以“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才

【摘 要】加強拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)是建成教育強國、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的“關(guān)鍵一招”和“破題之舉”。中小學科學教育是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性工作，涉及家庭、學校、社會等各方面的協(xié)同。南通大學附屬中學深入挖掘各學科與科技教育的融合點，從科學與技術(shù)、科技與社會、科技與人文、科技與生活等維度創(chuàng)新學校科學教育課程內(nèi)容，開發(fā)并實施“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程，指向?qū)W生科學素養(yǎng)和實踐能力的提升，豐富了高中科學教育實踐。

【關(guān)鍵詞】高中教育；科技特色課程群；拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)；校本課程開發(fā)

【中圖分類號】G622.3" 【文獻標志碼】B" 【文章編號】1005-6009（2024）46-0060-04

加強拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)是建成教育強國、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的“關(guān)鍵一招”和“破題之舉”。中小學科學教育是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性工作。面對新征程、新形勢、新任務(wù)，習近平總書記在二十屆中共中央政治局第三次集體學習時強調(diào)，要在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質(zhì)、愿意獻身科學研究事業(yè)的青少年群體。

科學是人類認識世界、適應(yīng)世界和改造世界的重要工具，高中學段是學生形成對社會發(fā)展和個人成長基本認識的重要階段。2016年，《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，提出了教育對人才培養(yǎng)的要求。作為核心素養(yǎng)的重要組成部分，科學素養(yǎng)與社會主義核心價值觀緊密相連。培養(yǎng)一流的科技創(chuàng)新人才要求學生掌握科學概念、學會科學方法、培養(yǎng)科學思維，也需要增強學生以科學實踐為主的解決問題的能力。課程是育人的核心載體，課堂是育人的主陣地。科學教育需要更加注重整體性，跨越學科界限，以解決真實世界中出現(xiàn)的問題。南通大學附屬中學（以下簡稱“通大附中”）依據(jù)現(xiàn)有課程框架，利用大科學概念、跨學科融合等理念，以螺旋上升的方式，加強科學教育內(nèi)容的系統(tǒng)化設(shè)計，開發(fā)并實施“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程（見下頁圖1），推進科學教育課程教學改革走向深入。

一、“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程的內(nèi)涵及建設(shè)思路

“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程建設(shè)理念來自通大附中人對“協(xié)同理論”和《普通高中課程方案（2017年版）》的深度理解。“協(xié)同理論”亦稱“協(xié)同學”或“協(xié)和學”，由德國物理學家哈肯于20世紀70年代提出。協(xié)同理論認為：一個系統(tǒng)就是一種環(huán)境，在大的系統(tǒng)中，各個小的系統(tǒng)之間相互作用、相互制約，從無序?qū)崿F(xiàn)有序，維持著大系統(tǒng)的平衡，使大系統(tǒng)呈現(xiàn)最佳功能。教育包含學校、家庭、社會等子系統(tǒng)，學校教育又以各個課程綜合實施保障育人目標的實現(xiàn)，各課程相互協(xié)同維持著學校教育的有序平衡與功能實現(xiàn)。基于協(xié)同理論，通大附中深入挖掘高中各學科與科技教育的融合點，從科學與技術(shù)、科技與社會、科技與人文、科技與生活等維度創(chuàng)新學校科學教育內(nèi)容，同時積極整合家庭、社會、高校、高新企業(yè)等科學教育資源，開發(fā)了“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程。

“趣”，包括興趣、理趣、志趣等一系列發(fā)展變化過程，旨在通過生動有趣的實驗、互動和體驗，讓學生對科學產(chǎn)生濃厚的興趣和好奇心，從而產(chǎn)生探究的欲望和持久的動力。

“思”，包括理解型思維、構(gòu)建型思維到科學哲學反思性思維等一系列發(fā)展變化過程，旨在通過引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新思維。同時，注重學生對科學概念的理解和掌握，培養(yǎng)他們的邏輯思維和推理能力。

“創(chuàng)”，包括從模仿創(chuàng)造、融合創(chuàng)造到創(chuàng)新創(chuàng)造等一系列發(fā)展變化過程，通過引導(dǎo)學生進行探究和創(chuàng)新，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維。同時，注重學生對科技成果的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)造精神。

“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程的總體建設(shè)思路是：以“高中各學科跨界整合”為基本建設(shè)理念，以“高中學校—高等院校—高科技產(chǎn)業(yè)”為落實路徑，以“涵育高中學生科學素養(yǎng)”為指向，通過科學技術(shù)學科與其他學科相聯(lián)系，創(chuàng)新學校教育內(nèi)容，激發(fā)學生的好奇心、想象力和探求欲，促進學生理解科學技術(shù)基本原理及其應(yīng)用方法，建立科學的自然觀，形成正確的世界觀，增強學生的科學實踐能力和創(chuàng)新精神，打造具有鮮明學校特色、具有高認可度和影響力的基于科技教育的高質(zhì)量拔尖創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)基地。

二、“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程的實施路徑

通大附中遵循科學文化育人規(guī)律，打造校內(nèi)校外相融合的科技育人空間，構(gòu)建“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程體系，變革教學方式，真正形成學校、家庭、社會協(xié)同開展科技教育機制。

1.堅持立德樹人導(dǎo)向，注重科技課程體系的“校本化”

課程體系是學校特色文化的重要組成部分，承載了學校的辦學理念，體現(xiàn)了學校的發(fā)展方向。通大附中堅持科學、人文和藝術(shù)三位一體的“博雅教育”理念，追求學生學術(shù)素養(yǎng)、公民素養(yǎng)與生命素養(yǎng)的同步提升。通大附中堅持校本化原則，深入挖掘區(qū)域科技教育資源，自主開發(fā)與學校育人目標相一致的特色課程，堅持內(nèi)修與外鑠相結(jié)合、學習與生活相貫通、校內(nèi)與校外相銜接，在課程實施過程中實現(xiàn)學生品格發(fā)展。科技課程體系的“校本化”不僅有利于整合各類本土科技資源，凸顯課程的“生長性”，更有利于放大學校原有的德育活動、辦學特色、優(yōu)質(zhì)師資等影響，提升課程實施效能。

2.踐行跨學科理念，構(gòu)建項目化課程實施模型

《普通高中課程方案（2017年版）》強調(diào)：“關(guān)注學生學習過程，創(chuàng)設(shè)與生活關(guān)聯(lián)的、任務(wù)導(dǎo)向的真實情境，引導(dǎo)學生開展探究性學習，同時要注重對學生學習過程的評價，提高課程實施水平。”這就需要學校在課程內(nèi)容的選擇上，統(tǒng)整各學科學生能力素養(yǎng)和知識內(nèi)容，緊密聯(lián)系現(xiàn)實生成生活問題，開發(fā)能激發(fā)學生興趣的主題或項目。通大附中整合課內(nèi)外資源，設(shè)計豐富的學習活動和任務(wù)，圍繞系列化主題引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，在成果的分享應(yīng)用中培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新思維，從而形成指向“趣·思·創(chuàng)”課程的項目化實施模型（見圖2）。主要分成三個環(huán)節(jié)，即項目確定、項目實施和項目評價。該模型主要運用于知識的獲取和組織類學習，其目的在于幫助學生形成更豐富的知識儲備、更寬廣的知識視野以及更科學的知識體系。

3.突出資源整合，搭建多樣學習空間

為了達到拓寬學生科技視野、構(gòu)建全方位科技學習場景的主體目標，通大附中探索建設(shè)溝通校內(nèi)校外、線上線下、基礎(chǔ)教育與高等教育系統(tǒng)發(fā)展的創(chuàng)新型學習空間（見下頁圖3）。通大附中引導(dǎo)學生對學科知識模型展廳、理科實驗和產(chǎn)品設(shè)計室、校外實踐基地等學習環(huán)境加以設(shè)計、建設(shè)、應(yīng)用，逐步形成以充滿現(xiàn)代性的教學內(nèi)容、個性化的學習策略和優(yōu)越的學習環(huán)境為特色的“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程文化。

以體現(xiàn)“江海文化”的“科技+美育”課程為例。在制作國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“藍印花布”的過程中，通大附中將南通藍印花布博物館資源、印染草本植物蓼藍的種植、藍印花布藝術(shù)圖案和作品設(shè)計等內(nèi)容整合進課程，同時通過項目化實施，將物理、化學、生物、信息技術(shù)等課程相關(guān)知識打通，將學校農(nóng)場勞動實踐基地、愛心義賣和志愿服務(wù)等德育活動與課程學習相結(jié)合，從而使課程的學習空間不斷拓展，增強了課程的實施效能。圖4為“藍印花布生產(chǎn)項目”學習空間結(jié)構(gòu)圖。

三、“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程的建設(shè)成效

“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程以拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的形成和完善為突破點，將培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的時代訴求通過課程落實、落細、落小，實現(xiàn)了課程資源的整合，不同學科教學資源共生共長，不同區(qū)域資源融通共享，并將學生的科技能力融合到學科，細化到課程，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才搭建了平臺，為深化課程改革提供了新思路。“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程的實施，推進學校育人方式和路徑的逐步優(yōu)化。同時，通大附中嘗試在全校推行科學教育全員導(dǎo)師制，探索形成了在項目式學習、實驗性探究、研究性學習等多種學習方式中培養(yǎng)個性化導(dǎo)師的體制機制。

“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程完善了學校數(shù)字化學習支持體系，促進了信息技術(shù)與科學教育的深度融合。通大附中利用多媒體設(shè)備和云技術(shù)，打造智慧校園、互動課堂，多元化、全方位采集學生的發(fā)展數(shù)據(jù)，直觀體現(xiàn)個體差異、階段差異、內(nèi)容差異，從而實現(xiàn)了科技人才培養(yǎng)的個性化；利用大數(shù)據(jù)，分析總結(jié)學生發(fā)展態(tài)勢，確保學生科技能力有序進階，逐步形成三年一體化培養(yǎng)路徑，促進學生創(chuàng)新思維能力和科學素養(yǎng)的提升，從實踐層面形成了指向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的可操作、可復(fù)制的普通高中科學教育課程方案。近年來，通大附中在科技特色課程開發(fā)過程中先后獲得“全國首批中小學科學教育實驗校”“江蘇省青少年科技教育先進學校”等榮譽。

【作者簡介】范永梅，南通大學附屬中學（江蘇南通，226019）校長，正高級教師，江蘇省特級教師，“蘇教名家”培養(yǎng)工程培養(yǎng)對象。