中學生探密“大國重器”

聞靜 吳優 楊欽貞 李娜 杜春燕

【摘 要】北京市第三十五中學根據國家教學改革要求，為培養青少年創新人才，啟動“科技創新人才培養班”項目，研學旅行課程是學生科技創新班的必修課程之一。研學課程的設計以引導學生深入理解和踐行社會主義核心價值觀、全面提升學生綜合素養、增強學生愛國情懷為主要目標，結合科技創新實驗室課程對行前、行中、行后課程進行整體規劃。行前開設與研學課程相關的基礎性技術、科技和文獻調研類課程;行中采用實驗探究、動手操作、參觀講座等多種方式激發學生探究科技的興趣;行后學?？萍冀處熤笇W生及時總結整理研學旅行課題，構建完整的研學課程體系，保證了研學旅行扎實有效地開展。

【關鍵詞】中學生;研學旅行;科技創新;人才培養

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）010-089-03

研學旅行課程背景及目標

《普通高中課程方案（2017版2020年修訂）》基本原則第2條指出：“教育要堅持反映時代要求，要關注學生個性化、多樣化的學習和發展需求。根據經濟社會發展新變化、科學技術進步新成果，學校要及時更新教學內容和話語體系，反映新時代中國特色社會主義理論和建設新成就?！薄秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出創新人才培養模式要“注重知行統一。堅持教育教學與生產勞動及社會實踐相結合。學校要開發實踐課程和活動課程，增強學生科學實驗、生產實習和技能實訓的成效，特別要充分利用社會教育資源，開展各種課外及校外活動?！倍袑W旅行就是增強學生社會實踐的有效途徑。2016年11月，教育部、國家發展改革委等11部門印發《關于推進中小學生研學旅行的意見》中指出：“中小學生研學旅行是由教育部門和學校有計劃地組織安排，通過集體旅行、集中食宿方式開展的研究性學習和旅行體驗相結合的校外教育活動。對于促進中小學生全面發展，推動基礎教育改革，促進經濟社會發展有重要意義?！?/p>

北京市第三十五中學作為教育部科技創新人才培養項目的實驗學校，確立了培養“具有中華民族的文化底蘊和中國情懷、具有國際視野、具有正義感與責任心、具有適應社會的能力、具有科學精神和探究意識的創新型人才”的“五有”人才目標。學校為了構建適合學生自身發展的教育體系，先后與中國科學院、北京航空航天大學等合作建設了十個創新實驗室，招聘博士畢業生擔任實驗室首席研究員，與科研院所專家共同開發項目式課程。學校本著充分培養學生的科學素養和科學精神的主旨，與中國科學院專家團隊合作先后開發了青海、云南、長白山、貴州和南京等多條科技研學旅行線路，學生在各地中科院分院專家的指導下開展了包含自然科學、社會科學、人文歷史等各方向的研究性課題，實現了學生的多樣化、個性化學習與發展。

近年來，我國科技工業飛速發展，在航空航天、信息科技等領域都有重大突破，很多科研成果都站在了國際前沿。為緊跟時代步伐及滿足新課標要求，學校在2018年、2019年新開設了“大國重器——現代科技工業探究之旅”，選擇我國的經濟中心——上海作為研學目的地，讓學生在中科院上海分院、中國商飛、上海光源等在國內外都處于科技前沿的科研院所與企業進行參觀、學習和實踐，旨在培養學生解決實際問題的能力，強化科學情感態度和價值觀，增強愛國主義精神，為有科學潛質和科學志向的學生提供研學實踐的平臺和職業生涯體驗。

“大國重器——現代科技工業探究之旅”課程設計的具體目標如下：

（1）了解我國最先進的科技，增強對祖國的榮譽感、自豪感、責任感。

（2）親歷嚴謹的真實科研過程，在科學家指導的動手實踐中，培養學生的科學素養、實踐能力、創新精神。

（3）全方位了解現代科技發展，為繼續開展研究性課題儲備知識、技能與方法，為未來職業規劃奠定基礎。

課程設計方案及內容

為了讓學生在研學旅行中真正能有所感、有所得，學校結合科技創新實驗室課程對行前、行中、行后課程進行整體規劃。

1.行前課程

為配合研學旅行活動，北京市第三十五中學在研學旅行前開設基礎課程講解、文獻調研的講座。讓學生打好基礎、有備而去。行前的課程開設也融入科技創新班的項目式探究課程和通用技術課程中，學校科技和通用技術教師結合研學旅行的主要內容，專門利用行前一到三周的科技課和通用技術課，開設《3D打印技術》《世界主流客機制造商及其機型分析》《飛機的空氣動力學》等基礎技術或科技課程。任課老師還會指導學生提前查閱與研學旅行研究課題相關的文獻資料，讓學生在研學中可以與專家學者無障礙交流，順利開展課題研究。

2.研學課程

研學課程以中科院上海分院多學科綜合科學課題為主，聘請該院的專家學者對學生進行具體指導，讓學生在實踐中體驗先進技術和方法。除此之外，還配合專家講座、實地參觀等多種學習形式，讓學生全方位、多角度進行深入的科學探索。課程內容整體分為三個部分：中科院上海分院多學科綜合課題探究、國產大飛機專題和上海光源專題。

在中科院上海分院多學科綜合課題探究中，學生利用兩天時間，在中科院專業導師帶領下，進行文獻檢索、文獻閱讀、實驗室參觀、實驗儀器設備操作學習、實驗初步設計、實驗數據初步采集與分析等，最終完成一份完整的實驗報告。學生在中科院上海分院學習完成的實驗報告有《晶體硅太陽電池的物理與器件研究》《萬物互聯“芯”技術》《Wi-Fi信號定位技術驗證研究》《皮膚與化學——神奇的液晶乳液》等。

國產大飛機專題以學生查閱文獻和參觀學習為主要內容，學生在教師指導下查閱了我國研制大型客機的發展歷史和難點，然后在中國商飛專家的帶領下參觀國產大飛機C919的總裝車間、測試平臺等，傾聽專家講解研制我國國產大飛機的發展經歷與研制過程。

上海光源專題是以學生參觀學習和專題講座為主要內容。上海光源是中國重大科學工程，是世界一流的第三代同步輻射光源。學生在一天的學習中，通過參觀及專家講座了解超導高頻及低溫技術、超高真空技術、高精度數字化電源技術、高性能束流診斷技術、先進控制技術等多項先進技術的整合應用。

為了讓學生能扎扎實實進行科學學習與探究，及時記錄研學過程中的知識與收獲，學校還與中國科學院專家團隊合作設計并制作了《研學手冊》，詳細設計了每個研學專題的項目知識點和任務。比如在中科院上海分院探究專題中，專門為學生設計了《課題研究記錄表》，讓學生按實驗目的、實驗方法和原理、實驗儀器和材料、實驗步驟、數據記錄、數據分析和討論與結論等填寫、記錄，用嚴謹、科學的態度和方法進行實驗探究和分析。

3.行后課程

行程結束后，學校老師根據學生在研學中的參與態度、獲得體驗、學習方法的掌握和實踐能力的發展等幾項對學生研學課程進行客觀詳細的評價，并對學生研學旅行中形成的課題論文進行點評和總結，引導學生對感興趣的問題繼續深入探究，在學校內完成探究性課題研究，讓研學旅行不再浮于表面，而真正深入學生生活與學習中。

課程實施及成果

北京市第三十五中學組織2017級和2018級科技創新班學生分別于2018年11月和2019年6月兩次去上海進行研學旅行。學校在行前做好學生集體外出活動預案，保證學生安全。行后及時總結，學生完成多篇研學旅行課題論文，學生感到收獲頗豐，評價良好。

行后，學?？萍祭蠋熤笇W生及時總結、整理研學課題，完成多篇實驗報告或小論文，如《單光子和雙光子顯微鏡技術原理與應用領域的區別》《基于冷凍電鏡觀測生命中生物大分子鐵蛋白的結構》等共十余篇。

在科技探究課上，學?？萍祭蠋熯€引導學生發現其在研學中找到的興趣點，從而形成系統的、深入的研究性課題，最終完成如《飛機Wi-Fi可行性調研》《基于桌面高光譜系統的化妝品質量分析研究》等研究性論文，引領學生真正走進科技，感知科技，提升學生發展核心素養。

特色及創新

北京市第三十五中學緊跟時代發展和科技進步，設計并開發了“大國重器——現代科技工業探究之旅”課程，科學合理地選擇研學旅行內容，真正發揮學生主體作用，與普通的研學課程相比具有以下特色與創新：

（1）與學校課程密切銜接。作為科技創新班必修課程，根據學生科技能力與興趣愛好，為學生定制融入我國最新科研成果的研學線路和研究課題，旅行前校內老師還會指導學生提前查閱與研學旅行研究課題相關的文獻資料。

開設與研學課程內容相關的基礎技術和科技課程，讓學生在研學中可以與專家學者無障礙交流，順利開展課題。研學旅行結束后，科技教師會引導學生發現其興趣點，更加深入地進行課題研究。

（2）校內外“雙導師”的專業引導。研學課程選擇了中科院分院、中國商飛、上海光源等在國內外都處于科技前沿的科研院所，并專門聘請其中的專家學者對學生的課題進行指導。

在研學課程實施中，學校校內包含航空航天等領域在內的十個創新實驗室首席研究員分別作為科技班科技導師、實驗室專業導師全程規劃、陪同，詳細指導學生開題、查文獻、實驗操作和論文寫作的每一項內容，并在研學后引導學生更深入的科學探究，保證了研學課程及其后續科研探索的專業性與規范性。

參考文獻

段玉山，袁書琪，郭鋒濤，周維國. 研學旅行課程標準（一）——前言、課程性質與定位、課程基本理念、課程目標[J]. 地理教學，2019（5）： 4-7.

殷世東，程靜. 中小學研學旅行課程化的價值意蘊與實踐路徑[J]. 課程·教材·教法，2018， 38（4）： 116-120.