實施TCC 課程，提升青少年科學素質

□孔海斌

2021 年6 月，國務院印發《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035 年）》，指出要“激發青少年好奇心和想象力，增強科學興趣、創新意識和創新能力，培育一大批具備科學家潛質的青少年群體，為加快建設科技強國夯實人才基礎”。同時強調，“要堅持立德樹人，實施科學家精神進校園行動，將科學精神融入課堂教學和課外實踐活動，激勵青少年樹立建設世界科技強國的遠大志向，培養學生愛國情懷、社會責任感、創新精神和實踐能力”。因此，要從戰略的高度，充分認識加強青少年科學創新教育和提高青少年科學素養、創新能力的重要意義。江蘇省常州市同濟中學通過創設TCC 課程和行動研究，形成“科普教育+科創教育”的新模式，優化針對青少年的科普教育和科學創新教育，積極發揮提升全民科學素質的作用，積極履行為國家發展提供強有力的科技人才支撐的使命。

一、對課程概念的認識

TCC 課程，體現的是科技（Technology）、創造（Creation）和競爭（Competition）的理念，取3個英文單詞的首字母，簡稱為“TCC”課程。TCC 課程旨在讓學生通過對科普知識與科創技術的學習與探索，促進他們基于科學精神，運用科學技術解決問題的探究學習和創造學習，提升學生的創造力與競爭力，重視科技創新后備人才的培養，促進學生科學素質的普遍優化和提高，從而進一步提升學生的核心素養，實現素質教育和立德樹人的教育目的。[1]

TCC 課程明確規定，科普教育是讓全體學生接受自然科學和社會科學知識的普及性教育；科創教育旨在培養青少年的創新精神和實踐能力，培養科技創新拔尖后備人才，為國家和社會的發展提供強有力的科技人才支撐。[2]雖然科普教育和科創教育都可以面向全體學生開設，但是科普教育更側重于面向全體學生，科創教育更側重于面向部分學生。

二、對課程設置的認識

TCC 課程，通過項目化學習的過程，體現出普及性、跨學科、跨課程、探究性、創造性、競爭性、協作性等設置原則，其核心原則是普及性、跨學科、跨課程。例如，在無人機項目課程設置中，通過國家信息技術課程標準，普及性地讓所有學生開展無人機科技知識學習，從而使所有學生具備基本的科學精神，掌握無人機科普知識。同時，通過校本課程，讓部分對無人機技術有所研究的學生開展探究性學習，從而促進這部分學生在無人機技術方面實現特長發展。另外，通過社團活動，讓對無人機技術感興趣的不同年級的學生形成學習團隊，開展跨學科、創造性、競爭性、協作性學習，讓學生在良好的學習氛圍中加強對無人機技術的了解與掌握。

因此，TCC 課程在設置過程中主要包括“普及”“特長”“興趣”3 個要素（見圖1），通過設置具體教學研究項目，將科普教育與科創教育融合實施。本研究也形成了可供其他學校參考和選擇的課程教學研究項目成果（見表1）。

圖1 TCC 課程設置要素圖

表1 TCC 課程教學研究項目成果一覽表

三、對課程資源的認識

在TCC 課程資源配置過程中，需要重點關注教師、設備、場所和教材等課程資源的配置與利用，因地制宜地建設場所、購置設備、培訓教師，可以節約大量資金，確保課程項目順利啟動和有效實施。

（一）教師資源的配置

中小學很少有教師會掌握專業的科普知識和科創知識，尤其缺乏掌握無人機、機器人、物聯創客等科技類專業知識的教師。因此，一方面，負責科技類項目課程的教師要參加相關專業知識的培訓和自主學習，要逐步掌握相關專業知識；另一方面，可以通過校外機構或其他學校引進教師資源。在這個過程中，本校教師可以和學生一起參加培訓學習。科技項目課程的啟動資金，可以主要用于輔導教師的培訓，只有培訓出好的教師，才能主導項目的建設和促進學生的發展。

（二）教學設備的配置

建設TCC 課程，不用一開始就投入巨額資金購買大量教學設備，可以采用逐年采購的方式配置相關教學設備。因此，在投入資金采購教學設備時，可以采用小組合用設備、采購必用設備等方式，逐步增加相關教學設備。

（三）教學專用教室的配置

TCC 課程項目啟動時，不需要設置大量的專用教室，特別是資金不足的時候，可以使用原有教室，采用“一室多用”的方法。例如，計算機網絡教室可以作為物聯創客項目學習的場所。另外，由于TCC 課程大部分項目學習需要使用計算機，在計算機數量不足的情況下，可以采用合班教學的方法。例如，動漫創作和物聯創客兩個項目以學生探究學習為主，合班學習時不會產生太多干擾和矛盾，甚至可以開設3D 設計與制作教程，讓動漫創作班的學生來輔助物聯創客班的學生，設計創作一些創客作品。

（四）教材資源的配置

如果資金充裕，可以購買成熟的校外科技教育教材或教程資源，這樣可以減輕教師的教學負擔。在教師不熟悉相關技術的情況下，利用成熟的教材資源有利于教師直接開展教學活動。學校可以積極構建基于數字化學習環境的教材資源，這樣將有助于課程資源的形成與使用，促進學生自主適應學習。[3]

四、對學習策略的認識

在TCC 課程實施過程中，可以采用集中普及學習、自主普及學習、互助探究學習和競賽強化學習等方式。

（一）集中普及學習

所謂集中普及學習，就是通過班級、年級或全校組織的形式，開展科技知識的普及學習。簡單來說，就是學生全員集中學習科技知識。具體可以通過課堂教學、交流講座、實踐體驗等形式組織學生開展學習。其中，課堂教學一般以班級為單位組織開展學習；交流講座是以學者、專家、教師或學生主講的交流會、講座來進行學習；實踐體驗是學生通過綜合實踐活動，外出參觀科技館、科普教學基地開展學習。集中普及學習可以讓TCC 課程資源的利用率達到最大化，也能更好地實現TCC 課程的普及性特征，促進全體學生的共同發展。

（二）自主普及學習

所謂自主普及學習，就是學生自主學習科技知識，教師需要為學生創設自主學習的課程資源。這類課程資源可以在學校配置“潛在課程”資源的過程中逐步建構。例如，無人機項目課程可以通過競賽答題、專題宣傳、主題閱讀等方式引導學生開展自主學習。其中，競賽答題可以充分利用社會資源，如省、市屬“科協”“飛協”經常會組織一些網上無人機科普知識競賽答題活動，學校可以組織學生與家長一起參加；專題宣傳可以充分利用學校宣傳欄、宣傳板和電子屏幕等，開展無人機科技知識的專題宣傳教育，為學生創設自主學習的環境與內容，讓學生在日常校園生活中學習科技知識；主題閱讀可以通過圖書館設置“無人機科技閱讀專欄”或“無人機科技讀書漂流角”，讓學生開展無人機技術的專題學習，甚至可以開展一些無人機科普讀書、寫作交流活動。科普創作更是能夠讓學生把無人機科普知識與語文寫作相結合，通過課程融合促進學生語文寫作能力的提升。

（三）互助探究學習

所謂互助探究學習，就是學生通過傳承研學、合作研學等方式開展合作式、交互式探究學習。其中，傳承研學就是在設置校本課程時，可以規定一個項目，讓不同年級的學生同時參加，當有新生加入該項目時，可以讓有一定基礎的高年級學生幫助新生開展探究學習。這樣的傳承研學，可以保障項目學習持續開展。同時，傳承研學兼顧合作研學，打破班級界限，體現團體活動中的合作和交互作用，促使學生在合作的氛圍中得到發展。例如，對無人機項目課程的設置，以學生動手探究學習為主，學生通過小組合作的方式開展探究學習，這樣能夠產生以優帶弱、以優促優的學習效果。

（四）競賽強化學習

所謂競賽強化學習，是指學生通過競賽活動，在規劃策劃、創意思維、責任擔當等方面獲得綜合能力的提升。其中，規劃策劃和創意思維，更注重在規劃策劃、創意制作作品的過程中，提高學生的組織規劃能力和創意創新能力。同時，TCC 課程強調學生通過競賽活動，實現興趣遷移效果，產生學習興趣，提高學習質量。為此，學校通過競賽強化學習，在競賽過程中，不斷激勵學生的學習熱情、競爭意識，提升學生的責任擔當意識、團隊協作精神和抗挫折能力。

五、對課程評價的認識

（一）明確評價的目的

TCC 課程評價的目的，是為了全面了解學生的學習狀況，激勵學生的學習興趣，提升學生的科學素養，提高學生的競爭力與創造力。TCC 課程在實施過程中，關注學生的學習效果，更關注他們學習的過程，關注學生科學素養形成的水平，更關注他們在學習活動中所表現出來的情感與態度，幫助學生認識自我，產生興趣，建立信心，形成技能。

（二）明確評價的特征

TCC 課程評價具有導向、激勵、反饋、總結等特征。在課程導向上，要積極按照TCC 課程確立的培養目標和教學目的，制訂TCC課程每個項目的教學目標、任務、內容，通過標準判定師生的活動是否按照教學目標達成，從而保證教學始終沿著正確的方向發展。而激勵、反饋、總結等評價方式的實施，更能確保這一目標的實現。

（三）明確評價的方式

TCC 課程通過競賽激勵機制、等級獎勵機制、“軍銜晉升”機制、成果展示機制等，開展對學生的激勵性評價、過程性評價、終結性評價和多元性評價。

第一，TCC 課程提倡讓學生參加各級各類競賽活動，開展勞動教育、挫折教育、創新教育，提高學生的競爭意識、創新意識、合作意識，實現競賽激勵機制的評價作用。

第二，TCC 課程在實施過程中，專門設置了3 類榮譽證書，分別是“科技之星榮譽證書”“創作之星榮譽證書”“工匠之星榮譽證書”。“科技之星榮譽證書”主要用于表彰參加TCC 課程學習，并且獲得市級及以上科技競賽榮譽的優秀學生；“創作之星榮譽證書”主要用于表彰參與TCC 課程學習，并且在校內獲得科技競賽榮譽或者有科技創作成果的優良學生；“工匠之星榮譽證書”主要用于表彰參加TCC 課程學習，并且表現良好的學生。這3 類榮譽證書，相當于學生參加TCC 課程學習的結業證書。等級榮譽證書充分體現了評價的激勵性和終結性，實現了等級獎勵機制的評價作用。

第三，根據機器人、仿生機器人、無人機等項目課程的特點，設置“空軍飛行無人機大隊”“空軍小鳥無人機大隊”“陸軍仿生機器人大隊”“陸軍紫光機器人大隊”等“軍隊”，同時設置相應的“軍銜”“軍職”，在學生接受“軍銜”“軍職”的過程中，實現激勵性評價、過程性評價。TCC 課程在融合愛國主義教育的同時，激發和延續學生的學習興趣，實現“軍銜晉升”機制的評價作用。

第四，TCC 課程評價，還重視對學生的多元性評價。通過學生的創新設計作品展示、學生競賽項目展示等方式，展示學生的個性特長和研究成果，實現了成果展示機制的評價作用。