探索星辰大海的青春陪伴者

羅峰

2020年8月20日，第四屆宇宙漫游制作大賽頒獎典禮在廣東實驗中學體育館和云端同步進行，2019年廣東省教育教學成果獎（基礎教育類）特等獎項目主持人黃建偉在頒獎典禮上做《天文教育4.0——廣東實驗中學30年天文教育探索》專題報告，分享其主持的《創四階四性課程，育追星筑夢學子——三十年高中天文教育探索路》項目研究過程與思考。就高中天文教育的緣起、推廣效果、實踐路徑等方面的探索，本刊記者專訪了黃建偉。

仰望星空：從觀日到探月

《廣東教育》：請談談廣東實驗中學天文教育的歷史由來及活動概況。

黃建偉：廣東實驗中學開展天文觀測活動的歷史由來已久。1987年10月21日，《廣州日報》專題報道了我們組織全校師生觀測日食活動的情況。1988年3月，黃瑩同學撰寫的論文《日食成因芻議》榮獲廣州市中小學生科技論文比賽一等獎、廣東省二等獎，我作為指導老師被廣州市科普協會評為科普活動“先進工作者”。

1990年1月，廣東實驗中學在新建的科學樓樓頂建立新天文臺。利用新建的天文臺，我組織學生（以高中生為主）開展天文觀測活動，成立學生天文興趣小組，制訂活動方案，編寫校本教材，組織學生觀星，參加天文競賽等。

1999年6月，《人民論壇》報道學校開展“3+X”高考科目改革和高中天文教育活動情況。

2004年7月，學校新建高中部，建設天象館，購買大批天文器材，還建了“銅壺滴漏”觀測點和天文探究室，這些使學校天文教育活動得到迅速發展。

2004年，學校成立學生天文社，第一屆社長袁鳳芳（2005屆高中畢業生，現為中國科學院國家天文臺科學主管）在老師的指導下，和同學們一起制定了《廣東實驗中學天文社章程》，為學校天文社的發展、壯大奠定了基礎。2005年，許之驥同學參加國際天文奧林匹克競賽榮獲銅牌，使學校天文教育活動的開展獲得新動力。

2020年11月，學校被中國科學院國家天文臺國家天文科學數據中心授予“天文特色示范校”，我被聘為國家天文科學數據中心“天文教學顧問”。

腳踏實地：從四階到四性

《廣東教育》：天文教育發展到這個程度應該要有課程體系支撐，您主持的《創四階四性課程，育追星筑夢學子——三十年高中天文教育探索路》項目獲2019年廣東省教育教學成果獎（基礎教育類）特等獎，請問四階四性的具體內容是怎樣的？

黃建偉：學校天文社師生在開展天文教育的過程中，構建了“四階四性”的天文課程。第一階，基礎性課程：天文學基礎知識、地理學科知識滲透。第二階，實踐性課程：天文觀測、戶外觀星實踐（2016年起改名為天文研學）。第三階，創新性課程：天文競賽進階。第四階，自主合作課程：包括天文競賽高階課程、天文社活動、校友講座、網絡研討、個性發展課程等形式。

四性是指課程研發的開放性、課程實施的實踐性、課程評價的過程性、課程資源的多元性。

“四階四性”課程是教師搭臺、組成學習共同體、學生自主學習、同伴互助、學長引路、專家指點、個性化需要的課程，可示范、推廣、復制。在實施“四階四性”課程過程中，體現出全球公民技能、創新和創造技能、技術技能、人際交往技能、個性化和自主學習、包容性學習、基于問題與合作的學習、終身學習和學生自我驅動的學習八個特征。

探索軌跡：從1.0到4.0

《廣東教育》：“教育4.0時代”是一個以學生為中心的時代，您是如何理解這個表述的？

黃建偉：自從2013年德國提出“工業4.0”概念，即以人工智能、機器人技術、虛擬現實、量子信息技術、可控核聚變、清潔能源以及生物技術為突破口的第四次工業革命以來，世界各國都在思考如何培養“教育4.0時代”的人才來迎接這個全新的機遇和挑戰，即如何邁進“教育4.0時代”。 在探索具體的路徑和策略時，人們已對其本質特征有個清晰的認識，即“教育4.0時代”是一個以學生為中心的時代。

在“教育4.0時代”，學科的邏輯不再是唯一主導的內容組織方式，教師不再是唯一的內容權威，甚至知識和技能的獲取也不再是唯一的追求，學生心智成長，自我構建知識體系，靈活運用知識和技能解決問題、應對挑戰的能力，才是最重要的。

《廣東教育》：確實是這樣，當前的教育十分注重培養學生解決問題的能力。請談談高中天文教育4.0的劃分依據。

黃建偉：根據我校開展天文活動的時間、內容、課程、特點、效果，對照“教育4.0時代”的關鍵特征劃分如下：

高中天文教育1.0 （1987—2003年）。包括野外觀測活動及在學校利用課余時間上天文課程等課外活動。主要目的是提高學生的天文興趣，拓展學生的科學素養。

高中天文教育2.0（2004—2008年）。主要成立學生天文社團、組織學生參加天文夏令營和冬令營，引進了天文奧賽課程，有了競賽的引領，課程體系愈加豐富并形成體系。

高中天文教育3.0（2009—2015年）。以2009年學校承辦“國際天文年”活動，承辦全國天文奧賽決賽，學生在國際天文奧賽的三大賽事獲獎，形成學校特有的“四階四性”課程體系，出版《SSAA天文探索》為標志。主要完善校本教材，特別是學長引路課程，不僅提高學生的文化素養，還增加了對學生實踐能力、創新能力、自主合作能力的培養。天文社成員還利用微信功能，成立天文交流群，交流天文知識、國際天文信息、競賽經驗、設立虛擬宇宙空間漫游、個別輔導、升學指導等，拓展了學習天文的空間、路徑和范圍。

高中天文教育4.0（2016年至今）。在2014年高中天文教育“四階四性”課程體系形成的基礎上，結合《SSAA天文探索》，形成自主合作課程和學習共同體。

《廣東教育》：您提出“四階四性”課程跟高中天文教育4.0的對應關系，具體是怎樣的對應關系？

黃建偉：“四階四性”課程重在培養學生的四種能力。

一是創新創造能力，對應課程為第三階課程，即天文競賽進階、天文科研、天文觀測設備DIY課程，對應的能力培養為天文創新能力。二是技術技能，對應課程為第二階課程，即天文研學、天文觀測和天文攝影，對應的能力培養為天文實踐能力。三是人際交往，對應課程為第二階、第四階課程，即天文實踐能力和自主合作能力。四是全球公民意識，對應課程為第一階至第四階的課程，課程里都蘊含了全球公民意識的培養。

“四階四性”課程主要體現了八個特征。

通過一階課程，即天文學基礎課程和地理學科滲透的課程，主要培養學生更廣闊世界的意識、可持續發展意識等全球公民技能。通過第二階實踐性課程，即天文觀測、戶外觀星實踐，培養學生技術技能、人際交往技能。第三階創新性課程即天文競賽進階的課程，以天文科研、天文觀測設備DIY課程，培養學生創新和創造技能。在前面三階課程的基礎上，形成的第四階課程，主要培養學生在學習天文知識的基礎上，對學習方式和內容的提升和改進，初步形成了包容性學習、基于問題和合作的學習、個性化和自主學習。對前面四階課程中的缺陷不斷的優化、完善、總結，尋找更高效的學習方法和學習效果，形成終身學習和學生自我驅動的學習。

引領示范：從模式到輻射

《廣東教育》：廣東實驗中學天文教育開展至今取得了哪些成效？

黃建偉：我校三十多年高中天文教育探索路，可以用“傳承、堅持、自主、創新、推廣”五個關鍵詞來概括。師生都得到發展，教師成為天文科普領域的領先者，部分學生成為天文學研究領域的專家學者。近10年來，我校學生共獲國際天文奧賽3金16銀3銅、7個專項獎;近15年來，獲全國天文奧賽一等獎的總人次為23，位居全國第一。2018年，我校3人入選國家天文集訓隊，占總人數的14.2%;2019年，5人入選，占總人數的23.8%。并為高校輸送一批又一批具有創新創造能力、技術技能、人際交往技能、全球公民意識的優秀人才。

《廣東教育》：廣東實驗中學的天文教育取得豐碩的成果，請談談其輻射帶動作用。

黃建偉：主要有兩方面的輻射、示范作用。一是帶動兄弟學校天文教育的發展。學校作為廣州市青少年科技教育特色項目“中小學生天文探究”基地，主要起輻射、示范作用，帶動省內外兄弟學校天文教育發展。2015年至2019年，“泛珠三角科技學會”作為學校開展天文教育的實踐檢驗單位。學校在共建廣東天文科普網、網絡宣傳、推廣天文教育成果、合作開展天文研學課程等方面得到認可，特別是學校制作的“跟我學天文”系列課程上線廣東天文科普網后，引起較大的反響。同時，將廣州真光中學、清遠市華僑中學等學校列為天文教育推廣應用、實踐檢驗單位。檢驗結果證明：我們開發的天文課程和育人模式非常有效，值得借鑒和推廣。學校在原有的合作推廣單位基礎上，按國家天文臺數據中心的要求，與廣州市第六十五中學等十所學校簽約結對，開展高中天文教育活動。二是天文社的校友在大學里的帶動作用。我校天文社的校友中，不少是大學天文社團的發起者、組織者。如廖智昊同學（2015屆畢業生，考入浙江大學）在讀大學的第一年就組織成立浙江大學學生攝影協會，同時擔任天文社副社長，在觀星、拍攝星空的同時，他也積極向同學科普天文知識。

后記

科技興則民族興，科技強則國家強。探索天文，征途是星辰大海。天文科技人才是我國當今緊缺的寶貴人才資源，黃建偉將在已有研究成果基礎上，不忘初心、砥礪前行，不斷提升天文教育的科學性和有效性，不斷擴大輻射帶動范圍，引領廣大青少年追宇宙星，立鴻鵠志，在浩瀚星海中乘風破浪，勇于擔當時代賦予的使命。