阳谷县李台镇明德小学是一所农村小学，地处鲁西黄河滩区，位置偏远。走进这所小学，映入眼帘的却是物联网智慧农业大棚，课堂上的机器人搭建平台、3D建模、编程教育、人工智能……该校校长杨继勇是孩子们眼中的“魔法师”。在条件有限的乡村小学里，杨继勇想方设法变废为宝，在孩子们心中种下科学的种子。

　　“去年暑假，学校组织我们去邹城、乌镇参加比赛，我看到了很多高科技。”该校六年级一班的刘子璇说，在比赛中，他们需要展示自己的创意和技能，还要面对其他队伍的竞争。“虽然有时候会感到紧张和压力，但是这些经历让我变得更加自信和勇敢。”

　　去年5月，教育部等十八部门出台的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》提出，将科学教育项目和有形资源重点向中西部地区、农村地区等倾斜。对一些农村地区的学校来说，科学教育资源仍是“稀缺品”。如何调动更多资源补齐乡村地区科学教育短板，需要全社会共同关注和思考。

　　“特色+创新” 让学习在现实场景中真实发生

　　“从基层实际讲，农村学校留守儿童较多，有趣的科学课堂不仅能让孩子们从实验中收获快乐，还能给他们带来关爱和陪伴，锻炼他们思考和解决问题的能力，增强他们的自信和自尊。”杨继勇说。

　　自2017年开始，李台镇小学确定了“特色+创新”的工作思路，积极探索适合乡村小学的创新教育，以课程改革为载体，多形式常态化开展创新教育。学校专门投入资金进行空间建设，先后配备了机器人套装、3D打印机、3D扫描仪、互动编程套装、激光雕刻机、无人机、VEX机器人、机械臂、物灵板等装备。2021年，专门建造了“智慧农业体验园”，建设136平方米的智能大棚，开辟出200多平方米的室外种植基地。

　　在课程开设方面，李台镇小学根据学生的年龄特点和认知规律，普及课程成体系、分层次、有梯度，螺旋上升，由易到难，利于学生理解和掌握。课程体系包括搭建类、编程类、建模类、人工智能四大类基础的普及课程。在此基础上又开设了机器人操作、创意智造、人工智能体验操作的社团提高课程，为了能够把知识运用到实践，学校以“让学习真实发生”为主题，开展了基于真实环境下的“物联网+智慧农业”的项目式学习，构建了信息科技与劳育、德育相融合的一体化教育模式。

　　“同学们，今天我们分两个小组进行数据采集，一个小组负责棚内莴苣的生长数据，另一个小组负责空气、湿度的数据……”在智慧农业大棚里，学生们正利用棚内的物联网设施，采集作物生长数据。这些蔬菜从种植、管理到收获，全部都由学生来进行。

　　“我们在大棚里引入了自动通风、灌溉、补光和数据采集系统，孩子们在管理作物的同时，插入编程模块就可以控制这些设备，在实际场景中应用学习的编程知识。”李台镇小学人工智能教师刘晓英说。

　　“原来菜这样种可以长得又好又快，还不费力气，我觉得很神奇。”该校四年级一班的学生刘梦荨表示，棚里种的蔬菜收获后，校长都会让他们拿回家和家人分享。

　　“科学教育动手实践性强，仅依靠简单的常规化学习无法达到实际场景应用的同等效果。”杨继勇表示，通过“特色+创新”项目化教学引导学生积极动手实践，提升创新思维与问题质疑的能力。另一方面，在制作科学教育课程的过程中，通过问题设计和挑战性的作业要求，让学生产生科学项目学习的兴趣。

　　“融合+聚力” 在内外资源整合上苦下功夫

　　在科学教育的发展上，学校不是“孤岛”，它可以充分利用校内外各种资源，发展科学教育。

　　“农村地区学校开展科学教育，既有劣势，也有优势。在呼吁加强政策支持力度的同时，农村地区学校也要立足和挖掘本地资源，充分利用地处乡土、亲近自然等特点，开展富有特色的科学教育。”杨继勇表示，乡村小学也要学会“融合+聚力”，在内外资源整合上苦下功夫，引导老师通过不断学习和创新弥补自身短板。

　　“大部分农村小学都存在师资不足的问题，特别是信息科技青年教师，所以建设一支多学科融合的创新教育教师团队非常有必要。”杨继勇表示，具体课程实施过程中，青年教师可以边学习边授课，根据个人擅长选择适合教师个人的课程。为此，李台镇小学组建了科学教育工作团队，团队骨干成员由4名信息科技专业教师和6名其他学科教师组成。先后选派多名团队教师去青岛、泰安、淄博、潍坊等地培训学习，同时邀请专家和设备厂家的技术员对教师进行技术培训，培训内容涉及各个模块，逐步提高了团队教师的教育理论和实践水平。教师团队结合乡村小学的实际情况，设计了一套校本教材，主要包括一年级基础搭建、二年级无电脑编程、三年级金属搭建和Scraino编程、四年级3D建模、五年级3D建模、基于“物联网+智慧农业”的项目式学习课程。

　　通过实践活动，学生综合素养得到提高，形成《探究植物生长条件实验报告》《关于物联网和传感器的思维导图》；通过搭建和编程实现简单模拟监测设备；通过记录和分析植物生长状态和环境条件，形成折线统计图，感受数据与生长的关系，初步体验大数据处理的过程与物联网的技术应用。教师在项目式教学活动设计、实践、反思中不断探索、积累经验，不断更新教育理念，形成与之相对应的校本课程资源。

　　全校九百多名学生，每个学生都接受了人工智能创新教育，受益率达100%。学生的创新能力、逻辑思维能力、动手操作能力等有了极大提高，综合素养也在不断提升，涌现出了一大批创新小能手。近年来，李台镇小学多次参加各级各类人工智能比赛，获国家奖项31人次，获省级奖项90人次，获市县级奖项88人次。