多元融合視角下科創課程的設計與開發

【摘 要】科創教育的主要目標是培養學生的科技創新素養和探究實踐能力，很多中小學校通過開發科創課程積極探索科創教育實踐。本文提出了多元融合視角下科創課程的設計思路，從目標、工具、內容、思想、方法五個層面闡釋了多元融合的內涵，并以“海島電波”跨學科項目為例進行了具體說明。

【關鍵詞】科創課程；多元融合；跨學科項目

【中圖分類號】G434" "【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2023）010-091-02

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。我國實施科教興國、人才強國戰略將近三十年，2022年黨的二十大報告再次重申了這一戰略。為了全面推進科技強國建設，為科技創新驅動發展提供強大的人才支撐，近年來我國大力推進科學教育發展，通過多種途徑開展科技創新后備人才培養，為長遠解決我國創新人才不足問題全面發力。科創教育由科學知識傳授轉向科技創新，更加強調培養學生的科技創新素養和探究實踐能力。

我國中小學科創課程開發現狀

如今我國中小學各年段通過開發科創課程積極探索科創教育實踐。科創課程具有跨學科性、實踐性、過程性和創新性[1]，主要以創客課程、跨學科課程、項目式學習、研究性學習等形式出現，科技制作、開源硬件、智能機器、三維建模等豐富的科創課程載體可以滿足學生多樣化的發展需求。

中小學科創課程實踐也存在一些普遍性問題，如課程零散而無系統設計、關注活動而缺乏核心理念、多學科設計難以真正融合、學習過程淺表化、科創課程課時較少等[2][3]。以課程育人理念為引領，構建目標清晰、系統設計、多元融合的科創課程體系是解決以上問題的關鍵。

科創課程多元融合的具體內涵

多元智能理論認為人的思維和認知方式是多元的，該理論是對人的全面發展最好的闡述。個體發展和社會適應需要具備多方面的核心素養，課程建設不僅要體現學科與跨學科知識層面的價值，還要著力培養學生面向未來的必備品格和關鍵能力。科創課程的多元融合，不同于跨學科學習的多學科融合，它具有更加廣泛的內涵，在本文中主要體現為目標層面、工具層面、內容層面、思想層面和方法層面的多元融合。

目標層面：科創課程以發展學生的科技創新素養和探究實踐精神為核心目標，體現廣泛培養、資優選拔于一體。科創課程既面向全體學生普及開設，又為具有科創興趣和發展潛力的創新后備人才提供進一步發展的“接口”，項目延伸到更具研究深度的課題，吸引資優學生投入參與，并為其提供專業指導。

工具層面：科創課程采用融入開源理念的自主可控生態，體現科技自主可控發展理念。科技自主創新能力是制約國家科技發展的核心因素，自主可控技術生態是科技獨立自主、可持續發展的重要保障。在中小學的技術學習與實踐中，要避免國外生態的“拿來主義”，要推廣使用我國開源的技術生態，讓學生樹立正確的技術應用觀和價值觀，在使用、開發和推廣中實現自主可控生態的正循環。

內容層面：科創課程在多學科融合中強化文化要義，體現科技驅動下的文化自信。對國家而言，科技創新是實現中華民族偉大復興的戰略支撐，文化自信是實現中華民族偉大復興的精神牽引[4]；對地區而言，科技創新是活化本土特色文化資源、促進文化理解與認同的重要方式。在科創課程中要引入相關文化要素，在素養發展上實現科技素養與人文素養的融通。

思想層面：在科創課程中融入思政教育，厚植科技報國的思政育人觀念。思政教育是落實立德樹人的關鍵舉措，教材要發揮“培根鑄魂、啟智增慧”的作用[5]。思政元素包含家國情懷、社會責任、法治意識、思維品質、科學精神、創新能力等內容，在科創課程中融入思政元素有利于實現知識傳授、能力培養和價值塑造三位一體的育人目標。

方法層面：科創課程以項目式學習、合作學習為主要學習方式，體現真實情境中的學習實踐。科創項目圍繞真實的問題情境提出任務要求，學生以小組合作的方式，遵循項目式學習的基本流程開展實踐，經歷系統性問題解決的全過程，發展計算思維、創新思維、工程設計等多種能力素養。

項目實例：海島電波

“海島電波”是一個以信息科技學科為主導的多元融合的跨學科科創項目，其多元融合性體現如下：（1）目標層面：通過“海島電波”項目理解通信相關核心概念，培養學生的信息科技核心素養和跨學科核心素養；（2）工具層面：采用由北京師范大學米思齊團隊自主研發的開源米思齊圖形化編程軟件Mixly和開源硬件Mixgo CE物聯網主控板開展項目實踐；（3）內容層面：以“通信”為線索，串聯起我國古代和近現代通信方式的發展變化，融入了歷史文學等相關內容；（4）思想層面：以我國的紅色經典電影“永不消逝的電波”為切入點，理解信息安全的內涵，厚植科技報國理想；（5）方法層面：按照項目式學習設計教學活動，以小組合作的方式開展探究與實踐。

本項目以“兩個海島隔海相望，借助不同通信方式實現彼此間的信息傳遞，并與海上船只、島外世界保持聯絡”為任務情境，圍繞“通信”這一主題，從宏觀感知到具體認識，將概念學習與活動實踐相結合，層層鋪墊，循序漸進，設計一系列通信相關任務，核心素養發展目標貫穿項目始終。在每個任務階段即將結束時，從技術發展史角度，提出一系列具有現實意義的問題引發學生的深度思考。

第1課時，通過討論、列舉、分類等教學活動，引導學生認識從古至今通信方式的發展歷程，理解“通信”這一核心概念的內涵，理解現代通信方式發展的必然性，并在與通信有關的文化典故和古詩詞中感受古人智慧和文字之美。

第2課時，動手制作“土電話”，借以理解現代電話的通信原理，并從電話的發展史中，感受求真求實、創新實踐的科學精神，以及永不言敗、勇攀高峰的科學家精神。

第3課時，認識無線通信的基本原理和適用場景，利用兩塊物聯網主控板及其板載無線通信模塊，設計一個無線通信器，模擬調頻與信息收發，并思考誕生較早的無線電通信至今仍然被人們使用的原因。

第4課時，由“永不消逝的電波”切入，認識摩斯密碼的應用和信息安全的含義，通過摩斯密碼解密小游戲和密碼加密與解密的程序編寫，思考在網絡通信中對信息進行加密傳輸的必要性。

第5-6課時為綜合任務，基于前面所學的無線通信原理和信息安全的需求，為兩個海島設計一份雙方專用的密碼通信系統，包含信息的加密、傳輸和解密三部分內容，基于任務要求，學生完成方案設計、原型構建、測試優化、交流分享的全過程。

總" 結

多元融合視角下的科創項目圍繞“培養學生科技創新素養和探究實踐精神”的目標，突出了開源的自主可控生態、融入文化的多學科融合、課程思政育人觀念、項目式學習的課程設計導向，有利于凝聚文化自信，激發科技創新，從而更好地踐行課程育人功能。

注：本文系佛山市教育科學“十四五”規劃教育信息化應用融合創新課題“信息科技融合視角下跨學科學習主題設計及實踐研究”（課題編號：FSET2022X005）研究成果

參考文獻

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編" "輯：徐靖程