在校园里就能触摸前沿科技?一起来看深圳福田如何用“五个一”工程带“福娃”们玩转科学

随着人工智能、量子科技、生命科学等领域迅速发展，中小学科学课堂对前沿科技知识的需求不断增加。但单靠学校原有的教师力量，往往难以涉及这些领域。福田区内部分学校面临“谁来教”的现实问题。

为破解师资难题，福田区教育局联合相关部门，整合科技人才资源，为教育集团配备科学副校长，实现教育集团科学副校长100%覆盖。福田还引入一批高校与科研机构专家，推动每所学校设立科学人才工作站。来自南方科技大学海洋高等研究院、深圳国际量子研究院等科研机构的科学家，走进校园。他们不仅参与课程设计与项目指导，还与学生面对面交流，为学校大科学教育提供专业支撑。

深圳明德实验学校（集团）碧海校区与南方科技大学海洋高等研究院等专家团队、腾讯等科技企业工程师联动，构建科学人才工作站。在福田区“智能猫咪管家”项目研究中，学生团队在传感器数据校准环节遇到困难。学校通过科学人才工作站，很快联系到智能硬件企业的工程师助力。在企业工程师连续三周的指导下，学生们调试代码、测试硬件。这不但助推项目在区级比赛中获奖，还帮助学生们在长达8个月的真实场景测试中，逐步提升工程思维素养。

“在加强师资支撑的同时，我区通过建设特色科技校队，为有兴趣、有潜质的学生，搭建持续发展的成长通道。”福田区委教育工委书记，区教育局党组书记、局长王巍介绍，福田开发“普惠+竞赛+卓越”课程体系，鼓励每校组建一支特色科技校队。竞赛课程对标白名单赛事，组织科技校队开展专项训练，让更多有兴趣的孩子找到个性化成长的通道。卓越课程支持有潜质的学生开展深度探究，让创新人才早期脱颖而出，为学生搭建持续发展的平台。

红岭教育集团华富实验学校学生正在AI具身机器人空间，学习AI具身机器人科创课程，完成项目式实践任务。

华富实验学校五年级学生谢一铭加入无人机校队后，学到了很多课本上没有的知识，如无人机的飞行原理、如何调试设备、怎样规划航线等。在2025世界机器人大赛青少年机器人设计大赛上，谢一铭需要操控无人机穿过狭小的孔洞，而洞口前方正是一根塑料柱。由于飞行速度偏快且受风力影响，无人机险些撞上障碍物。关键时刻，他迅速降低高度，同时往回拉操纵杆，成功稳住了无人机。他与队友顺利完成任务，取得了优异成绩。

“科技校队的意义远不止于提高竞赛成绩，很多孩子在完成真实项目、参加比赛的过程中，慢慢建立起信心，找到发展方向。”红岭教育集团华富实验学校副校长李维观察到，有融合教育学生也加入到发明创客的校队之中，这些孩子不仅在科创中建立了自信心，打开了自己的内心世界，沟通交流与协作能力也有所提升。

走进学校的海洋渔业与水产养殖实验室，深圳明德实验学校（集团）碧海校区八年级学生韩汐彤第一次看到甘氏巨螯蟹、矛尾翻车鲀等海洋生物标本，感到新奇又有趣。在生物教师带领下，她在这里制作鱼肉切片标本，并在显微镜下观察细胞结构。“书本上的知识一下子变成了可以触摸、可以观察的真实存在。”韩汐彤不仅更理解课本中的鱼类知识，也开始主动查阅更多海洋科普资料。

深圳明德实验学校（集团）碧海校区的学生在海洋渔业与水产养殖实验室，借助显微镜观察海洋鱼类标本。

这样的科学探究场景正逐渐成为福田区中小学生的日常。由于传统的实验室难以承载更加先进、前沿的科学教育需求，福田提出“一校一馆”建设目标，在全区中小学打造新质生产力科学馆，将量子计算、人工智能、基因编辑等前沿领域引入中小学。

深圳明德实验学校（集团）香蜜校区建成海绵城市实验室，以深圳海绵城市建设为载体，引导学生综合运用多学科知识解决真实环境问题。

如何推动科学馆落地？“科学馆建设不是学校的‘独角戏’，而是高校、科研院所、科技企业共同参与的‘大合唱’。”王巍表示，福田实施校产研协同机制，让专业力量深度融入建设全过程。在规划阶段，清华大学、哈尔滨工业大学、北京师范大学和南方科技大学等专家学者参与方案评审，为学校把脉问诊。在建设阶段，华为、腾讯等企业提供技术支持和实践场景。科学家和工程师在验收阶段，共同组成评审团队，从专业视角严格把关。

仅在2025年，福田就推动建设了88个“一校一馆”。在深圳明德实验学校（集团），25间创新实验室正构建出科创“生态雨林”；福田中学建造了1500平方米的五层科创楼，人工智能、量子科技、生命科学实验室次第排开。为努力确保新质生产力科学馆建成即有内容可教，福田开发100余个“场馆+”课程，还努力推动科学馆全天候开放。很多学生在课间、午休甚至放学后，都可以进入空间开展自主探究。

深圳明德实验学校（集团）香蜜校区建成航空航天实验室，配备无人机、航模及波音737模拟驾驶舱，系统培养学生实践能力。

为进一步让智能技术深度融入课堂，福田推动每校建设一个AI赋能教学场景，提高课堂教学质量。福田区很多教师借助人工智能工具，优化教学设计、创新教学方法，让课堂变得更生动、更高效、更具互动性。学习不再局限于课本和黑板，而是在真实情境、真实体验中展开。

在华富实验学校，过去生物课教师在讲解眼球知识时，往往靠简单的动图进行演示，学生无法直观感受瞳孔随光线的同步变化，也难以理解晶状体与近视的关系，教学效果不佳。该校生物教师杨莉娜、邓玉梅等运用编程技术，开发了互动教学小程序。小程序能实时捕捉环境光线，动态模拟画面明暗变化，同步展示瞳孔缩放状态。学生还可以手动输入近视度数，系统能直观呈现不同度数下的视觉效果，以及晶状体的形变过程。很多学生通过动手操作，得以将抽象原理与自身感受相结合，更好地掌握知识点。

在明德实验学校（集团）碧海校区的AI自习室里，韩汐彤正对着一道数学错题反复琢磨。对于这道求一次函数解析式的题目，她起初以为自己只是算错了数。AI系统却给出了不同的判断，这帮她认识到，自己对求解析式这一类题型掌握得还不够牢固。

系统随后为她推送了一组学习资源，既有名师讲解基础知识点的微课，也有巩固知识点的练习题。“以前我很难判断自己做错题目的原因，总以为自己是粗心。”在韩汐彤看来，AI能帮助自己找准知识漏洞。

近年来，福田区创建中小学智能教育应用生态门户“i福娃”，整合上百个智能体，努力为每一名学生配备AI学习伙伴。依托人工智能，福田区内学校能通过课堂表现、作业和测验结果，记录学生的学习行为，动态生成学生的知识图谱和能力画像。

“学生拿着这张学习诊断报告，能清晰地了解到自己的优势与短板，还能找到适合自己的学习路径。”福田区教科院负责人表示，基于分析数据，系统及时为学生推送差异化学习资源，并通过对话式互动，陪伴学生学习。基础薄弱的学生从中获得更多概念讲解与基础练习，而学有余力的学生则能接触到更具挑战性的探究任务。

在明德实验学校（集团）碧海校区六年级学生崔乔森看来，AI学伴对他整理复盘学习内容特别有用。以前纸质作业容易遗失，整理错题本也十分费时。如今，AI作业系统不仅可以辅助批改作业，还会自动生成个性化错题集，并根据错题涉及的知识点推送相关训练。

“到了期末复习的时候，我只需要把AI整理好的错题打印出来，就能很清楚地知道自己要重点复习什么。”崔乔森开心地说，借助AI系统，上学期他的学习效率明显提高，期末成绩也有所进步。