基于要素整合的 高中科創教育探索與實踐

徐正偉

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。實現創新的根本靠創新人才，創新人才的培養責任在教育。創新教育是一個系統化的工程，從小學、中學到大學的各個階段有相應的任務和目標，高中階段的創新教育起著承前啟后的作用。然而，當前高中學校科創教育實踐卻面臨困難。應當在充分理解高中學校科創教育存在價值的基礎上，通過整合科創教育實施要素，協同發揮各要素作用，推進科創教育在高中學校的深度開展。

一、高中科創教育要素分析與整合

“要素”是指構成一個客觀事物并維持其運動的最小單位。高中科創教育的要素分為主體要素、課程要素和環境要素三個方面，整合好三要素才能有效推進科創教育的開展。

1. 積極的主體參與是科創教育的動力源泉

科創教育的主體是參與其中的所有人，包括學校的決策者、教育的執行者和教育的對象。主體以積極的姿態參與其中，科創教育才能有活力。決策主體為科創教育開展搭建平臺。高中科創教育要不要做，往哪個方向做，取決于學校決策者對科創教育的理解而產生的決定。執行主體使科創教育得以落到實處。執行主體是具體實施科創教育的教師。教師構成上普遍采用專職加兼職的方式，即以一定數量的專職科創教師為主，負責青創賽、學科奧賽等專業性較強的活動，兼職科創教師輔助負責一般活動;為彌補校內科創教師的不足，還可以借助社會力量如引入大專院校、科研機構人員或有科創特長的家長等參與學校科創教育活動。對象主體的參與度影響科創教育的效能。教育的對象是學生，為使學生能充分參與科創教育，需要考慮三個方面因素：因材施教，根據學生不同特質推薦參加不同類型科創活動;解放學生，讓學生有充分時間參與科創;注重精神教育，包括創新精神在內的執著、進取、勇于探索的精神。

2. 完善的課程體系是科創教育的核心所在

課程是科創教育的核心。科創教育課程多為校本化課程，設置具有一定靈活度，實施上也要依據一定原則。

課程關聯化。科創課程設置應與國家課程標準緊密聯系，與學校常規教學相結合，一方面能讓學生學有所用，加深對學科知識的理解與掌握，促進學生關鍵能力和核心素養的發展;另一方面也減少科創教育開展的阻力。

課程專業化。科創課程的設置具有一定靈活性，這種靈活性表現在設置課程種類方面可以自由取舍，但就既定課程而言，課程設置應當是專業的，遵從一定規則。

課程多樣化。多樣化課程是為了在不同階段滿足不同層次學生的學習需求，如在高一階段開設體驗類和實踐操作類科學課程，可以讓學科知識尚不完備的學生開拓知識面，訓練動手能力;高二階段開設科學探究類和作品設計類課程，用項目化教學方式引領學生發展。

3. 良好的科創環境是科創教育的根本保障

教育活動的開展離不開環境的保障，而科創教育的特殊性對環境有更多要求。這些環境總的來講分為內部環境和外部環境。內部環境主要是支撐科創課程開展的各類專用室場以及配套器材，常見科學探索類室場有模型標本室、自然科學探究室等，常見加工制作類室場有3D打印室、激光雕刻室等，展示成果一般還需要建設作品陳列室。外部環境是指能夠為學生提供拓展和實踐的場所，如科研院所、生產企業、科技館博物館等，學生走入這些地方可以接觸更寬廣的知識，啟發創新思維，也為科創活動營造良好的氛圍。

二、高中開展科創教育的實踐與探索

納米教育作為具備時代特色的科創教育被越來越多地引入中學課堂。西安交通大學蘇州附屬中學（以下簡稱“西交附中”）在實踐納米教育方面做了一定嘗試。

1. 搭建納米教育的硬件平臺

硬件建設是科創教育的基礎和保障，相較于常規學科教學的設施而言，科創教育硬件需要的類別更多，專業性更強，資金投入也更大，可以多渠道解決。例如：（1）整合校內資源，將分散的相關設施劃為科創教育專用設施;（2）以項目建設提升科創教育硬件水平，申報教育部門的科創類學科基地，爭取資金保障建設;（3）拓展校外學習空間，將校外專業機構的設施作為學校教育資源的延伸。西交附中以建設省級納米課程基地為契機，打造兩片特色場域空間，建設以納米技術展示與納米科普教育為目標的納米科普館、以學生動手實踐與深度探索為目標的專業實驗室，添置包括真空鍍膜機、原子力顯微鏡等先進實驗設備，這些空間和設施為學生進行深度納米學習與創新提供了有力支撐。

2. 納米項目合作搭建技術平臺

在技術條件不具備的情況下，主動與納米研究機構進行項目合作，借助外力推動項目發展是理想選擇，多層次的技術力量參與可以使納米教育更高效。例如：（1）與納米科學前沿關系緊密、專業性強以及需要用到尖端實驗設備的內容交由學校協議合作單位和專業機構開展，學校師生共同參與，共學共研;（2）中等技術含量內容，采用在專業科研機構指導下由校內教師開展的教學模式;（3）基礎內容由校內教師自主開展。與專業機構的項目合作一方面保證了技術路線的方向正確，另一方面也能讓師生接觸更多納米科技前沿動態。

3. 納米班級組建搭建成長平臺

深度的科創教育開展是一個對學生進行長期培養的過程，需要有完善的體系和持久的跟蹤培養規劃，為學生搭建能夠與未來發展相對接的平臺。西交附中成立了“納米科學人才實驗班”，采用高中3年全面培養、本科4年跟蹤培養、本科后深造（或就業）長期扶持的“3+X”長周期培養途徑，在普通高中國家標準課程的基礎上，重點開設納米科學與工程技術前沿課程。“納米科學人才實驗班”畢業生在大學就讀期間，可獲得學業和生涯規劃跟蹤培養與指導、地區政府獎學金扶持以及進入蘇州納米產業園實習的機會;本科畢業后，可由西安交通大學蘇州研究生院、西安交通大學納米科學與工程技術學院提供學業深造方面的推薦，或由蘇州獨墅湖科教創新區管委會、蘇州納米產業園提供人才引進、創業就業方面的支持。

創新人才是建設創新型國家的關鍵，而學校教育承擔培養人才的重任。高中學生的知識結構和心智特點非常利于開展科創活動，堅持在高中開展科創教育，要從高中學校辦學實際出發，整合要素突破困難，注重實效、注重特色，充分發揮科創教育的育人功能，為培養未來創新型人才服務。

（作者單位：江蘇省西安交通大學蘇州附屬中學）

責任編輯：胡玉敏

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