王亦群

摘? ?要：學生創新素養的培育既是核心素養導向的人才培養的重要內容，也是高中課程改革關注的重要領域。課程是創新素養培育的基本支撐，上海市位育中學針對“創新素養高階需求支持弱，專門的創新素養培育課程開發不足，基于課程的創新素養培育融合不力”等問題，以“芯片”特色課程建設為抓手，系統建構課程目標、課程內容、課程實施、課程評價，形成了課程化推進學生創新素養培育的課程體系。有效融合了學科教學和思政教育，促進了學生創新能力和綜合素養的提升，提升了教師課程開發及跨學科教學能力，也有效擴大了學校的知名度和影響力。

關鍵詞：創新素養；普通高中；“芯片”課程

創新素養的培育是早期培養創新人才的關鍵，課程則是培育學生創新素養的關鍵載體。上海市位育中學充分認識到學生創新素養培育在高中教育中的重要價值，在推動高中“雙新”改革的過程中，學校依托“芯片科技教育”課程體系，逐漸形成了課程化推進學生創新素養培育的實踐范式，打造了既具有學生特色又具有推廣價值的創新人才早期培養之道。

一、普通高中加強學生創新素養培育的時代使命

1.對當下人才培養趨勢的順應

大量研究表明，創新是提升工作質量的關鍵屬性，具有創新素養的人更能夠在工作、學習和生活中獲得成功。1 世界各國及國際組織在建構未來社會人才素養模型的過程中，普遍認識到創新是人類文明進步與社會發展的根本動力，創新素養是21世紀人才必備的關鍵特征，由此，在其建構的核心素養模型中，一致將創新素養作為未來人才的必備素養。2 比如世界經合組織、歐盟和聯合國教科文組織各自頒布的核心素養指標框架中，都將“創新素養”作為一個獨立且重要的指標。3 我國學生核心素養體系中，“實踐創新”也是六大素養體系之一。由此可見，培養學生創新素養，并以此推動創新人才體系發展，已經成為國際社會普遍關注的重要命題。

2.對國家重大戰略需求的回應

《中國教育現代化2035》指出，要“加強創新人才特別是拔尖創新人才的培養，加大應用型、復合型、技術技能型人才培養”，同時指出“創新人才的培養是一項系統工程，需要著眼于人的各個發展階段”進行整體設計。12020年1月13日，《教育部關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》印發，正式推出“強基計劃”，選拔培養有志于服務國家重大戰略需求且綜合素質優秀或基礎學科拔尖的學生。整體上看，要落實上述政策要求，解決國家發展中“卡脖子”的問題，必然需要大量的高素質創新人才，因此加強學生創新素養培育勢在必行。

3.對“雙新”改革的有效應對

“雙新”改革明確提出“立德樹人”的價值導向和學科核心素養的理念，致力于打破傳統高中封閉、僵化、機械的教育方式、管理方式和育人方式。2 高中“雙新”理念的落實，特別是育人方式的轉型，需要相應的有效載體，其中課程領域的變革與重構是最為關鍵的。以學生創新素養的培育為目標，能夠引導學校真正樹立核心素養導向的課程教學觀，引導學校重構和拓展原有的課程體系，推進教學和育人方式轉變。這既有助于持續推進學校課程教學改革，也是學校教育對“雙新”改革理念落實的有效應對。

二、“雙新”背景下高中創新素養課程面臨的挑戰

從實踐角度看，我國高中“雙新”改革圍繞學生創新素養的課程建設與實施依然存在三個維度的挑戰：

1.國家課程重基礎素養培育，創新素養高階需求支持弱

我國普通高中教育是在義務教育基礎上進一步提高國民素質、面向大眾的基礎教育，其基本任務是“促進學生全面而有個性的發展，為學生適應社會生活、高等教育和職業發展做準備，為學生的終身發展奠定基礎”3，從這個角度出發，高中教育是一種面向國民整體素質普遍提升的大眾教育。這意味著，盡管高中“雙新”改革明確提出了核心素養的理念，但這種素養是著眼于大眾教育的基礎素養。而創新素養作為一種獨特的素養，需要學生更高層次的思維品質、探究意識、實踐能力等作為支撐，是一種超越基礎素養的高級素養，因而需要特殊的課程支持。當前高中教育階段的國家課程遠遠不能滿足學生創新素養培育的高階需求，因而影響了課程對于學生創新素養培育的實效性。

2.校本課程時空受限，專門的創新素養培育課程亟需新突破

普通高中的課程由必修、選擇性必修和選修三類課程構成，但是作為選修類別的校本課程，不論是學分設置還是學時設計，在整個高中課程體系中所占的比例都相對較小。同時，在作為選修課程的校本課程設計和實施中，學校往往會傾向于選擇設計與學生學科知識拓展相關聯的內容，以提升學生在高考和綜合評價當中的競爭力。由于創新素養培育的長期性和連貫性，其短期的可視化效果難以實現，因而針對創新素養培育的專門性課程在校本課程開發中并未受到重視，這與當前重視科技教育和創新人才培養的整體訴求是不相匹配的。因而，如何在有限的校本課程體系中納入創新素養課程，是整個高中教育體系必須著力突破的困境。

3.應試導向問題依然深重，創新素養培育融合難

課程是創新素養培育的重要載體，但培養學生創新素養必然需要打破傳統課程實施中過于注重知識傳遞的價值導向，通過課程理念的創新，課程內容的拓展、融合，課程實施和評價方式的轉變等，真正踐行素養導向的教學理念。然而課程實施中的“應試”導向問題依然嚴重，“雙新”倡導的核心素養培育、“立德樹人”價值、學科融合育人、教學實踐拓展等理念要在課程教學中得到真正落實，還存在很大的制約，通過課程整合、學科交叉的方式實現學生創新素養的融合培育比較困難。

三、支持創新素養培育的“芯片”課程設計與實施

面對上文所列的挑戰，上海市位育中學從自身優勢出發，以課程化的思維方式推動“芯片科技教育”育人效能的發揮，打造了具有學校特色的“芯片科技教育”課程（以下簡稱“芯片”課程）。

1.突出創新素養培育的課程目標定位

課程目標即課程建設所期望達到的理想境界，在整個課程開發的過程中居于引領地位。“芯片”課程在目標的設計上，凸顯了學生核心素養特別是創新素養的價值導向，體現了兩個方面的協同建構：其一，從課程建設方面看，“芯片”課程旨在通過對原有零散的芯片教育活動和資源進行整合，進一步豐富學校的課程體系，提升課程辨識度，形成匹配學校辦學理念和人才培養目標的特色課程體系；其二，從人才培養方面看，堅持課程建設服務高質量人才培養的戰略導向，引導學生通過芯片的學習了解中國目前在芯片產業上的發展差距，幫助學生學習芯片相關的科學知識，提升創新思維，激勵學生的科技報國熱情和鉆研創新精神，實現知識、技能、情感、價值觀等領域的協同培養。學校將課程目標與核心素養相結合，明確通過“芯片”課程發展學生的“技術意識”“創新設計”“工程思維”“工程能力”“邏輯能力”，關注學生提出問題、綜合分析問題、解決問題的能力，將創新素養轉化為一種具體的呈現和表達，并作為“芯片”課程建構的目標定位。

2.支持分層分類需求的課程內容架構

課程群是針對某一受教育對象，將相關的課程組合進行整合形成的獨特課程樣態1，能夠達成單一課程無法實現的綜合育人價值。位育中學以課程群的理念著眼高中學生學習特點，在充分調研和分析的基礎上整體建構“芯片科技教育”課程群。學校從“惠及全體、夯實基礎，尊重興趣、給予選擇，鼓勵冒尖、支持拔尖”的遞進式要求出發，通過不同類型課程建設，建構支持學生分層分類培養的“芯片”課程體系，既能夠滿足學生整體對于科技教學、“芯片”教育的普惠性學習需求，也能夠滿足拔尖人才培養需求，實現高層次創新人才的早期培養。

第一類課程是惠及全體、夯實基礎的通識普及課程，此類課程的基本定位在于科技教育、芯片知識的普及。其主要有兩種建構方式：一是在必修課程中，融通“芯片科技教育”，打造必修課程的校本化特色。比如將“數字邏輯芯片”“電路搭建”等融入通用技術學科課程；將“計算機傳感器”融入信息技術學科課程；將“半導體材料”融入物理學科課程。二是開發芯片系列講座課程，包括“中國的艱‘芯路”“芯片與計算”等通識課程，旨在加強學生對課堂所學原理應用方向的感知，引導學生切身體會并理解芯片在現代科技社會中不可或缺的地位。

第二類課程是依據興趣、自主選擇的選修課程，此類課程的基本定位在于培養學生的科學探究和芯片學習興趣。學生根據自己的興趣和需要，可以選擇“芯片”類選修課程。比如“中學生識芯片”“無線電技術與相關芯片應用”“芯片與開源硬件”等，學校在保證課程多樣性、選擇性的基礎上，尤其強調這類課程的目的、價值、質量、趣味、周期等要素。由此，學生在相對系統的學習中，不斷發現自我、突破自我，為高中職業生涯規劃創造契機。

第三類課程是鼓勵冒尖、支持拔尖的專項課程，此類課程的基本定位是滿足高水平學生學習需要，探索創新人才早期培養的有效方式。面對有學科特長、學有余力的學生，學校專門開設競賽、探究類專項課程，以發展拔尖學生的能力。如學校教師自主開發的“FPGA集成電路（芯片）設計與仿真”課程，學生在為期一年的課程學習中，不僅學習了數字邏輯、電路搭建、程序語言等內容，還自主進行科學探究，用芯片搭建具有通用計算能力的計算機。

除了線下課程，學校還開發了第四類課程——線上慕課，建立芯片科技教育課程資源庫。慕課課程立足于芯片產業鏈的通識介紹，與線下課程形成呼應和互補，為學校儲備了豐富的“芯片”課程資源。

3.凸顯探究實踐的項目化學習方式設計

課程實施是將課程計劃或課程方案付諸實施的過程。“芯片”課程的效果如何關鍵在于課程實施，特別是學生學習方式的有效設計。結合“雙新”改革倡導的理念和真實性學習的理論范式，“芯片”課程在學生的學習設計上凸顯“跨學科性、關聯性和探究性”的融合，試圖打造一種匹配學生創新素養、彰顯探究實踐價值導向的學習方式。

“跨學科性”是指以一個學科為中心，圍繞該學科的某一個主題，運用不同學科的知識，對所指向的主題進行加工和設計教學。以“光刻”教學內容為例，它既涉及物理學科、化學學科，又與數學學科緊密相關。物理學科體現了光的波長，傳播等知識；化學學科可以從光刻膠的化學成分和性質展開討論；數學學科可以從與幾何投影、三視圖等知識結合。除了讓學生掌握不同學科的本體性知識之外，跨學科教學還注重引導學生形成對事物多視角的辯證認識，幫助學生把握“芯片”學習背后的社會、經濟、技術、生態和道德等一系列深層次問題，提升他們聯系社會、學以致用的關鍵能力。

“關聯性”主要是指將“芯片”學習與學校原有的基礎課程體系進行有效連接和整合。通過“芯片中的數學、發現芯片中的物理、芯片中的化學、芯片中的建筑學、芯片與計算機、芯片與生物”等設計，建構涵蓋不同學科的芯片教育基礎課程體系。每個模塊的課程內容中，課堂學過的知識點占30%，拓展學習占40%，探究合作占30%。

“探究性”凸顯多場景、情景式的價值訴求，以問題為導向，引導學生獨立或合作完成課題探究，打造一種具身參與的真實性學習場域。如教師在課堂上介紹芯片設計過程中的電腦輔助軟件（類似EDA的軟件），引導學生完成芯片的模擬設計，了解一塊芯片的制作流程。在引導學生實驗和探究的過程中，教師會從沙漠開始講起，從沙子到圓盤形硅片，再從硅片到載有集成電路的晶圓，最后再切割封裝測試，形成手機電腦等智能設備中實際可用的芯片。

從“芯片”課程實施的整體設計上看，學習過程中的“跨學科性、關聯性和探究性”要求最終是通過項目式學習的方式進行整合落實的。“芯片”課程的實施，借鑒項目化學習的理論和實踐范式，通過項目設計引導學生經歷真實問題的探究，促進學科知識融合和創新素養培育。項目的設計可以是教師設置真實的科創場景，比如芯片應用涉及的“居家養老”“無人駕駛”“物聯網”等，抑或學生自主生發，芯片設計過程涉及利用數學知識厘清邏輯、利用物理學知識實現裝置實體化、利用無線電技術實現信號傳遞的綜合跨學科應用。學生在完成項目的過程中，發展了多學科能力，培養了創新意識，提升了科學思維，為他們今后升入高等院校進行專業學習打好扎實的理論與實踐基礎。

4.重視過程表現和實證的學習評價建構

評價是完整的課程開發的重要環節，也是課程質量保障體系建構的重要組成部分。從評價體系的建構看，學習評價能夠對學生創新素養的培育起兩個方面的作用：一方面，評價能夠產生可靠的證據來描述和刻畫學生在學習過程中的真實性成長，便于教師和學生準確把握學習的實際情況；另一方面，評價本身就是促進學生反思與深化學習的過程1，能夠引導學生合理準確地發現問題，通過教學改進、自我調整等方式，促進學生更優質學習。

位育中學借鑒新時代教育評價改革的理念，結合“芯片”課程的目標、內容和實施方式，建構了體現“過程性、表現性和實證性”理念的學習評價體系。“芯片”課程中的學習評價設計，本質是一種素養導向的評價體系建構。其一，通過過程性評價與終結性評價的結合，凸顯對學生學習過程的關注。其中，終結性評價用來評價學生科學知識的學習結果；過程性評價用來評價學生在實驗室中的實驗過程和參與程度，過程性評價更注重評價學生技能的掌握，對教師素養及教學活動也是極好的反饋；其二，通過課堂觀察、學生作品展示、“芯片”學習檔案袋運用等多元評價方式，凸顯評價中的表現性追求，讓學生在“芯片”學習中的整體表現通過可視化的方式得以展示和呈現，便于師生、生生之間的交流互動；其三，借助傳統評價和信息化評價相結合的方式，全過程地整理和收集學生參與芯片學習的相關信息，通過智能化方式實現學生學習的實證性呈現，保證評價結果的真實性和反哺教學的應用性。例如在教學“光刻實驗”一課時，實驗的最終成果是學生“光刻”的成果，但是學校的學習評價體系不僅僅關注學生“光刻”是否成功，更重要的是關注學生在此過程中對不同學科知識的理解和運用，關注學生的現實表現和相關數據信息的整合分析，圍繞“理解、運用、情感、表達”等指標，通過一種智能化的方式呈現學生在“光刻”學習中的整體表現，進而對學生參與光刻實驗學習的過程和結果做出科學評判。

四、“芯片”特色課程實施成效與未來展望

科技創新是當前我國經濟社會發展和人才培養的重大戰略問題，關系國家富強、民族振興。位育中學的“芯片”課程探索之路正是其生動寫照。“芯片”課程實施整體上看，取得了三個方面的實踐成效：其一，賦能學生創新能力和綜合素養的提升，學生通過“芯片科技教育”系列課程的學習，眼界不斷開闊，整體創造力普遍提升，在各類科技競賽中已經嶄露頭角；其二，促進教師進一步提升課程開發及跨學科能力。教師“以研促教”，包括校本研究、行動研究、典型案例等方式，提升了專業研究能力，加深了對核心素養內涵的認識，提高了跨學科教學的能力，對于課程從宏觀到微觀的把握也積累了豐富的經驗；其三，發揮了學校特色在區域輻射效應，整體提升了學校的知名度和影響力。學校“芯片”體驗中心已成為徐匯區青少年活動中心科普基地之一，每周接待區內中小學生進行微型課程的體驗，讓更多的中小學生認識芯片、了解芯片、走進芯片，為“芯苗”的接力培養充分發揮了位育中學的輻射和引領作用。

著眼未來，學校將在“教育強國”建設的時代語境下，錨定科技助力強國建設的價值導向，進一步在芯片課程的內容、實施、評價和師資隊伍建設等領域進行整體探索。在課程內容上將理順不同課程群之間的邏輯關系，提升課程供給的豐富性；在師資隊伍建設上，著力提升教師的專業技能，儲備有激情和創新能力的跨學科團隊；在教學模式上，培養“實驗出真知”的科學精神，探索更具實踐性、開放性、體驗性的課程實施路徑；在課程評價方面，建構多維度評價指標體系，豐富評價的具體策略。通過整體變革，進一步做大做強芯片教育生態圈，精準形成芯片領域的早期拔尖人才梯隊，使位育中學“芯片”創新課程成為高中學校創新課程的領先范式。

Construction and Implementation of “Chip Technology Education”

Curriculum Aimed at Students Innovative Literacy

WANG Yiqun

（Shanghai WeiYu High School，Shanghai，200231）

Abstract： The cultivation of studentsinnovative literacy is both a crucial component of talent cultivation oriented towards core literacy and a key focus of high school curriculum reform. Curriculum supports the basic foundation for the cultivation of innovation literacy. In response to such issues as “weak support for high-level needs of innovation literacy， insufficient development of specialized courses for innovative literacy cultivation， and weak integration of curriculum-based innovative literacy cultivation”，Shanghai WeiYu High School has developed a “chip”featured curriculum as the starting point， which systematically constructs the curriculum objectives， content， implementation， and evaluation， forming a curriculum system that promotes the cultivation of studentsinnovative literacy through curricular activities. Such integration has effectively combined subject teaching and ideological and political education， enhanced the studentsinnovative ability and comprehensive literacy， improved teacherscurriculum development and interdisciplinary teaching capabilities， and effectively increased the school's reputation and influence.

Key words： innovative literacy，ordinary high schools，“chip”curriculum