
在广东省广州市增城区永和中学的课堂上,学生调试编程代码,操控农业机器人完成作业,在真实农业应用场景中读懂人工智能的实践价值;院士走进中小学校园,用通俗语言解读量子科技,把微观世界的奇妙图景带到青少年面前……如今,这样充满科技感的课堂,已经成为广州中小学科学教育的日常实景。
在广州市教育部门的指导下,广州市电化教育馆落实《“人工智能+教育”行动计划》《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》等政策要求,启动“数智创未来”项目,着力打造资源共享、协同创新、全域覆盖的科学教育新生态,推动“做中学”教学理念在课堂落地,为全国基础教育数字化转型、城乡教育优质均衡发展提供可借鉴的广州实践经验。
广州中小学科学教育的蓬勃发展,并非一朝一夕之功。早在2015年,广州市电化教育馆便围绕教师数字素养提升进行布局,开设“智能机器人设计与制作”“无人机编程与实操演练”两门教师继续教育课程,抓住教师能力提升这一科学教育的“最先一公里”。2018年,广州市启动中小学人工智能课程试点;2022年,人工智能通识课程在广州市中小学全面推开,为后续科学教育全域落地打下扎实根基。随着科学教育不断推进,不少现实难题逐步显现:区域、校际资源配置不均衡,部分薄弱学校设备、场地、课程供给不足;课程实施缺少完整体系,出现重硬件投入、轻课程建设,重短期活动、轻长效教学的现象;能够胜任科技课堂教学的教师力量存在不足;科学教育多局限于社团小众活动,多数学生难以接触到人工智能前沿实践课程。
如何让优质科学教育更广泛、更公平地惠及每名学生?自2025年起,广州市电化教育馆以“数智创未来”项目为抓手,重点推进智能机器人、无人机普惠课程进校园,同步打造羊城“数智”大讲坛,构建“讲坛+体验+课程”一体化实施模式,推动科学教育普惠落地。
项目推进过程中,广州坚持“市—区—校”三级联动,市级层面统筹制定标准、调配优质资源;区级层面做好协调调度,推动各项任务落地;学校立足自身实际,实行一校一策,把普惠科学教育落到课堂。项目邀请院士、行业专家走进校园,激发青少年的好奇心;组建专业师资团队,从课程设计到课堂实施全程跟进,打通科学教育落地的“最后一公里”,目前项目已实现广州11个区全覆盖。
科学兴趣转化为创新能力,离不开系统化课程的支撑与常态化实践。广州坚持“普惠普及、素养导向、技术赋能、实践创新”的原则,围绕人工智能教育,开发智能机器人、无人机两门普惠课程,引导学生开展项目式学习,调动多学科知识解决真实场景中的问题。
为解决学校开课难的问题,市级层面统一配置标准化教学套装、配套课程资源,同时组织教师集训,把成套教学资源送到学校,破解科创课程“开不起、落不下、难持续”的困境。
“我原来把无人机当作普通电子玩具,现在学习无人机普惠课程,给无人机编程,才体会到无人机背后的技术魅力。”广州协和学校学生何浩正说道。
课程落地,师资是关键。项目从集中培训、入校指导、资源供给3个维度赋能教师发展。通过“理论讲授+现场实操+案例研讨”开展集中特训;专家团队完成两轮全覆盖入校指导,开通24小时线上答疑通道及时解决教学难题;统一配齐教学套装、课件、教案与实训任务包,降低学校开课门槛。
“人工智能理论比较抽象,过去学生听课容易似懂非懂,缺少动手实操的机会,普惠课程正好补上了这块短板。”广州市南沙麒麟中学信息科技教师黄瑶芬表示,配套的硬件设备与实操教学,让晦涩的技术知识变得直观易懂。
在普及基础知识方面,广州不搞“千校一课”,鼓励各校结合校情开发特色课例。华南师范大学附属南沙中学教师开发“智慧配送官——无人机外卖航线编程实践”课例,依托生活场景,引导学生编写飞行航线,用编程解决配送现实问题;广州协和学校开发“初识无人机编程——救援航线设计”课例,让学生在模拟救援任务中感受技术的现实价值。
丰富多彩的校本特色课例,为学生科创实践奠定了扎实基础。在此之上,广州以赛事活动搭建练兵与展示平台。项目基地校组建70支学生队伍开展竞技交流,设六大展示组别:智能机器人方面,设智能垃圾分类、猜拳机械手、自主设备三大展区;无人机方面,设第一人称竞速、编程越障拍照、自主设备三大展区。学生在现场操作演示、答辩交流,在比拼中锤炼本领。获得省级以上奖项学生超130人次。
广州市电化教育馆项目负责人陈新江表示,机器人、无人机进校园,既是落实人工智能全学段教育相关部署的具体实践,也是破解各校科学教育资源不均、落地困难等现实难题的重要抓手。基地校发挥试验田和示范窗口的作用,探索可复制、可推广的教学模式,引导广大学生实现“做中学、创中悟”,为地方创新人才培育筑牢根基。
2025年9月,羊城“数智”大讲坛启动,构建“专家讲座+互动体验+科普捐赠+实践创作”“四位一体”科普模式,推动科普活动从一次性活动转向长效化育人载体。
讲坛紧扣国家科技战略方向,贴合青少年认知特点,聚焦人工智能、量子科技等前沿领域,邀请院士、高级工程师等行业专家,用青少年听得懂的语言解读硬核科技。例如,中国科学院院士俞大鹏以“万物皆可量子——量子计算人人有责”为主题,解读奇妙的量子世界;科技作家涂子沛带来“打开人工智能的大门”主题讲座,让学生发现人工智能就在身边。
活动采用“线下现场+线上直播”双线模式。线下设置科普展示、主题讲座、互动体验三大板块,打造集听讲解、观展品、亲体验、学知识于一体的科普嘉年华;线上同步向广州中小学以及对口帮扶地区推送,打破地域壁垒,共享优质科普资源。目前,羊城“数智”大讲坛已走进广州11个区,开展系列科普活动,惠及学生超1万人次,“区区有科普、月月有活动”从构想变为现实。
随着项目的深入推进,学校对高质量科学教育课程、高素质教师的需求持续增长。在此背景下,广州市电化教育馆牵头统筹设计“数智创未来”科学教育整体框架,围绕人工智能、无人机、智能机器人等方向,完善课程体系建设规划方案。
科学教育重在引导学生立足真实情境,综合运用多学科知识,依托实践探索、工程应用培育创新素养。未来,项目将以跨学科项目式学习为主要路径,开发一批项目式科学教育示范课例,把体系规划转化为一批可落地、可推广的教学样本。
在课程开发的同时,广州市电化教育馆同步培育科学教育种子教师。坚持“共同开发、共同实践、共同提升”的培养思路,打造一支能够承担科学教育实施与推广任务的骨干教师队伍,形成“数智创未来”教师发展共同体。
有了课程与师资的双重支撑,项目将依托数智嘉年华等品牌活动,打通课堂教学与课外实践的边界,集中展示区域科学教育建设成果,丰富青少年课外科技生活,提升学生的科学认知与创新素养。项目还将持续向教育薄弱区域倾斜资源,让更多乡村、薄弱学校的孩子接触前沿科技,点燃创新的火种。
广州市电化教育馆负责人表示,中小学校的科学教育质量对培养学生的科学素养至关重要。广州市电化教育馆将持续迭代升级“数智创未来”项目,以更高站位统筹教育资源,以更宽视野融合前沿技术,以更大力度开展普惠活动,推进科学教育提质扩面,用科学教育为孩子的成长奠基。
一套套课程、一场场讲坛、一次次实践,正在广州广大中小学生的心中播下热爱科学、勇于探索、敢于创新的种子。今天的少年学子,在科学教育的沃土中茁壮成长,未来终将成长为支撑高水平科技自立自强的重要力量。


