一块海绵，尽最大限度地吸收科技创新知识。

高月锋每天都在办公室或者图书馆学习，不断接触新的领域、新的内容，每天都不敢懈怠，全力以赴研究教学内容和方法。工作到深夜，已经是高月锋的生活常态。有时候，特别是科技大赛前几天，他经常彻夜不眠。虽然非常辛苦，但是能实现自己的教育理想，高月锋乐此不疲。

2008年1月，高月锋接手科技创新教育工作，这对于他来说又是一个新的挑战。通过不断学习和努力，高月锋迅速地从一名普通的信息学教师，成长为一名科技创新教育方面的专家，并研究开发了系统的科技创新课程。从为本校学生上课，到为全国各地学生作报告普及推广科技创新教育，一路走来，高月锋的专业素养迅速提升。其实，支撑他坚持走下来的还源于内心的追求，就是成为一个有价值的人。

高月锋深知，要想成为一名优秀的科技创新教育教师，不仅要有渊博的知识，更要有埋头苦干、不计报酬的品质。要变得优秀，这也意味着，高月锋要比别的教师付出更多。

“我喜欢这份挑战。”这句话，高月锋一直挂在嘴边。不管是遇到什么困难挫折，这句话一直支撑着他走下去。高月锋认为，科技创新教育讲究的是“新”，它没有固定的教材，也没有一成不变的规则，可以按照人才成长的规律培养学生的科学素质，在内容、教学方式上，可以不断地探索，不断地创新，充满了新奇和创造的乐趣。

 

构建“普惠创客教育体系”

 

为了能让科技创新教育真正地培养学生的创新素质，为了探索创新人才的早期培养模式，高月锋搜集各种资料，加强对外交流，不断改进，把课程做得更系统、更科学、更有效、更吸引学生。他开创性地提出了“普惠创客教育”理念。这一理念以创客教育的普惠价值和知识建构理论为生长点，基于“面向全体，惠及所有”的教育伦理，建构目标、内容、实施、评价一体的课程与自适应学习系统。它支持学生线上线下融合学习资源，进行个性化自主学习，使学生乐于将自己的“创意”转化为智慧“作品”，培养创新精神和实践能力。

在高月锋的引领下，历城二中的“普惠创客教育”发展迅速———2008年开始探索，2013年进行提升完善，2018年开启普惠创客教育线上线下融合教学模式探索。

普惠创客线上线下融合教学模式主要解决了创客教育师资匮乏、创客教育课程短缺、传统教学模式无法有效因材施教、创客教育无法普及等问题，让越来越多的学校不再因“高门槛”对创客教育望而却步，让越来越多的学生有机会得到个性化的发展。

特别是2015年后，高月锋把科技创新教育与创客教育相结合，并采取了许多措施，开发了系统课程体系，取得了一系列的科技创新教学成果，相继在历城实验小学、历城区洪楼第二小学、郓城一中、新疆昌吉市一中、潍坊新纪元学校、德州市临邑洛北中学等学校推广，取得了非常好的效果。在学校的大力支持下，高月锋带领他的团队基于学生创新精神、实践能力培养，以“创客教育的普惠价值”和“知识建构理论”为生长点，建构了“普惠创客教育体系”。

高月锋通过“普惠创客教育体系”的构建，基本解决了目前困扰创客教育的三个难题。一是课程系统问题。解决创客教育唯物质、唯技术的问题，研制了系统化解决方案，为创新人才早期培养提供了可行有效的路线规划图。二是创客空间问题。线下智能空间和线上智能空间相融合，综合建构全时空、全方位、全过程的学习体系，开创了未来教育的模式。三是师资力量问题。通过校企合作的机制体制创新，学校自主“造血”和购买服务相结合，构建全科式的师资队伍。研发的“自适应智能学习系统”代替教师的大部分教学工作，既解放了教师又有效地促进了学生的自主学习。随着这三个难题的解决，创客教育进入了新阶段。

不仅是创客教育，高月锋研究的这种学习方式也可以适用其他学科开展基于真实情景的探究式学习，比如基于班级的普惠式学习以及基于社团的研究式学习。这种学习系统、课程体系和学习方式，特别是对于教育欠发达地区，能够有效促进教育资源的均衡。成果面前，高月锋也没有妄自尊大，他带领着自己的团队在实践中不断发现问题，不断自我完善。

 

为学生搭建“造梦空间”

 

2012年，历城二中图书馆进行改造扩建，学校决定拿出一层楼作为学校科技馆。“面积有1200平方米，投入了200万元，当时号称全国最大的校园科技馆。”高月锋当时激动得夜不能寐。

惊喜还在后面。2018年是历城二中办学60周年，学校搬迁重建，一座占地388亩的现代化、高科技校园投入使用。

让高月锋做梦也没想到的是，这一次学校给他的“地盘”更大了。“你们看，这栋楼从2层到7层，全部6000多平方米都是科技创新空间，有科技馆、普惠创客教室、机器人实验室、创意工坊……”每当有人和他聊起这个话题，高月锋总是如数家珍。

有了这样令人羡慕的“造梦空间”，高月锋也抓住机遇，再次实施课程升级，其中既有面向全体学生的科学探究类普惠课程，也有满足不同学生兴趣爱好的技术类课程、机器人课程、网络学习课程等社团课程，还有面向少数具有技术特质学生的竞赛类课程……

“课程要以坚持培育学生心智、激发创新潜质为主要目标。”在创新教育的发展中，高月锋始终以“学生获得”为出发点，着眼于学生关键能力的培养，让每一位学生得到个性而充分的发展。他整合了国内外最新创客教育产品，打造全国领先的中小学智能创客空间，让学生体验最前沿的高新科技。

现在的历城二中智能创客空间中，根据功能不同，既有技术特点鲜明的专用创客教室，又有传统科技和高新科技体验场馆。建设2000平方米的基础科技探究区，配有200余件互动展品，用于学生对基础科学知识的探究式学习，促进学生对各学科知识的理解和应用。1200平方米的高新技术互动展示区和全球知名科技公司合作，展区配有全球最新高科技设备，定期更换，让学生了解前沿科技，具有全球视野。

目前，高月锋提出的“普惠创客教育”规模急剧扩大。历城二中投入2000多万元，建设了6000平方米的创客空间，校企合作开发了中小学一体化的50多门普惠创客课程，开发了基于人工智能技术的智能学习辅助系统，实现了学生自主学习、个性化学习。同时，普惠创客教育扩大到了初中，在初一、初二、高一、高二四个年级同时开设普惠创客课程。2019年普惠创客教育又扩展到小学部，从小学一年级到高中二年级10个年级开展普惠创客教育。

随着影响力逐步扩大，这种教学模式现已推广到历城二中教育集团中的稼轩中学小学部、初中部、高中部，义轩小学，仁轩小学及历城区易安小学，洪家楼第二小学，山东省实验中学西校区，淄博第一中学，威海实验高级中学，荣成市第三中学等学校，惠及校外上万名学生。历城区教育局计划在全区所有中小学进行推广普及。

“一枝独秀不是春”，“普惠”在历城二中还有另一层含义。现在，学校挂牌成立了“泉城创客中心”，周边的中小学师生都有机会到这里免费参观、体验和学习。而“闲不住”的高月锋也有了新的使命和担当：未来，他要和同事们一起，将这个创客空间变成学校的核心部门，研发智能学习系统，变革学校的学习方式和管理模式。

 

利用人工智能技术迈上新台阶

 

随着时代发展，特别是人工智能技术的进步，社会对创新人才提出了新的要求，高月锋紧随时代潮流，面向教育的未来，视野超越了创客教育本身，投向了整个教育领域，赋予创客教育新的使命，把创客教育变成了未来教育的前沿阵地。

自2018年开始，高月锋带领他的团队，从创客教育出发，开始探索普惠创客线上线下融合教育教学模式。在这一模式下，智能学习辅助系统实现了增强型双师课堂，可以同时针对每一个学生扮演针对他的教师，同时，课堂现场还有一位真人教师在给予必要的管理和辅导。展示、讲述学习内容，控制学习进度，记录学习过程数据，检测学习效果，展示学习结果，分析学习行为，分析学习数据，给予学习评价和建议……这些都不需要现场教师参与。

不仅如此，高月锋的这套教学模式还实现了个性化学习。根据每位学生的水平，学生学习内容的呈现顺序、媒体类型、题目难易、学习进度以及数量大小都是不一样的，系统会根据每个学生的学习风格和原有的知识基础、认知能力进行自适应。针对不同的学习环境和各学校的不同情况，智能系统还可以实现基于真实情景的学习、整班制的集中学习和社团式松散的学习三种学习模式。

此外，高月锋还通过普惠创客线上线下融合教育教学模式帮助学校实现了精准教学。智能学习系统记录了每个学生的整个学习过程，实现了学习大数据的采集、分析和反馈。该系统通过对这些大数据的专业分析，可以实现精准评价，从而实现精准调整课程，实现精准教学，摆脱了传统的凭经验教学，使教师的教学研究更高效、更科学，最大限度地实现了因材施教。每个学生都在原有基础上实现了不同程度的发展，使优质资源普惠到每一位学生，有利于实现教育公平。

目前，该模式已在历城二中教育集团中小学创客教育中普遍实施，正逐步向中小学的非高考学科推进。高月锋表示，他计划利用3到5年的时间，待模式较为成熟之后，逐步推广到所有中小学学科中，争取带来教学方式的创新性变革。

 

学生的成功最令他自豪

 

虽然获得如此多的荣誉，但高月锋始终保持清醒的头脑和进取的心态，不忘作为一名教师的初心。

高月锋说，在教育过程中，许多学生的优秀表现常常令他十分感动，激励着他为学生搭建更好的发展平台。“我有个学生叫张蓝天，她创造性地用初等数学的方法解决了一般用高等数学方法才能解决的任意旋转体表面积的求法问题。她的思路和方法独辟蹊径，真正创新了思维，改变了思维的角度，推导过程完全正确，受到了山东师范大学傅海伦教授的高度评价。”提起自己的学生，高月锋的语气中充满了骄傲，“中科院老科学家王宁寰教授和徐文耀教授认为她的创新思维已经到了一个新高度。”

随着越来越多的学生在科技创新教育中受益，高月锋逐渐发现，受过创新教育的学生升入大学后，会突出表现出创新人才的特征。“李景然就是这样一个例子。从历城二中毕业后，他走进济南大学计算机系。大学期间，他在热爱的科技创新领域小有名气，但在研究生考试中他落榜了，而从德国归来的‘千人计划’博士生导师、教授偏偏就看中了他，教授给教育部写信希望能破格录取他。”高月锋说，之前教授和他的团队用了三年时间没有解决的难题被李景然用三个月时间破解了。李景然的成功显示出创新人才早期培养的意义。

正是因为这样做真正能让学生受益，真正能让学生获得知识，为学生的未来打下坚实的基础，因此即使过了这么多年，高月锋对科技创新教育的热情从未消退，仍保持着研究、学习的高涨激情。

十余年的探索和开拓，成就了一届又一届学生的科技创新梦，也为高月锋赢得了诸多荣誉。

高月锋先后担任电教组组长和科技创新教研组组长，是第四期齐鲁名师建设工程人选。他主持研发的“普惠创客教育体系”获基础教育国家级教学成果奖二等奖、山东省基础教育教学成果奖特等奖。

他2015年被聘为中华创新名师团的首批讲师，2016年被中科院老科协聘为“未来科学家培养计划”科技与创新教育讲师，2017年被山东省科协、山东省科技馆、山东省青少年中心聘为山东省青少年科普专家团专家，2019年被山东省委组织部、山东省科协、山东省教育厅等四部门聘为山东省首批科普专家人才库科普综合类专家。2019年被评为历城区第七批专业技术拔尖人才。他到省内及香港、山西、安徽的中小学给学生作科普报告250多次。他开发的课程、课题成果及论文被推广，受到专家好评。

在他和同事的努力下，历城二中已经形成了享誉全国的科技创新教育特色，获得“山东省青少年科普系列活动先进单位”“山东省青少年知识产权示范基地”“中国青少年太阳能研究基地”“全国创新型学校”“宋庆龄少年儿童发明示范基地”“全国中小学知识产权教育示范学校”“中科院老科学家科普演讲团科普教育基地”等荣誉和称号。著名教育家顾明远先生来校时曾题词“教书育人楷模，创新创意先锋”。

经过多年的勤奋耕耘，高月锋已经站到了一个新高度，当初的彷徨已经被内心的强大所替代。他喜欢与学生“吵架”，在碰撞的过程中与学生共同成长；他喜欢听专家报告，不断地汲取养分提升自己；他主动要求接送老科学家，利用同行的短暂时间虚心请教，解决了很多在平时工作中遇到的困惑。

对于未来，高月锋有着更多的思考，他一直在探索一条有效的途径，如何让学生从小培养起热爱科学的精神，播下创新的种子，全面打好基础，成为造福社会的创新型人才。

为此，他将执着地探索、追求。

 

 

（《山东教育》2020年10月第41期）