特色高中以科技教育回應“科教興國”戰略要求的實踐與探索

摘要：沈陽市第五中學響應國家科教興國戰略要求，全力推進科技教育改革實踐，以科技為特色推動學校特色化、優質化發展。學校構建“理念、課程、課堂、活動、技術”五位一體、五輪聯動的科技特色發展戰略，打造“厚基礎、深普及、濃興趣、重體驗、育思維、鑄品質”的立體化支撐體系；提出“科技場”概念，并構建“場中教—場中學—場中育人”特色發展模式，實現育人模式及成果評價深度轉型；打造“一場雙輪三層四環”科技場育人圖譜，深度挖掘教育及科技內涵，并使之有機融合、互為驅動，全面實現學校特色發展、教師專業發展及學生創新發展。

關鍵詞：科技場；場中育人；課程圖譜；創新發展

黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略”。實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，是我國放眼世界、立足全局、面向未來作出的重大決策。如何在新世紀立足科技，引領學生創新發展，是黨和國家賦予教育工作的神圣使命。黨的教育方針是教育必須為社會主義現代化建設服務、為人民服務，必須與生產勞動和社會實踐相結合，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。因此，學校要全面貫徹黨的教育方針，把創新發展成效作為檢驗學校工作的一個重要標準，積極探索育人模式的轉型，以豐富的實踐回答培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這個根本問題，賦能學生多元成長，實現學校高質量發展。

一、以需求為驅動，確立特色發展方向

在國家層面，學校的第一任務是人才培養，要著眼于國家戰略需要，全方位推動基礎學科人才培養。科技人才是國家人才資源的重要組成部分，是科技創新的關鍵因素，是推動國家經濟社會發展的重要力量。中小學校開展科技創新教育，既是教育堅守“為黨育人、為國育才”的使命擔當，也是教育服務于創新型國家建設的重大戰略舉措。

在學校層面，傳統教育中，學校教育往往同質化，不重視科技教育，沒有實現科技與教育的深度融合，沒有促進學生個性化的發展。因此，學校迫切需要發掘自身特色，錨定國家發展戰略目標與人才培養目標，扎實探索特色發展之路和優質發展之路，從而真正成為培養創新人才的搖籃。

在學生層面，學生具有強烈的好奇心和旺盛的求知欲，有很好的創新思維特質，但在傳統教育環境中，學生參與實踐的機會少，其動手實踐能力差、科技創新能力弱，也限制了其批判性思維、求異思維與科技創新思維的發展。學校理應成為促進學生全面成長并助力學生面向未來創新發展的“學習場”“活動場”“思維場”“文化場”，使學生在豐富多元的探索實踐中培養創新思維，獲取創新能力，實現其全面成長。

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》提出“鼓勵普通高中辦出特色”，《中國教育現代化2035》提出“鼓勵普通高中多樣化有特色發展”，《加快推進教育現代化實施方案（2018—2022年）》提出“推動普通高中優質特色發展”。從鼓勵到推動，從多樣化到優質，特色發展在相當長的歷史時期成為高中發展的主題。沈陽市第五中學（以下通稱“我校”）將科技教育定位為學校的發展特色，將技術與教育教學、技術與人深度融合，圍繞辦學理念及育人目標，整合資源、課程、文化、評價、平臺等教育元素，挖掘并探索其內在關聯，提出“科技場”概念，實現有形的科技教育“學習場”“活動場”與無形的科技教育“思維場”“文化場”有機聯動，形成持續循環的“場效應”，構建“場中教—場中學—場中育人”特色發展模式，有效推動學校特色發展、教師專業發展、學生創新發展。

二、以學生為核心，探索特色發展路徑

（一）場中育人，確立學生創新發展目標

科技飛速發展，使人們越來越能體會到它的重要性。教育是國家發展的基石，可在其發展過程中融合科技，以科技突破學習的壁壘，以設計重構校園的未來，引領學生創新發展。我校充分認識到科技教育對學生成長的重要意義，把發展科技特色設定為學校未來發展的核心目標，并致力于梳理科技特色源流，結合“場”的泛在性、方向性、交互性，打破常規教育教學的時空邊界，讓教師在場中教，讓學生在場中學。

我校有一間專為學生量身定制的“移動教室”——科技工場。學生先根據校本課程選修方向與社團活動安排，在“科技工場”自由選擇學習和實踐項目，再在教師的引領下，玩轉各種科技設備。例如，學生通過車床銑床及木加工等機械設備，生產金屬或木質結構組件；使用矩陣式3D打印機打印出實體模型；通過AutoCAD和CorelDRAW等軟件進行圖形設計，運用激光切割機切割組件；應用樹莓派、Arduino、Micro： bit等系統進行機器人設計；等等。

（二）無邊界學習，提升學生創新發展品質

無邊界學習的形式能夠打破時間、空間、學科、師生的限制，使學習與生活真正融為一體，學習隨時隨地發生，并產生增值效應。這正是“場效應”的一種體現。“科技場”育人模式，注重有形的“場”與無形的“場”的相互作用，從而打破傳統的教學模式與習慣，形成“場中教—場中學—場中育人”交互循環的“場效應”，以“場”為依托消解傳統教學中廣泛存在的二元對立結構，打破學科邊界，融合課程資源，延展時空場景，融洽師生關系，注重隨機生成，從而促成學生自我構建、創新發展。

我校圍繞“科技場”概念，構建了“一場雙輪三層四環”育人圖譜。其中，“一場”指的是“科技場”這一核心概念；“雙輪”指的是“教育”與“科技”兩個發展方向；“三層”指的是以教育為核心的三層課程結構和以科技為核心的三層活動結構；“四環”指的是以落實學生核心素養為目標的知識環、能力環、素養環和品質環。“三層四環”結構有機結合，相輔相成，構筑完整的科技培養體系，實現了學生創新發展的閉環。“科技場”育人圖譜體系中，又構建了開放的“場課程”體系，豐富的科技活動完善了“場資源”“場空間”的應用，真正實現無邊界學習，進一步提升了學生的創新發展品質。

（三）泛在化資源，夯筑學生創新發展基石

物聯網、大數據、云計算等信息技術的飛速發展及其廣泛應用，給教育教學改革帶來了前所未有的影響。因此，泛在化資源成為助力學生創新發展的必備基礎。因為泛在化資源更注重交互性、及時性和智能性，所以其能夠隨時隨地為學生提供學習實踐的機會。這也對學校的特色發展提出新的挑戰。能否真正為“無邊界學習”提供支撐，夯筑學生創新發展基礎，成為檢驗學校育人模式改革與特色發展升級成果的一個重要標準。

我校始終圍繞“科技場”育人模式，挖掘課程內涵，制定課程標準，整合課程資源，發揮課程功能，優化課程實施，尊重并成全學生的差異發展。扎實開展必修課程，深入開發校本課程，充分利用科技工場、編程廣場、創客工廠、實驗超市、創客銀行等實踐場所，融入游戲思維，設計自主探究、即時互動的課程模塊，為學生提供足夠多元并富有吸引力的課程，以協商服務的方式助力學生個性化自主學習及探索實踐。

為了鼓勵更多的學生不斷挑戰與超越，使其在高中學習中獲得完整而生動的創業體驗，我校推出“創客幣”，創設“創客銀行”課程運行模式，以“投資游戲”的方式，提升課程的參與度和趣味性。“創客幣”面值分為100元、50元、10元和5元，可用來在實驗超市購買包括工具、零部件等創意開發所需的一應物品，也可購買相應課程服務。每個學期，我校都會舉行專門的項目發布會，學生可以通過參加項目創意展示活動，來爭取到由校長、書記、科技輔導員等組成的“風投天使團”的“風險投資”。一旦獲得“風投”，學生就可以用“創客幣”來兌換實驗所需配件或支持性服務，從而完成創意項目。為了成功拉到投資，每個團隊要制定詳細的項目說明書。說明書包括項目介紹、項目描述、技術描述、資金安排、團隊成員分工，甚至還有市場分析和財務預測。這項活動深受學生的歡迎和喜愛。很多學生在假期便開始策劃、準備展示項目。

（四）開放式實踐，完善學生創新發展保障

在傳統的教育教學活動中，學校的學習實踐平臺與資源是有限的，也是相對固定的，不能滿足學生創新發展的需要。從某種意義上說，這些滯后于學生成長發展需要的平臺與資源就是學校的“負資產”和“死資源”。學校清空“負資產”，盤活“死資源”，意味著開啟新的發展。圍繞“科技場”及其群屬概念，積極開發課程平臺、實驗平臺、競賽平臺及服務平臺等多類型開放式實踐平臺，就是“清空‘負資產’，盤活‘死資源’”的有益嘗試。

我校實驗超市的面積為300平方米，定位為高端研究實驗室。實驗項目覆蓋高中階段的物理、化學、生物、地理等學科，包括云霄飛車、地理圖形制作、穿越時空的旅行、科技實驗展陳、土壤檢測、食品檢測、空氣檢測、植物的人工智能培養等項目，每一個項目都設置了具體的項目任務單和相應的探究性問題。學生可以根據自己的興趣進行選擇并獨立實驗，或者與同學合作完成相應的探究問題。

我校的創客空間面積為200平方米，定位為相對高端的創新課程，為有一定科技創新能力，且有一定程序設計基礎和創新設備使用技能的學生服務。創客空間包括：硬件編程、3D建模、平面建模、PCB制圖、產品發布宣傳等相關軟件設計的軟件設計區；可利用電路板雕刻機和熱轉印技術制作電路板的硬件制作區；配有相關科技創新圖書資料、創意研討展示板和演示屏幕的創意研討區；可對硬件、結構件進行組裝和美化，生成獨立產品的產品加工區。

我校的科技工場面積達600平方米，強調在科技、數字技術的范疇內，實現個性化、數字化的創造，在造物與協作的過程中，引導學生完成對人文、藝術內涵的理解。科技工場分為教學區、研討區、課程區、加工區四大功能區域，設計開發八大課程、40個項目方案。聘請5位博士生導師擔任校外輔導員，輔導和培訓學生參加科技類競賽。

由實驗超市及各學科實驗室構成的實驗室集群，保證了學科實驗和各探究類實驗的普及，是“場資源”的重要基礎，而編程廣場、科技工場、創客空間等科技“活動場”，則保證了科技類課程的全方位實施。

同時，我校將“云概念”“云資源”“云管理”引入教育教學實踐，通過平臺開發導入各類數據，開發相應模塊，實現“云選科”“云志愿”“云成績”等各類應用服務，完善教育教學數據化管理，助力學生完成線上線下融合一體、自由選擇、自主管理的學習實踐，為學生創新發展提供切實保障。

（五）分布式評價，促進學生創新發展增值

將“分布式”概念引入教育評價是一種頗有探索意義的嘗試。分布式系統一般具有自治性、并行性和全局性的特點，這與學校教育的基本屬性不謀而合，即學生作為自主、自由的個體可以在任意環境中進行學習和成長；而學生與教師、學生與環境資源、學生與校園文化之間可以獨立互動，沒有主從之分；學校的特色發展、教師的專業發展、學生的創新發展既可以并行，也可以互相促進形成良性循環，從而實現共同發展。

基于這種認識，我校在構建評價體系時，在指標上堅持多元性、針對性、層次性和關鍵性，在內容上注重課程的科技含量、課堂的思維含量和學生的創新意識，通過分布式的“場評價”，將結果性評價與過程性評價并重，助力學生實現個性發展、差異發展、特色發展和創新發展。

在標準性評價層面，我校制定了《沈陽市第五中學學生科技能力標準》，從原理與方法、實驗與操作、創意與設計、人文與社會、歷史與發展、精神與素養六大方面提出24條標準，為培養學生積極的科技意識和良好的科學素養提供參照。

在實踐性評價層面，我校不斷強化過程性評價，注重學生在科技課程與活動中的參與和表現，使評價不僅停留于具體的數據，而且能夠反映學生的綜合素養。例如，“水火箭”“一站到底”“水果電池”“3D打印”“激光雕刻”等活動的競技性與前沿性，使學生表現出極強的專注力、抗壓力與團隊合作精神。“創客空間”課程中，學生自發組織，制作“創客幣”，完善模型，申報項目，申請創客基金，模擬創客項目孵化的全過程。活動后，學生參與的“自動尋跡車”“智能定時澆水栽培”等項目獲得學校支持而最終完成。在評價中，每一名學生都能夠以真實的課堂表現與課程體驗完成《我的創意》《成長的刻度》《成長的故事》3本過程性評價手冊。

在社會性評價層面，教師帶領學生開展由“華為開發者學堂”推出的HarmonyOS、Android、Java、JavaScript、AI/AR/5G等課程的學習并完成相應認證，每學期結束給學生發一張學分認定證書，定期選拔并組織學生參加華為課程認證考試。同時，我校把已上線的應用程序向國家版權局申請計算機軟件著作權證，從而獲得國家專業機構的官方認可，甚至將學生編寫的程序發布到應用商店，供用戶下載使用，從而使學生的科技作品獲得更廣泛的社會性評價。

三、以未來為目標，升級特色發展品質

學校的特色發展不是一蹴而就的，更不是淺嘗輒止的。特色建設是一場牽一發而動全身的改革實踐，既需要有科學的布局與規劃，更需要有面向未來的遠見和可持續發展的路徑與支撐。

以“科技場”為核心的“場中教—場中學—場中育人”特色發展模式是一種以培養學生創新發展為核心目標的改革實踐。它將隨著時代的發展，在具體的教育教學實踐中不斷經歷論證與檢驗。學校特色發展、教師專業發展、學生創新發展既是時代向教育提出的新課題，也是使教育走向開放、走向豐富、走向創造的必由之路。我們需要面向未來培養具有積極的科技意識與良好的科學素養的創新型人才。因此，學校應不斷反思與完善特色育人模式，突破特色發展瓶頸，升級特色發展品質，實現課程項目化、成果可視化、特色品牌化，更好地賦能學生未來發展。同時，學校也應充分發揮區域特色發展樣本的價值與作用，在深度提升育人品質的同時，在更廣闊的教育領域中發揮“場效應”，真正起到省級特色高中的示范引領作用。

參考文獻：

［1］中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《加快推進教育現代化實施方案（2018—2022年）》［J］.中華人民共和國教育部公報，2019（Z1）.

［2］王新宇.“完整教育”：為學生終身發展奠基［J］.遼寧教育，2020（18）.