以“走進大學實驗室”課程為實踐載體創新科教協同育人模式

〔摘" "要〕" 本文以華中科技大學附屬小學“走進大學實驗室”課程為實踐載體，通過整合高校科研資源與小學科學教育需求，創新科教協同育人模式。課程以項目式學習為核心，設計“觀—做—研”三階實踐路徑，引導學生開展小課題研究。文中以“關于磁體擺周期運動的研究”課題為例，展示學生在科學家與小學教師聯合指導下完成科學探究的全過程。實踐表明，課程有效提升了學生的科學素養、創新能力和家國情懷，為小學科學拔尖人才培養提供了可復制的實踐經驗。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科教協同育人；雙導師制；實驗室聯動

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）17" " 0040-03

隨著科學教育改革的深化，如何突破傳統課堂局限、鏈接優質科研資源，成為小學科學教育的重要命題。《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出“強化實踐育人，倡導跨學科學習”，而高校實驗室資源的開放共享為科學教育創新提供了新思路。華中科技大學附屬小學少年科學院（少科院）聯合華中科技大學，開發“走進大學實驗室”課程，通過“高校科學家+小學教師”雙導師制，構建進階式科學創新實踐體系。本文以課程設計與學生課題案例為切入點，探討科教協同育人模式在小學科學教育中的實踐價值。

一、課程設計與實施框架

（一）以興趣導向為核心理念，構建課程目標體系

課程目標既是課程設計的起點，也為課程實施指明了方向。基于小學階段學生的認知發展規律和心理特點，興趣導向成為課程設計的核心理念。小學階段的學生正處于好奇心旺盛、探索欲強烈的關鍵期，科學教育應注重激發學生的內在學習動機。因此，課程目標體系以“激發科學探索內驅力”為出發點，圍繞“能力進階、品格塑造、價值引領”三個維度展開。

在能力進階方面，課程旨在通過豐富的實踐活動，幫助學生掌握科學探究的基本方法，提升觀察、實驗、分析和解決問題的能力。例如，在“關于磁體擺周期運動的研究”課題中，學生通過動手制作磁體擺、設計實驗方案、記錄數據并分析結果，逐步形成科學探究的思維模式。在品格塑造方面，課程注重培養學生的合作精神、審辨思維和堅持不懈的科學態度。通過小組合作完成課題研究，在團隊協作中解決問題。在價值引領方面，課程通過科學家講座、實驗室參觀等活動，讓學生了解我國科技發展的重大成就，增強科技自信與家國情懷。例如，學生在華中科技大學引力中心了解到我國科學家在引力常數測量中的突出貢獻，深刻感受到科學研究的價值與意義。

通過興趣導向的目標設計，課程不僅幫助學生掌握科學知識與技能，更注重培養其科學精神與社會責任感，為未來科學人才的成長奠定堅實基礎。

（二）以三階遞進為實施模式，架構課程內容框架

課程內容的組織與實施是課程目標落地的重要保障。基于“認知啟蒙—實踐深化—創新遷移”的素養形成路徑，課程采用“三階遞進”模式，系統設計“觀·現象感知—做·技能習得—研·思維進階”的螺旋式課程模塊，引導學生開展小課題研究。

第一階段“觀·現象感知”以激發興趣為核心，通過參觀大學實驗室、觀看科學家演示實驗等活動，幫助學生直觀感受科學現象，初步了解科學原理。例如，學生在光學與電子信息學院實驗中心參觀3D打印與激光打標技術，激發了對先進制造技術的濃厚興趣。第二階段“做·技能習得”注重實踐操作，學生通過動手實驗、科技制作等活動，掌握基本的科學技能。例如，在“關于磁體擺周期運動的研究”課題中，學生親手制作磁體擺，并通過實驗探究磁體擺動高度與亮燈時長的關系，逐步形成實驗設計與數據分析的能力。第三階段“研·思維進階”以深度探究為目標，學生在雙導師指導下，自主選題、制定研究計劃、開展實驗并撰寫研究報告，完成從“模仿學習”到“創新研究”的跨越。例如，學生通過“磁體擺”課題研究，不僅驗證了電磁感應規律，還提出將研究成果應用于科技館互動展品的創新設想。

三階遞進的課程設計，既符合學生的認知發展規律，又實現了科學素養的螺旋式提升，為小學科學教育的創新實踐提供了可操作的路徑。

（三）以多維評價為質量保障，驅動課程全面實施

課程評價是課程開發的重要環節，也是衡量課程質量的重要保障。基于“過程性診斷+發展性追蹤+表現性展示”的立體評價網絡，課程構建了多元化的評價體系，通過師生雙評、校社聯動機制，全面反映學生的學習成效與成長軌跡。

過程性診斷注重學生在課程參與中的表現，包括課堂參與度、實驗操作規范性、團隊合作能力等。例如，在“關于磁體擺周期運動的研究”課題中，教師通過觀察學生的實驗設計、數據記錄和問題解決過程，及時給予反饋與指導。發展性追蹤關注學生的長期成長，通過建立學生科學素養檔案，記錄其在不同階段的進步與突破。例如，學生在完成“磁體擺”課題后，教師對其科學探究能力、創新思維和科學態度進行綜合評價，并提出后續研究建議。表現性展示為學生提供了成果分享的平臺，通過科學小報、研究報告、展板制作等形式，學生將研究成果可視化，并在學校科技節等活動中展示，獲得外界的認可與激勵。

此外，課程還引入校社聯動機制，邀請大學科學家參與評價，從專業視角為學生提供指導。例如，在“關于磁體擺周期運動的研究”課題結題展示中，華中科技大學多個學院教授對學生的研究成果給予高度評價，并提出改進建議。多維評價體系不僅幫助學生全面了解自身優勢與不足，也為課程優化提供了科學依據。

通過多維評價，課程實現了“以評促學、以評促教”的目標，為小學科學教育的質量保障提供了可借鑒的經驗。

二、協同育人視角下創新實踐案例

（一）課題背景與問題提出

“關于磁體擺周期運動的研究”小課題研究的靈感來源于學生在華中科技大學物理學院實驗室的一次參觀活動。在實驗室中，學生接觸到了一種利用電磁感應原理制作的“電磁秋千”裝置：當導體球在金屬環內滑動時，由于電磁感應產生的感應電流，導體球會受到一個向上的推力，從而形成擺動現象。這一現象激發了學生的濃厚興趣。他們提出了一個問題：“能否利用類似的原理，制作一個磁體擺，并探究其運動規律？”

在科學教師的引導下，學生進一步明確了研究目標：通過制作磁體擺，探究磁體擺動高度與磁體大小對發光二極管亮燈時長的影響。這一問題的提出不僅體現了學生對電磁感應現象的好奇，也展現了他們從現象觀察中提煉科學問題的能力。

（二）研究設計與實施

研究設計分為三個階段：學習基礎知識、提出假設與實驗驗證。首先，學生在科學教師和大學科學家的指導下，系統學習了重力、電磁感應等基礎知識，并通過實驗室的模擬設備直觀感受了電磁感應的現象。接著，學生提出假設：磁體擺動的高度和磁體的大小可能會影響發光二極管的亮燈時長。

為了驗證假設，學生設計了對照實驗。在探究磁體擺動高度的影響時，他們設置了不同的高度（如6cm，8cm，10cm），并記錄發光二極管的亮燈時長。結果顯示，擺動高度越高，亮燈時長越長。在探究磁體大小的影響時，學生使用不同體積的磁體進行實驗，發現磁體體積越大，亮燈時長也顯著增加。在實驗過程中，學生不僅學會了如何控制變量、記錄數據，還通過小組合作解決了實驗中遇到的問題。

（三）成果與反思

通過實驗，學生得出了明確的結論：磁體擺動高度和磁體大小均對發光二極管的亮燈時長有顯著影響。這一發現為學生提供了將科學理論應用于實踐的機會。此外，學生還將研究成果制作成展板，在學校科技節上展示，獲得了師生的一致好評。

在反思中，學生也提出了進一步研究的設想，例如如何將磁體擺改進為科技館的互動展品。這一課題研究不僅提升了學生的科學探究能力，還激發了他們對科學研究的持久興趣，為未來的科學學習奠定了堅實基礎。

三、課程實施成效與反思

（一）資源聯動，實現科教協同

科教協同育人是新時代科學教育的重要方向，而資源聯動是實現這一目標的關鍵路徑。華中科技大學附屬小學“走進大學實驗室”課程通過整合高校科研資源與小學科學教育需求，構建了“高校+小學”協同育人模式。

課程依托華中科技大學的頂級科研平臺與卓越科學家資源，設計了豐富多彩的科學實踐活動。例如，學生走進光學與電子信息學院實驗中心，親身體驗3D打印與激光打標技術；在物理學院引力中心，了解我國科學家在引力常數測量中的突出貢獻。這些活動不僅讓學生接觸到前沿科技，還通過與科學家的互動，激發了他們的科學興趣與探索欲望。

資源聯動不僅體現在課程實施中，還延伸至課程評價與成果展示環節。例如，學生的研究成果在華中科技大學附屬小學科技節上展示，并邀請大學教授進行點評，獲得科學家與大學科研人員的一致好評。通過資源聯動，課程實現了小學與高校的優勢互補，為科教協同育人提供了可復制的實踐經驗。

（二）長效機制，鼓勵持續探究

科學教育是一項長期工程，而長效機制的建立是保障學生持續探究的關鍵。華中科技大學附屬小學“走進大學實驗室”課程通過“結業證書+星火勛章”雙軌激勵機制，構建了“短期激勵+長期追蹤”的長效機制，鼓勵學生在科學方面開展持續探究。

課程首先通過“結業證書”對學生的階段性成果進行認可。這不僅是對其科學探究能力的肯定，也增強了他們的成就感與自信心。對于在課題研究中表現特別突出的學生，課程還設立了“星火勛章”獎勵機制。例如，一名學生在完成“磁體擺”課題后，繼續深入研究電磁感應的應用，提出了將磁體擺改進為科技館互動展品的創新方案，最終獲得“星火勛章”。這種激勵機制不僅激發了學生的科學熱情，還為他們提供了持續探究的動力。

此外，課程還通過建立學生科學素養檔案，對學生的長期成長進行追蹤。例如，教師在檔案中記錄學生的課題研究過程、科學競賽成績及后續研究計劃。通過長效機制，課程實現了“短期激勵與長期追蹤”的結合，為學生的科學探究之路提供了持續支持。

四、結語

“走進大學實驗室”課程通過科教協同育人模式，為小學科學教育提供了創新實踐路徑。其“雙導師制”實現了高校科學家與小學教師的優勢互補，既保證了科學知識的專業性，又兼顧了小學生的認知特點；"“三階進階”設計遵循“觀—做—研”的認知規律，逐步引導學生從現象感知走向深度探究。這些創新舉措有效激發了學生的科學興趣，助力拔尖人才早期培養。未來，課程可進一步推廣至更多學科領域，如工程、生命科學等，同時探索與中學、大學的深度銜接，構建“大中小學一體化”科學教育生態，為培養未來科學家奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]曹龍根.小學科學拓展性探究活動的實踐及探索[J].教育現代化，2016（3）：254-256.