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编者按：2023年5月17日，教育部联合十八部门发布《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，激发学生好奇心与探索兴趣，推进探究型实践教学，培养具备科学家潜质的青少年。在此背景下，以机器人、物联网、人工智能等前沿技术为内容载体的科创教育成为新时代科学教育高质量发展的新路向和重要抓手。广州市电化教育馆紧扣广东省“百县千镇万村高质量发展工程”，致力于打造“公平卓越、活力创新、开放包容”的创新教育体系，为解决乡村学校科创教育“最后一公里”的难题，在市教育局的指导下，依托广州市青少年科技项目，自2023年推行“星火乡村计划”开源机器人普惠课程，借此项目激发城郊及乡村学校活力，促进科创教育城乡均衡。
智能小车在赛道地图上顺利穿越障碍，激光文创作品精美绝伦，变脸机器人、语音机器人、智能阳台、智能浇灌等交互装置丰富有趣，每一所学校、每一个班级展摊的作品琳琅满目、创意惊喜不断。孩子们欢快地在学校科创节的展摊中穿梭，在工坊课上投入地开展项目搭建和硬件编程，他们的眼中充满专注和光彩……这么动人的场景，是“星火乡村计划”各项目区展示交流中的热烈景象。自2023年广州市电化教育馆开展“星火乡村计划”以来，已有全市七个区例如从化、花都、增城、白云区等45所城郊及乡村学校完成开源机器人课程实施，普惠到这些学校的中小学生，今年更会延展到九个区60所中小学及幼儿园学生。
“星火乡村计划”以开源机器人主题项目案例为课程载体，引导学员在真实场景中开展造物学习，通过解决实际问题，实现知识与技能的掌握及应用。项目案例涉及现代交通、智能家居、农耕、非遗、玩具等多个领域或交叉领域，以主题场景为牵引、以机械结构知识点为主线索、以技术实现为支撑、以跨学科融合学习为目标，形成了包括不插电和插电、不编程和编程以及含人工智能技术的项目共18个，让同学们从开始的学习搭建，到实践深入后的建模设计和智能编程，沉浸式地参与到开源硬件、激光切割、物联网、人工智能等技术的实践中去。
“‘六供给’的巧妙在于为科创教育注入了内生性动力，是可再生的‘造血’而不是一次性的‘输血’。以‘供设备’‘供器材’为例，在学习阶段，学校师生可以用市电化教育馆供给的学具器材与设备开展学习，修炼内功。即使学具器材用完了，学校仍可使用被供给的激光切割机根据供给的学具设计图纸进行自主生产，也可改良图纸重构再造，还可根据孩子们的想法进行设计创新，构造和制作学校的作品特色序列。”市电化教育馆特级教师龙丽嫦介绍道，除了打造可循环的硬件供给外，软件供给同样被赋予了自我更新的能力。“供课程”的课程在团队研发之初就设计成可按需迭代改良、改构、增值，从而反哺、丰富课程本身，丰富模块化主题课程序列横向或纵向地衍生。在“六供给”举措的赋能下，各项目实施校开发了各具特色的校本科创课程。例如，白云区穗丰学校形成了红色文创的作品序列，南沙区东涌中学形成了花草宫灯的创作序列，番禺区沙湾中心小学用新技术衍生了数艺鱼灯的制作，白云区太和镇第一小学创造了板上刺绣的激光工艺与流程方法，白云区华新学校形成了校园叠雕的精美创作系列……
尤其值得一提的是，该课程是市电化教育馆针对机器人教育一直以来价格昂贵、开放性不足等问题，由特级教师龙丽嫦带领项目团队迎难而上开发出来的，以主题性学具实物制品和课程资源的方式呈现，由开源硬件等电子器材和激光切割技术开发设计而成的学具制品，由于其知识增值而价格普惠的特性，使机器人课程不再局限于名校名师、精英学生的专有福利，而是能扩展为包括乡村学生在内的，有志成为未来工程师的广大学生的共有福利。该课程从简单入门到复杂结构设计，以其工程性与人文性融合的特征，智趣交融，培养了青少年工程思维，受到老师和同学们的广泛喜爱。这跟市电化教育馆近十年来积极探索创客教育、STEM教育、人工智能教育与工程类跨学科主题学习的研究积淀分不开，也是在“双减”背景下，积极“做好科学教育加法”的有效课程范式，成为国内青少年科创教育系统化人才培养的创新成果。
“兴教必先强师”，科创教育高质量均衡，离不开教师强而有力的支撑。科创教育涉及跨学科、新技术，乡村教师有心无力，在学校缺乏科创教育的开展。如果说乡村科创教育是扎实推进乡村教育高质量均衡发展的“最后一公里”，那么乡村科创教师群体的素质则决定了这一公里的“最后100米”能否达到。切实提升乡村科创教师群体素质，成为这一系列工作的关键“胜负手”。作为推进落实乡村科创教育的“星火乡村计划”，市电化教育馆在顶层设计之初就紧抓“教师实践性能力培养”这个牛鼻子，面向科创教师群体设计了“头雁”领航“雁阵”齐飞的培育发展路径，以实际行动向乡村科创教育的“最后100米”发出了广州的声音。
“虽然自己是信息科技教师，但一直以来在课程教学中都只以教软件为主，电子硬件和结构搭建的动手能力非常薄弱，刚开始‘星火乡村计划’项目培训时，在动手实践的时候我非常紧张，直到由主讲与助学实践导师组成的培训团队手把手示范指导时，我才彻底地放下心来。我感受到这种动手学、动手做、动手创的学习方式，不仅能减去学习畏惧感，而且非常直接、有效果。”参训时增城区项目校梁老师如此说道，也是老师们在项目实践中的共同感受。
教师的真实感受和切实成长，既反映了科创教育的跨学科性、实践性、创造创新性，以及其对现行乡村学校科创教师群体的胜任力带来的极大挑战，同时也反映出市电化教育馆“星火乡村计划”项目团队所设计的乡村科创教师发展路径，具有相当的前瞻性和有效性。市电化教育馆的教育专家龙丽嫦老师根据教育信息化实践多年的有效经验，建立了全方位、多层次、雁阵领航式的科创教师发展路径模式，该模式是先培育领航型导师雁队再通过雁队人员将科创实践成果示范扩散出去。其中，领航型导师雁队，是由一批具有实践创新能力的骨干教师组成，通过能力结构诊断和培育方式，将这些教师从菁雁培育为头雁和鸿雁，他们在科创教育领域能开发项目、能开发课程、能开展培训、能具身示范，是极具综合能力的实践型导师。根据能力进阶结构，鸿雁又分为鸿雁两级，分别是鸿雁Ⅰ级和Ⅱ级，Ⅱ级擅主讲，Ⅰ级能助学。多年来，该雁队承担着面向广州市中小学科创种子教师实训的工作。在“星火乡村计划”中，项目组将市电化教育馆科创教育十年培育的创客雁队分配到各项目实施校进行指导，起到了充分的示范领航作用。以近期举办的激光切割技术建模设计高级培训为例，首先由头雁识别项目教师的困难点，锁定培训需求，发起培训要求，框定“智能装置静态结构和动态结构建模”的培训目标、任务内容和案例设计要求，由鸿雁Ⅱ级团队成员承担技术论证、资源和授课主讲准备，鸿雁I级团队在线上先行先学，在培训现场承担助学工作。截至目前，“星火乡村计划”已将12名鸿雁型实践型导师聘任分配到从化区、花都区、白云区、增城区等各项目区、校，作为这些学校科创教育“头雁”的他们，已引领各项目实施学校近180名乡村教师开展项目实施和校本科创教育实践工作，从而形成乡村科创教育的“雁阵”。
“星火乡村计划”一方面推进“市—区—校”三级联动，另一方面持续创新项目建设机制，将项目实施校先后设立为三类，实施校包括项目校、协同校和优创校三类，其中，2023年设立的项目校，享受市电化教育馆的“六供给”支持机制，2024年设立的协同校，享受市电化教育馆的软服务，即“三供给”机制（“供培训”“供指导”“供课程”），2025年设立的优创校，享受市电化教育馆的“供指导”的“一供给”机制。在领航型雁队培育加持下，三类项目实施校通过三年的学习、实践和成长，因地制宜、梯度化地发展科创教育校本特色和教学成果，点燃一线教师和学生对新技术应用的向往与热情，开展跨学科的主题创新实践探索，同时开展教育帮扶辐射。截至目前，已有广州市白云中学、花都区风神实验小学等卓有成效的项目实施校，在市电化教育馆的支持下，通过各种渠道和方式辐射并带动粤东西北地区以及贵州、新疆、西藏等到对口帮扶地区学校送课，让青少年学生亲历科创教育新的技术和格物致知的项目化学习，实现跨省域的示范辐射与协同，深受对口帮扶学校和当地教育行政部门的赞誉。
“星火乡村计划”如同其名，象征着科技教育的微小火花，旨在通过三年的持续推进和影响，逐步实现教育的燎原之势，即广泛而深远的影响。市电化教育馆秉承“在传承中发展，在发展中创新”的理念，致力于推动广州教育的优质均衡和高质量发展。他们坚持专业化发展道路，在教育数字化转型时期为广州乡村学校的科创教育高质量发展开辟了新天地，构建了以技术和工程素养为核心的育人创新实践体系。同时，他们也为缩小城乡教育差距、振兴乡村教育以及扩大教育公平作出了积极的努力和贡献。
