基于要素整合的 高中科創(chuàng)教育探索與實(shí)踐

徐正偉

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的根本靠創(chuàng)新人才，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)責(zé)任在教育。創(chuàng)新教育是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，從小學(xué)、中學(xué)到大學(xué)的各個(gè)階段有相應(yīng)的任務(wù)和目標(biāo)，高中階段的創(chuàng)新教育起著承前啟后的作用。然而，當(dāng)前高中學(xué)?？苿?chuàng)教育實(shí)踐卻面臨困難。應(yīng)當(dāng)在充分理解高中學(xué)?？苿?chuàng)教育存在價(jià)值的基礎(chǔ)上，通過整合科創(chuàng)教育實(shí)施要素，協(xié)同發(fā)揮各要素作用，推進(jìn)科創(chuàng)教育在高中學(xué)校的深度開展。

一、高中科創(chuàng)教育要素分析與整合

“要素”是指構(gòu)成一個(gè)客觀事物并維持其運(yùn)動(dòng)的最小單位。高中科創(chuàng)教育的要素分為主體要素、課程要素和環(huán)境要素三個(gè)方面，整合好三要素才能有效推進(jìn)科創(chuàng)教育的開展。

1. 積極的主體參與是科創(chuàng)教育的動(dòng)力源泉

科創(chuàng)教育的主體是參與其中的所有人，包括學(xué)校的決策者、教育的執(zhí)行者和教育的對(duì)象。主體以積極的姿態(tài)參與其中，科創(chuàng)教育才能有活力。決策主體為科創(chuàng)教育開展搭建平臺(tái)。高中科創(chuàng)教育要不要做，往哪個(gè)方向做，取決于學(xué)校決策者對(duì)科創(chuàng)教育的理解而產(chǎn)生的決定。執(zhí)行主體使科創(chuàng)教育得以落到實(shí)處。執(zhí)行主體是具體實(shí)施科創(chuàng)教育的教師。教師構(gòu)成上普遍采用專職加兼職的方式，即以一定數(shù)量的專職科創(chuàng)教師為主，負(fù)責(zé)青創(chuàng)賽、學(xué)科奧賽等專業(yè)性較強(qiáng)的活動(dòng)，兼職科創(chuàng)教師輔助負(fù)責(zé)一般活動(dòng);為彌補(bǔ)校內(nèi)科創(chuàng)教師的不足，還可以借助社會(huì)力量如引入大專院校、科研機(jī)構(gòu)人員或有科創(chuàng)特長的家長等參與學(xué)?？苿?chuàng)教育活動(dòng)。對(duì)象主體的參與度影響科創(chuàng)教育的效能。教育的對(duì)象是學(xué)生，為使學(xué)生能充分參與科創(chuàng)教育，需要考慮三個(gè)方面因素：因材施教，根據(jù)學(xué)生不同特質(zhì)推薦參加不同類型科創(chuàng)活動(dòng);解放學(xué)生，讓學(xué)生有充分時(shí)間參與科創(chuàng);注重精神教育，包括創(chuàng)新精神在內(nèi)的執(zhí)著、進(jìn)取、勇于探索的精神。

2. 完善的課程體系是科創(chuàng)教育的核心所在

課程是科創(chuàng)教育的核心?？苿?chuàng)教育課程多為校本化課程，設(shè)置具有一定靈活度，實(shí)施上也要依據(jù)一定原則。

課程關(guān)聯(lián)化。科創(chuàng)課程設(shè)置應(yīng)與國家課程標(biāo)準(zhǔn)緊密聯(lián)系，與學(xué)校常規(guī)教學(xué)相結(jié)合，一方面能讓學(xué)生學(xué)有所用，加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解與掌握，促進(jìn)學(xué)生關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)的發(fā)展;另一方面也減少科創(chuàng)教育開展的阻力。

課程專業(yè)化?？苿?chuàng)課程的設(shè)置具有一定靈活性，這種靈活性表現(xiàn)在設(shè)置課程種類方面可以自由取舍，但就既定課程而言，課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)是專業(yè)的，遵從一定規(guī)則。

課程多樣化。多樣化課程是為了在不同階段滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，如在高一階段開設(shè)體驗(yàn)類和實(shí)踐操作類科學(xué)課程，可以讓學(xué)科知識(shí)尚不完備的學(xué)生開拓知識(shí)面，訓(xùn)練動(dòng)手能力;高二階段開設(shè)科學(xué)探究類和作品設(shè)計(jì)類課程，用項(xiàng)目化教學(xué)方式引領(lǐng)學(xué)生發(fā)展。

3. 良好的科創(chuàng)環(huán)境是科創(chuàng)教育的根本保障

教育活動(dòng)的開展離不開環(huán)境的保障，而科創(chuàng)教育的特殊性對(duì)環(huán)境有更多要求。這些環(huán)境總的來講分為內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境主要是支撐科創(chuàng)課程開展的各類專用室場以及配套器材，常見科學(xué)探索類室場有模型標(biāo)本室、自然科學(xué)探究室等，常見加工制作類室場有3D打印室、激光雕刻室等，展示成果一般還需要建設(shè)作品陳列室。外部環(huán)境是指能夠?yàn)閷W(xué)生提供拓展和實(shí)踐的場所，如科研院所、生產(chǎn)企業(yè)、科技館博物館等，學(xué)生走入這些地方可以接觸更寬廣的知識(shí)，啟發(fā)創(chuàng)新思維，也為科創(chuàng)活動(dòng)營造良好的氛圍。

二、高中開展科創(chuàng)教育的實(shí)踐與探索

納米教育作為具備時(shí)代特色的科創(chuàng)教育被越來越多地引入中學(xué)課堂。西安交通大學(xué)蘇州附屬中學(xué)（以下簡稱“西交附中”）在實(shí)踐納米教育方面做了一定嘗試。

1. 搭建納米教育的硬件平臺(tái)

硬件建設(shè)是科創(chuàng)教育的基礎(chǔ)和保障，相較于常規(guī)學(xué)科教學(xué)的設(shè)施而言，科創(chuàng)教育硬件需要的類別更多，專業(yè)性更強(qiáng)，資金投入也更大，可以多渠道解決。例如：（1）整合校內(nèi)資源，將分散的相關(guān)設(shè)施劃為科創(chuàng)教育專用設(shè)施;（2）以項(xiàng)目建設(shè)提升科創(chuàng)教育硬件水平，申報(bào)教育部門的科創(chuàng)類學(xué)科基地，爭取資金保障建設(shè);（3）拓展校外學(xué)習(xí)空間，將校外專業(yè)機(jī)構(gòu)的設(shè)施作為學(xué)校教育資源的延伸。西交附中以建設(shè)省級(jí)納米課程基地為契機(jī)，打造兩片特色場域空間，建設(shè)以納米技術(shù)展示與納米科普教育為目標(biāo)的納米科普館、以學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐與深度探索為目標(biāo)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，添置包括真空鍍膜機(jī)、原子力顯微鏡等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，這些空間和設(shè)施為學(xué)生進(jìn)行深度納米學(xué)習(xí)與創(chuàng)新提供了有力支撐。

2. 納米項(xiàng)目合作搭建技術(shù)平臺(tái)

在技術(shù)條件不具備的情況下，主動(dòng)與納米研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行項(xiàng)目合作，借助外力推動(dòng)項(xiàng)目發(fā)展是理想選擇，多層次的技術(shù)力量參與可以使納米教育更高效。例如：（1）與納米科學(xué)前沿關(guān)系緊密、專業(yè)性強(qiáng)以及需要用到尖端實(shí)驗(yàn)設(shè)備的內(nèi)容交由學(xué)校協(xié)議合作單位和專業(yè)機(jī)構(gòu)開展，學(xué)校師生共同參與，共學(xué)共研;（2）中等技術(shù)含量內(nèi)容，采用在專業(yè)科研機(jī)構(gòu)指導(dǎo)下由校內(nèi)教師開展的教學(xué)模式;（3）基礎(chǔ)內(nèi)容由校內(nèi)教師自主開展。與專業(yè)機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目合作一方面保證了技術(shù)路線的方向正確，另一方面也能讓師生接觸更多納米科技前沿動(dòng)態(tài)。

3. 納米班級(jí)組建搭建成長平臺(tái)

深度的科創(chuàng)教育開展是一個(gè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行長期培養(yǎng)的過程，需要有完善的體系和持久的跟蹤培養(yǎng)規(guī)劃，為學(xué)生搭建能夠與未來發(fā)展相對(duì)接的平臺(tái)。西交附中成立了“納米科學(xué)人才實(shí)驗(yàn)班”，采用高中3年全面培養(yǎng)、本科4年跟蹤培養(yǎng)、本科后深造（或就業(yè)）長期扶持的“3+X”長周期培養(yǎng)途徑，在普通高中國家標(biāo)準(zhǔn)課程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開設(shè)納米科學(xué)與工程技術(shù)前沿課程?！凹{米科學(xué)人才實(shí)驗(yàn)班”畢業(yè)生在大學(xué)就讀期間，可獲得學(xué)業(yè)和生涯規(guī)劃跟蹤培養(yǎng)與指導(dǎo)、地區(qū)政府獎(jiǎng)學(xué)金扶持以及進(jìn)入蘇州納米產(chǎn)業(yè)園實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì);本科畢業(yè)后，可由西安交通大學(xué)蘇州研究生院、西安交通大學(xué)納米科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院提供學(xué)業(yè)深造方面的推薦，或由蘇州獨(dú)墅湖科教創(chuàng)新區(qū)管委會(huì)、蘇州納米產(chǎn)業(yè)園提供人才引進(jìn)、創(chuàng)業(yè)就業(yè)方面的支持。

創(chuàng)新人才是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵，而學(xué)校教育承擔(dān)培養(yǎng)人才的重任。高中學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和心智特點(diǎn)非常利于開展科創(chuàng)活動(dòng)，堅(jiān)持在高中開展科創(chuàng)教育，要從高中學(xué)校辦學(xué)實(shí)際出發(fā)，整合要素突破困難，注重實(shí)效、注重特色，充分發(fā)揮科創(chuàng)教育的育人功能，為培養(yǎng)未來創(chuàng)新型人才服務(wù)。

（作者單位：江蘇省西安交通大學(xué)蘇州附屬中學(xué)）

責(zé)任編輯：胡玉敏

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