在北京市委宣传部、北京市科协等部门组织的评选活动中,清华大学教授、中国工程院院士蒋易等10名同志当选2022年北京市“最美科技工作者”,他们将作为2022年全国“最美科技工作者”候选人推荐给中国科协。让我们认识最美科技人员的感人事迹,体会他们“爱国、创新、求实、敬业、合作、育人”的精神。
作为北京市第三十五中学科技教育中心主任,杜指导学生开展科学探究,为中学生搭建科学实践平台,开创中学科技教育创新模式。

“杜先生,听说前几天,你带着其他同学用仪器去纳米化学实验室看黄金。它们在纳米尺度上其实不是金黄色,而是酒红色?”
“杜老师,上周比赛的复赛是什么时候?”
“杜老师,我们下次什么时候去中科院参观学习?”
这些关键词频繁出现在杜的生活中,如“纳米”、“实验室”、“竞争”。作为北京三十五中科技教育中心主任,她参与组建了三十五中纳米化学探索实验室等10个创新实验室,构建了一整套普及型、拓展型、项目型、竞赛型的科技创新课程体系,引导学生进行科学探索,为中学生搭建科学实践平台,开创了中学科技教育创新模式。近日,在北京市委宣传部、市科协组织的评选活动中,杜当选北京市2022年度“最美科技工作者”。
从“技术课堂”到10个创新实验室
2011年,杜毕业于中国科学院,获博士学位。她没有继续科研,而是进入北京市第三十五中学当了专职科技老师和辅导员。
当时三十五中的科技教育软硬件资源极其匮乏——没有足够的专业科技教师、有效的科技课程和实验室等教学设施。在这样的条件下,如何给学生提供感兴趣的课程,培养学生的科学素养,是刚刚入职的杜面临的一道难题。
▲杜老师介绍科技教育经验
好在2010年学校开办的“科技创新人才培训班”给了杜一个空发挥的空间。作为校内导师,她和中科院专家一起,开设了两个班的中科院套餐课程,邀请中科院专家给学生讲课,介绍前沿科学进展。“在新冠肺炎疫情爆发前,我们每学期都组织学生参观中科院的研究所,让他们分组参加科研项目,跟随中科院的导师研究一些前沿科学问题。”杜对说:
“科技课”的教育效果显著。“我们发现,学生对前沿科学和创新的需求非常强烈。考虑到“科技课”的好处还是太少,为了让更多的学生受到前沿科学的影响,开阔视野,我们从2013年开始建设10个创新实验室,这次是面向全体学生。"
生命科学、空信息技术、大数据与科学计算、智能科学与技术、航天、航空空、风洞、天文大数据、人工智能机器人、纳米化学...很快,10个前沿科学实验室在三十五中建成并陆续投入使用。作为纳米实验室的首席导师和由10个实验室组成的科技教育中心的主任,杜有一个更大的平台来实践她的科技教育梦想。
科技给了孩子更大的舞台。
纳米无疑是一个前沿的科学概念。中学的纳米实验室能研究什么?
“我们的主要任务不是攻关技术问题,解决科技问题。我们也不能这么做。”杜坦言,“我们想让学生观察纳米结构,制备纳米材料,从而对纳米科学产生兴趣,积极了解其在生产生活中的应用。”
杜举了一个例子:我们肉眼看到的黄金是金黄色的,但是当我们把黄金制备到纳米级的时候,就会发现是勃艮第,像酒一样的颜色。“当在实验室里首次演示这种物质达到纳米级后形状会发生变化时,学生们发出了一声惊叹。”
罗明宇是香港理工大学化学工程专业的大一学生,曾经是35中的一名学生。正是在中学时代,他有幸进入北大学习无机金属纳米催化剂,这让他坚定了对化学的热爱,并最终在大学选择了化学工程。

“我上中学的时候,每周有两节科技课,可以去杜老师的实验室做探索性实验。当时,我正在研究一种叫做“碳点”的纳米材料。在杜老师的指导下,我们阅读了相关文献,学习了如何制备和改进,设置了实验步骤,最后在纳米实验室进行了实验规划并获得了多组数据,最终完成了实验。”罗明宇说。
赵和罗明宇有相似的经历。他被选去中科院参观,确认了自己对化学研究的热爱,后来通过自主招生进入北京大学化学研究所,考入化学生物学相关前沿交叉学科研究中心深造。
这些优秀学生的经历让杜感到骄傲和欣慰——她始终认为,在中学对青少年进行科技教育,对于他们提前接触感兴趣的学科,将兴趣转化为志向,具有重要意义。
为了给孩子们更大的舞台,杜会带着学生参加各种科技活动和竞赛。因为这些活动大多安排在周末和节假日,杜几乎没有休过完整的周末和节假日。最长的一个已经连续一个多月没有休息了,但是并不是每个人都能理解自己的工作。
▲杜老师带领学生参加第39届北京市青少年科技创新大赛。
在带领学生开展科技活动的过程中,经常有人问“你做这些东西有用吗?每天好好利用周末和假期。高考能加分吗?”杜春燕有一些复杂的口味。但她坚持用科技教育驱动教育创新的理念,因为在学习科技课程的过程中,学生掌握了自主的项目式学习方法,在学习其他学科时也可以使用。
“时间长了,很多老师也认识到科技课程对课堂学习的促进作用。”杜记得,以前有些同学比较害羞内向。通过参加科技活动,与不同的专家、同学交流,他们现在能够自由表达自己,综合素质得到了提高。她相信这些心理变化会给学生带来很大的帮助。
80后教师团队编写了一套完整的科技课程教材。
尽管拥有10个创新实验室,但杜认为,三十五中最大的优势在于专业的科技教师资源。“我们的全职岗位让教师可以安心投入创新教育。”
杜说,“每个实验室都配有学校专门的科技老师,负责开发实验室课程,带动学生开展科技实践活动。”
没错,开发课程是科技教师的重点和难点。与语文、数学等课程不同,科技类课程没有规定的教材。想要把前沿的科学知识融入到课程中,需要科技老师自己设计。
▲杜老师在给学生介绍原子力显微镜。
这群由三位硕士、五位博士、两位博士后组成的80后科技教师,很快就开始研究科技教育理论并付诸实践。他们形成了一套针对各个实验室的自编教材,从无到有,构建了一套完整的普及类、拓展类、项目类、竞赛类的科技创新课程体系,适合不同层次的学生。杜说:“第一阶段主要是课程教学,第二阶段会有一些动手实践活动,第三阶段是以探究为主,以项目为主。只有真正对这个领域感兴趣的学生,才愿意花半年甚至一年的时间去做这样的项目。”
在他们的努力下,科技教育逐渐成为三十五中的品牌和特色。时至今日,杜依然早出晚归,不知疲倦地工作在她的实验室和科技教育的舞台上。用她自己的话说:“我的实验室就是我的工作室。”
采访快结束时,记者问“你以后还会继续做科技老师吗?”杜认真地回答,“我会一直做一名科技教师,努力培养更多年轻的科技后备人才。”
作者/记者赵玲图文编辑/陈永杰

新媒体编辑/方永珍
出品:科普中央厨房
监制:北京科技报|北科传媒
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