2022 年北京“最美科技工作者” ▏杜春燕：將前沿科學引入中學課堂
在北京市委宣傳部、北京市科協(xié)等部門組織的遴選活動中，清華大學教授、中國工程院院士江億等10名同志當選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、奉獻、協(xié)作、育人”科學家精神。
作為北京市第三十五中學科技教育中心主任，杜春燕手把手指導學生開展科學探究，為中學生搭建科學實踐的平臺，打造了中學科技教育的創(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在納米化學實驗室用儀器看了金子，它們在納米級居然不是金黃色，而是酒紅色？”
“杜老師，上周參加的比賽復賽在什么時間??？”
“杜老師，下次咱們什么時候去中國科學院參觀學習?。俊?/p>
“納米”“實驗室”“比賽”，這些關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)建了包括納米化學探索實驗室在內(nèi)的10所創(chuàng)新實驗室，構(gòu)建了普惠類、拓展類、項目類及競賽類的一整套科技創(chuàng)新課程體系，手把手指導學生開展科學探究，為中學生搭建科學實踐的平臺，打造了中學科技教育的創(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中，杜春燕當選2022年北京“最美科技工作者”。
從“科技班”到10個創(chuàng)新實驗室
2011年，杜春燕從中國科學院博士畢業(yè)，沒有選擇繼續(xù)科研，而是進入北京市第三十五中學擔任專職科技教師兼科技輔導員。
當時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，也沒有實驗室等教學設施。如何在這種條件下為學生們提供興趣課程，培養(yǎng)他們的科學素養(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（供圖/杜春燕）
所幸，2010年學校啟動的“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)指導老師，她與中國科學院專家一起，為兩個班的同學開設中國科學院套餐式課程，邀請中國科學院專家來學校給學生上課，介紹前沿科學的進展。“在新冠肺炎疫情之前，我們每學期都會組織學生去中國科學院的院所參觀，讓他們以小組為單位參加科研項目，跟著中國科學院的導師，研究一些前沿的科學問題。”杜春燕說。
“科技班”的育人效果顯著，“我們發(fā)現(xiàn)學生們對于前沿科學、創(chuàng)新的需求非常強烈，學?？紤]到‘科技班’的受益面還是太小，為了讓更多學生受到前沿科學的熏陶，開拓視野，我們從2013年開始籌建10個創(chuàng)新型實驗室，這次面向全體學生?！?nbsp;
生命科學、空間信息技術、大數(shù)據(jù)與科學計算、智能科學與技術、航天、航空、風洞、天文大數(shù)據(jù)、人工智能機器人、納米化學……很快，10個前沿科學實驗室陸續(xù)在三十五中建成使用。作為納米實驗室首席導師和由10個實驗室組成的科技教育中心的主任，杜春燕有了更大的平臺踐行心中的科技教育夢。
科技教育給了孩子們更大的舞臺
納米，無疑是一個前沿的科學概念，一所中學里的納米實驗室，能研究什么？
“我們最主要的任務不是進行什么技術攻關，解決科技難題，這個我們也做不到。”杜春燕坦言，“我們想讓學生觀測到納米結(jié)構(gòu)，制備出納米材料，從而對納米科學產(chǎn)生興趣，主動了解它們在生產(chǎn)生活中的應用等?！?nbsp;
杜春燕舉了個例子：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發(fā)現(xiàn)，它是酒紅色的，像葡萄酒一樣的顏色?！暗谝淮卧趯嶒炇艺故具@種物質(zhì)到達納米級別后形狀的改變時，學生們發(fā)出了一片驚嘆聲。”
現(xiàn)在就讀于香港理工大學化學工程專業(yè)的大一學生羅鳴宇曾經(jīng)是三十五中的學生，正是在中學時有幸進入北京大學進行無機金屬納米催化劑方向的研究，才讓他確定了對化學的熱愛，最終在大學時選擇了化學工程專業(yè)。
“中學時我每周有兩節(jié)科技課，可以去杜老師的實驗室里做探究性實驗。當時我參與了一種叫‘碳量子點’的納米材料的課題探究，在杜老師的指導下，我們閱讀了相關文獻，了解如何制備和改良，設立了實驗步驟，最后在納米實驗室執(zhí)行實驗規(guī)劃并且獲得了多組數(shù)據(jù)，最終完成了實驗。”羅鳴宇說。
與羅鳴宇有相似經(jīng)歷的還有趙松睿。他被選拔進中國科學院參觀學習，確定了對于化學研究的熱愛，后來通過自主招生進入北京大學化學學院學習，又被保研進了化學生物學相關的前沿交叉科學研究中心繼續(xù)攻讀學業(yè)。
這些優(yōu)秀學生的經(jīng)歷讓杜春燕自豪和欣慰——她始終認為，在中學時期對青少年進行科技教育，對于他們提前接觸興趣學科，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，杜春燕會帶著學生們參加各類科技活動和比賽。因為這些活動大多安排在周末和假期，所以杜春燕幾乎沒有休過一個完整的周末和假期，最長的一次曾經(jīng)連續(xù)一個多月沒有休息，但并不是每個人都能理解他們的工作。
▲杜春燕老師帶領學生參加第39屆北京青少年科技創(chuàng)新大賽（供圖/杜春燕）
在帶領學生開展科技活動的過程中，經(jīng)常會有人問：“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。但她堅持用科技教育帶動教育創(chuàng)新的理念，因為在學習科技課的過程中，學生們掌握了開展自主的項目式學習的方法，這些學習方法在學習其他學科知識的時候也能夠用到。
“時間久了以后，很多老師也認可了科技課程對課堂學習的促進作用。”杜春燕記得，有些學生原來比較內(nèi)向羞澀，在參加科技活動，跟不同的專家、同學交流之后，現(xiàn)在已經(jīng)能夠自如地進行表達，綜合素質(zhì)得到了提高。她相信，這些精神面貌的改變將會給學生們帶來極大的幫助。
80后教師團隊自編整套科技課程教材
盡管擁有10個創(chuàng)新實驗室，但杜春燕認為，三十五中最大的優(yōu)勢其實在于專業(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：“學校為每個實驗室都配備了一位專門的科技教師，負責開發(fā)實驗室的課程，帶動學生進行科技實踐活動。”
沒錯，開發(fā)課程是科技教師的工作重點和難點。不同于語文、數(shù)學這樣的課程，科技課程沒有規(guī)定的教材，想要把前沿科學知識融入課程中，需要科技教師自己進行設計。
▲杜春燕老師（左二）在給學生介紹原子力顯微鏡（供圖/杜春燕）
這個由3位碩士、5位博士和兩位博士后組成的80后科技教師團體，很快開始鉆研科技教育理論并付諸實踐。他們?yōu)槊總€實驗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，適合不同層級的學生。杜春燕表示：“第一階段主要以課程教授為主，第二階段會有一些動手實踐活動，第三階段則是探究式、項目式的，只有對這個領域真正感興趣的學生，才愿意拿出半年甚至一年的時間去做這樣的課題?！?/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)在她的實驗室和科技教育舞臺上。用她自己的話說：“我的實驗室就是我的工作室?！?nbsp;
采訪結(jié)束時，記者問道：“您未來還會一直把科技老師做下去嗎？”杜春燕認真地回答道：“我會一直堅定地做科技老師，為培養(yǎng)更多的青少年科技后備人才而奮斗?！?/p>
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