中国科技教育

本期栏目

观察

  • 头脑奥林匹克对提升学生合作解决问题能力的实践研究

    蒋海威;

    <正>研究背景与意义2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，旨在解决中小学生负担过重、短视化功利化问题，落实立德树人根本任务，发展素质教育，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，这也对科技教育工作者提出了更高的要求。

    2025年04期 No.349 4-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2011K]

专题

  • 科技创新后备人才培养校本课程的构建与实施

    <正>《义务教育课程方案（2022年版）》指出，“校本课程由学校组织开发，立足学校办学传统和目标，发挥特色教育教学资源优势，以多种课程形态服务学生个性化学习需求”。近年来，全国各地中小学都在构建校本课程，并努力实践。本期专题，我们邀请了一些学校，结合自己的案例，交流构建科技创新后备人才培养校本课程的特色与实践经验。

    2025年04期 No.349 6-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2047K]

  • 基于创新人才成长所需经验的小初高贯通科学课程构建——北京市建华实验亦庄学校的实践探索

    唐瑞鹤;吕恺悦;吴越;王林;张彤;任志瑜;

    北京市建华实验亦庄学校通过分析创新人才成长所需的核心经验要素，构建了“三级课程层级、四维实施路径、五类资源支撑”的贯通式科学教育体系，旨在培养学生的科学素养、创新思维与实践能力。本文通过课程案例分析与实践成效评估，提出未来科学教育应聚焦于构建连续性课程体系、强化实践育人功能及推进教育评价改革，为新时代基础教育阶段科技创新后备人才的培养提供理论借鉴与实践路径。

    2025年04期 No.349 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2567K]

  • 为未来卓越工程师筑基——北京市第三十五中学科技创新后备人才培养课程构建与实施

    杜春燕;何继华;刘继忠;杨钦贞;张博雅;

    <正>学校科技创新后备人才培养背景与探索路径科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。科技创新的关键在于拥有大批科技创新人才。党的二十大报告提出了建设科技、教育、人才强国的重要目标。关键核心技术是国之重器，涉及智能科技、材料科学、航空航天、生命医药、大数据等各个领域。习近平总书记强调：“进一步加强科学教育、工程教育，加强拔尖创新人才自主培养，为解决我国关键核心技术攻关提供人才支撑。”

    2025年04期 No.349 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2221K]

  • 主题化校本课程研究与实践——以“基于干涉主题的高中生量子论和相对论科普课程”为例

    秦真科;

    <正>项目背景2024年10月，中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布了我国首个国家空间科学规划《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》，规划梯次布局和论证实施国家空间科学任务，描绘了我国有望取得突破的5大科学主题和17个优先发展方向。其中，“时空涟漪”和“太空格物”2个主题都涉及到量子论和广义相对论的相关探索。

    2025年04期 No.349 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2295K]

  • 关于校本课程开发的几点思考

    张杰志;张瑜;

    <正>2023年5月，教育部发布了《关于加强中小学地方课程和校本课程建设与管理的意见》，明确要求“学校要有专人负责，建立健全教师、社会专业人士以及家长等多方参与的校本课程开发机制”。全国各地中小学迅速响应，开发和编写了一批优质的校本课程，推动了课程改革的深入进行。

    2025年04期 No.349 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2175K]

科教展台

  • Pocket DisLab——基于ESP32与Phyphox的无线力传感器

    苏翔;

    <正>研究背景人教版高中物理新教材有“静摩擦力的大小随拉力的变化”“用力传感器探究作用力和反作用力的关系”等力学实验，实验中采用的是国内某知名品牌的力传感器，搭配相应的电脑专用软件使用。经济条件较好的学校可以通过采购各类数字化实验仪器，建设各类智能功能室，满足部分学生开展自主数字化探究实验。然而，在广大的农村中小学，办学经费有限，学校场馆配套不足，很难让学生体验到信息技术与中学物理等实验类学科的深度融合，不利于农村地区中小学生的全面发展。

    2025年04期 No.349 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2385K]

  • 基于WebAR平台的初中物理磁学、电路增强现实辅助教具制作

    陈明炀;许浩;刘安刚;

    <正>近年来，信息技术与学科教学融合，利用技术为教学服务，使教与学更健康高效，智能助力教学成为一个热点课题。初中生三维空间想象能力较薄弱，在学习几何、光学、电路、磁场等较抽象知识时比较吃力，而传统教具在进行相关演示实验时，直观性或者原理揭示性不强，通常需要教师构建模型进一步解释。若将增强现实技术与教具相结合，可在一定程度上弥补传统实验的弱项，在真实实验基础上，加上增强现实的原理展示辅助，进一步提高直观性，帮助学生更快突破难点，并建立正确的物理概念，提升教学效果。

    2025年04期 No.349 29-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2547K]

匠心育人

活动设计

  • 活动名称 像恐龙一样咀嚼

    NiNi;

    <正>本次活动中，我们将了解一些恐龙是如何消化食物的。注意事项当你去外面收集石头时，请注意防晒，并告诉家里人你要去哪里。实验条件及材料一个塑料瓶，最好是顶部开口较大的瓶子水一片菜叶一些砾石或其他岩石——尽量选择尺寸较大但仍能装入瓶中的岩石l滤网或过滤器

    2025年04期 No.349 41-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1170K]

  • 活动名称 制作双摆锤

    NiNi;

    <正>你能否在不碰到绳子的情况下让它开始摆动？我们将在这个简单的物理实验中向你展示如何做到这一点。注意事项本次活动需要使用剪刀，请成年人帮助你剪断绳子。实验条件及材料细绳剪刀两把椅子一大块橡皮泥活动步骤(1)将两把椅子背对背摆放，相互之间的距离约等于你手臂的长度（图1）。剪一段长度为该距离两倍的绳子，把绳子的两端分别系在两把椅子的椅背上，系好绳子后，确保两把椅子之间仍有一臂的距离（图2）。

    2025年04期 No.349 43-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]

追踪

  • 中小学人工智能教育师资建设的机遇与挑战——以北京市海淀区为例

    钟建业;

    <正>人工智能技术的快速发展对教育领域产生了深远影响，人工智能教育已成为新时代教育改革和拔尖创新人才培养的重要方向。在教育强国建设背景下，教育部办公厅印发了《关于加强中小学人工智能教育的通知》，对中小学人工智能教育和师资建设提出了新的要求。本文以北京市海淀区为例，通过调研数据分析中小学人工智能教学和人工智能教育师资现状，探讨中小学人工智能教育师资建设面临的机遇和挑战，并提出相应建议，以期为推进中小学人工智能教育高质量发展提供参考。

    2025年04期 No.349 46-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2060K]

  • 贯通·融合·创新：中国福利会少年宫拔尖创新人才早期培养的实践探索

    叶潇;

    <正>习近平总书记提出的新质生产力理论强调深化科技、教育、人才体制改革，为拔尖创新人才培养指明方向。校外教育凭借其灵活性与资源整合能力，成为破解这一难题的关键力量。中国福利会少年宫由中华人民共和国缔造者之一、国家名誉主席宋庆龄先生于1953年亲手创办，作为中华人民共和国成立后的首家综合性、群众性校外教育机构，始终秉持“公益性”“实验性”“示范性”办学宗旨，践行“把最宝贵的东西给予儿童”的教育理念。历经70余载耕耘，已累计服务近3 000万少年儿童，成为滋养少年儿童成长的重要摇篮。

    2025年04期 No.349 49-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2401K]

新技能

  • 跨学科项目式人工智能教学案例的设计与实施——以“基于香蕉成熟度识别的电商发货决策系统”为例

    张楚彬;林楚纯;

    <正>本文从学生生活中的实际问题出发，探讨跨学科项目式大单元教学实践，通过整合人工智能、开源硬件等信息科技知识和果实生长、果实成熟度等科学学科知识，探索和开发设计一套利用人工智能图像识别技术的系统。该系统能够自动检测香蕉的成熟度，并提供智能提醒，有效解决蕉农在电商发货过程中遇到的难题，提升发货效率。

    2025年04期 No.349 52-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2440K]

  • 生活实践中的智能视觉——基于YOLOv8目标检测的全流程项目开发

    程凯;

    <正>在快节奏的现代生活中，旅游让我们更加亲近自然并得以放松。旅途中，我们经常通过拍照记录美好时刻，但照片仅能定格风景，难以充分传达出刹那间的心情。本课程将借助先进的科技手段，运用目标检测捕捉景物之形，通过图像识别洞察人物心情，再借助大模型的力量，将风景、情感融入诗句，使文字成为鲜活、会说话的风景画，获得饱含诗意的旅行照片。

    2025年04期 No.349 54-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2247K]

  • 基于人工智能平台的智能学伴课程研究——以搭建交互式智能学伴为例

    郑竹兰;谢宏伦;

    <正>设计背景我们向智能音箱提问时，它既能听懂问题，也能回答问题，这是因为智能音箱不仅采用了智能语音技术让其能听会说，也采用了自然语言处理技术让其能听懂问题并找到答案。学生在之前的学习中，已经了解了智能语音技术，并且在日常生活中可能体验过自然语言处理技术，但是对于自然语言处理技术到底是什么，却鲜有清晰的认知。因此，本课将通过体验“智能学伴”小飞机器人，了解其采用了智能语音技术、自然语言处理技术等技术帮助学习，并知道自然语言处理技术能够让计算机具备理解人类语言的能力。课程安排详见表1。

    2025年04期 No.349 56-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2229K]

网文撷英

  • 动态

    <正>2025-04-16中国教育新闻网中小学科学教育的特点与需求http://www.jyb.cn/rmtzcg/xwy/wzxw/202504/t20250416＿2111332104.html为更好了解中小学生对科学教育的需求，使中西部中小学科学教育实现“全纳”，有研究在中西部选取河南、甘肃、四川、广西、陕西5个省份，对小学生和初中生进行了问卷调查。

    2025年04期 No.349 58-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K]

  • 异域传真

    <正>2025-03-05e学校新闻网站高中在线学习帮助学生探索职业路径https://www.eschoolnews.com/innovativeteaching/2025/03/05/online-learning-studentsexplore-career-pathways/?utm＿medium=email&utm＿source=rasa＿reports&utm＿campaign=newsletter随着教育技术的发展，在线学习平台为学生提供了更加多样化的课程选择，不仅涵盖了传统的学术领域，还涉及了许多职业技能相关的主题。通过在线课程，学生在高中阶段就开始接触不同的职业领域，了解自己的兴趣所在，为未来的职业规划提供参考，为未来的职业生涯作好准备。

    2025年04期 No.349 59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1846K]

馆校结合·科学教育

  • 馆校结合助力青少年科学调查体验课程设计——以“节气日记”为例

    杨婧;田伟;

    <正>青少年科学调查体验活动概述青少年科学调查体验活动始于2006年，是一项以培养青少年科学兴趣、提高科学探究能力、增强创新意识和实践能力为目标，以科学调查、科学体验和科学探究为主要内容和形式的普适性科普活动。通常以一项简单的科学调查、科学探究为载体，帮助青少年体验科学研究方法，提高科学探究实践能力，鼓励他们关注身边的科学问题，培养学科学、爱科学、用科学的良好学习习惯和热爱祖国、关心社会的意识。

    2025年04期 No.349 60-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2287K]

科教新语

  • 基于大学-中学协同的校外研学课程的开发与实施——以“峨眉山野外考察”为例

    谭妍;刘文娟;房华金;

    随着《教育部等11部门关于推进中小学生研学旅行的意见》推出，全国各中小学研学课程开展如火如荼。中学与高校研学基地合作，能够充分发掘高校场馆和基地的优质课程资源，丰富高中研学课程，提升学生学习品质。四川大学附属中学与成都理工大学峨眉山野外实习基地开展合作，选择“峨眉山野外地质和古气候考察”为主题进行研学课程设计，旨在以问题驱动的方式，引导学生深入探究峨眉山地区地质和古气候环境的演变，以及与人类活动的关系，有效落实地理实践力。

    2025年04期 No.349 64-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2077K]

科学新闻

  • 幽灵般的白色北极光呈现出新的极光之谜

    玛丽亚·特明 ;王麒;

    <正>神秘的灰白色带状物被发现贯穿交织在北极光中。最新图像显示出，这些幽灵般的光闪可卷在红色和绿色的极光之中，或环绕在它们之旁。但是这些浅色光并不是极光，研究人员在2025年12月30出版的《自然通讯》（Nature Communications）上就此作了报导。相反，它们可能来自于一个与构成被称为“STEVE”（一种类似极光的现象，它的形成方式与极光并不相同）的淡紫色光纹相同的过程。

    2025年04期 No.349 67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K]

  • 宇宙射线或可帮助揭示龙卷风的形成

    艾米丽·康诺弗 ;王麒;

    <正>超级单体雷暴以它们富有破坏性的龙卷风而闻名，但是对于这种龙卷风到底如何形成目前还存在理解不足。一项最新研究显示出科学家或可从宇宙中获取一些帮助性的提示。研究人员在《物理评论D》(Physical Review D)上发表的一篇论文中称，作为亚原子颗粒的μ介子，更像是电子的加重版，或可揭示雷暴及由此产生龙卷风中的大气压力。这种粒子由宇宙射线所产生，它们是一种来自太空的高能粒子混合体，包括质子。当宇宙射线猛冲入大气层，它们产生的μ介子会倾泻在地球之上——包括龙卷风的整个过程。

    2025年04期 No.349 68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K]

  • 科学新闻

    王麒;

    <正>(2025-03-01)The Cover封面故事洛杉矶大火的幸存者将面临复杂的心理健康挑战：研究显示出，类似就业与住房方面的后勤需求与心理需求必会在洛杉矶森林大火灾难之后相遇在一起。Features特写冰岛海鹦巡游队是如何拯救标志性海鸟的：轻度污染让年幼的海鹦迷失方向，海鹦巡逻队帮助它们找到飞往大海之路。更多类似大脑的计算机可让人工智能变得更好：最新受大脑启发而产生的硬件、软件架构及算法或将引领更加有效、更具能力的人工智能形式。

    2025年04期 No.349 69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K]

趣科学

  • 被子弹烧毁大脑，他在碎成千片的世界里活了50年

    窗敲雨;

    <正>列夫·扎塞茨基从漫长的昏迷中醒来，发现自己眼中的世界碎成了千片。他再也无法看到完整的物体，取而代之的是无数漂浮的碎片。它们不断闪烁、错位，仿佛处在无休止的流动当中。杂乱的光点与线条像成群飞虫围绕着他，一切轮廓都变得难以辨认。他的头脑完全空白，没有一丝想法与记忆，只剩下隐隐的头痛与眩晕。他忘记了如何说话，甚至认不出自己是谁。过去的他在那一刻已经死去，而残存下来的他仿佛一夜之间变回了婴儿。

    2025年04期 No.349 70-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2179K]

专栏_STEM教育与科技教育

  • STEM教育的深度解读（三十二）

    向世清;

    <正>前面两讲，我们重点聚焦在逻辑思维奠定基础之后怎样用非逻辑思维达成创新解决思路并实现突破乃至超越，也具体将非逻辑思维的常见形成方式方法作了较为详细但却相对完备的阐释，将包括灵感、顿悟、直觉、机遇等在内的常见非逻辑思维的方式，都予以了在创新活动中发生意想不到效果的机理解读，说明了它们以认识上的突变促成事物发展进程上的创新突变的关键底层逻辑。

    2025年04期 No.349 72-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2223K]

专栏_历史上的丝路科技

  • 丝绸之路上的锡釉陶

    陈巍;

    <正>在古代的丝绸之路上，陶瓷贸易占据着极为特殊的位置。从魏晋到隋唐时期，中国南方的青瓷和北方的白瓷工艺逐渐成熟。它们拥有远较一般陶器优良的性能，成为丝绸之路各国热衷抢购的商品。在相当长一段时间内，中国小心翼翼地守护着制瓷技术的秘密，这使得域外消费者和制陶匠人只能望瓷兴叹，转头改进自己掌握的技术，尽力模仿、拉近与中国瓷器的距离。其中比较有代表性的技术改进，当属锡釉陶技术的出现与传播。

    2025年04期 No.349 74-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K]

专栏_中国科技教育史话

  • 天道酬勤 熟能生巧 循序渐进 可登堂奥 孜孜探索 辛勤耕耘 桃李不言 下自成蹊

    王渝生;

    <正>张嗣瀛（1925.4.5—2019.10.4）出生于山东章丘，中国科学院院士，中国自动控制及系统理论专家，我国控制科学及系统科学领域教育和科学研究的先行者之一，青岛大学复杂性科学研究所长、教授、博士生导师。张嗣瀛的青年时期经历了中国社会两大转折期——抗日战争胜利和新中国诞生。1937年七七事变，12岁的张嗣瀛在济南省立第一中学读初一，后转入青岛继续学习。在日本侵略者即将占领山东之际，学校南迁。在四川绵阳集中了山东流亡学生，成立了国立第六中学。18岁那年，他只身离开家人，经徐州到西安，然后经宝鸡入四川，最后抵达涪江之滨的绵阳，找到了流亡中的母校。一个月的行程，曲折磨难三千里，让年轻的张嗣瀛目睹了日本侵略者犯下的滔天罪行，也目睹了自己祖国的累累伤痕。

    2025年04期 No.349 76-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2097K]

专栏_开卷有益

  • 八桂风光华章佑 好书在手香盈袖——“自然广西”科普丛书的三大特色

    苏青;

    <正>“自然广西”丛书以大量的科技文献资料和科学家多年的调查研究成果为基础，通过自然科学专家、优秀科普作家合作编撰，融合地质学、地貌学、海洋学、气候学、生物学、地理学、环境科学、历史学、考古学、人类学等诸多学科内容，以简洁而富有张力的文字、唯美的生态摄影作品、精致的科普手绘图等，全面系统介绍广西丰富多彩的自然资源，生动解读人与自然和谐共生的广西生态画卷，为建设新时代壮美广西提供文化支撑。——摘自“自然广西”丛书总序

    2025年04期 No.349 78-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2461K]

阅读

  • 《人工智能》

    <正>为响应人工智能时代对创新型、复合型人才的迫切需求，本套书以教育部办公厅《关于加强中小学人工智能教育的通知》为纲领，参考《深圳市义务教育人工智能课程纲要（修订版）》等文件设计基本课程内容，以逆向工程教学法为主线，深度融合人工智能素养和创新能力培养目标，旨在为中小学生搭建起通往人工智能知识殿堂的坚实阶梯。本套书共六册，覆盖义务教育阶段三至八年级的教学内容与学业要求，按年段顺序依次设计了智能小屋、视听无障助手、智慧超市、健康小助手、平安校园、自动驾驶小车六大主题。

    2025年04期 No.349 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1778K]

  • 杂志概览

    杨元魁;

    <正>《中学生对科学和科学家的看法影响其可能自我》《科学教育》（Science&Education）2025年3月20日美国亚利桑那州立大学的一项质性研究以70名中学生为研究对象，开展了为期约5天的跨学科非正式科学活动，随后围绕“对科学及科学家认知”“科学责任”等主题，随机选取16人进行半结构化访谈。研究发现，中学生对科学及科学家形象的理解，受到学校情境和学业表现影响；学生普遍认为科学家成绩好、聪明，可能阻碍了那些对科学感兴趣但成绩中等或不佳的学生投身科学学习，并将“科学家可能自我”排除在外；许多学生在谈到科学责任时，也更倾向于将其视为实验守则、个人操作规范等“好学生”层面，而较少从更宏大的社会和道德角度认识科学家行为。

    2025年04期 No.349 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K]

  • 点击科学

    陶陶;

    <正>2025-02-28封面图展示的是一只椭圆形的鱿鱼在深夜的海中徘徊，其身体散发出天然的彩虹色。该物种是拥有独特进化过程的软体动物之一，为我们对软体动物进化领域的研究提供了新的认识。软体动物门（包括鱿鱼、石鳖、蜗牛、蛤蜊等）的极端多样性长期以来一直困扰着科学家。对以前未鉴定的基因组进行测序有助于解决软体动物的家族树问题。

    2025年04期 No.349 45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1931K]
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