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(qiáng)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)是建成教育強(qiáng)國(guó)、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)中國(guó)式現(xiàn)代化的“關(guān)鍵一招”和“破題之舉”。中小學(xué)科學(xué)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(xué)校、社會(huì)等各方面的協(xié)同。南通大學(xué)附屬中學(xué)深入挖掘各學(xué)科與科技教育的融合點(diǎn)，從科學(xué)與技術(shù)、科技與社會(huì)、科技與人文、科技與生活等維度創(chuàng)新學(xué)校科學(xué)教育課程內(nèi)容，開(kāi)發(fā)并實(shí)施“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程，指向?qū)W生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力的提升，豐富了高中科學(xué)教育實(shí)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(kāi)發(fā)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G622.3" 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B" 【文章編號(hào)】1005-6009（2024）46-0060-04

加強(qiáng)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)是建成教育強(qiáng)國(guó)、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)中國(guó)式現(xiàn)代化的“關(guān)鍵一招”和“破題之舉”。中小學(xué)科學(xué)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(duì)新征程、新形勢(shì)、新任務(wù)，習(xí)近平總書(shū)記在二十屆中共中央政治局第三次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，要在教育“雙減”中做好科學(xué)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(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。

科學(xué)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界、適應(yīng)世界和改造世界的重要工具，高中學(xué)段是學(xué)生形成對(duì)社會(huì)發(fā)展和個(gè)人成長(zhǎng)基本認(rèn)識(shí)的重要階段。2016年，《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，提出了教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求。作為核心素養(yǎng)的重要組成部分，科學(xué)素養(yǎng)與社會(huì)主義核心價(jià)值觀緊密相連。培養(yǎng)一流的科技創(chuàng)新人才要求學(xué)生掌握科學(xué)概念、學(xué)會(huì)科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)思維，也需要增強(qiáng)學(xué)生以科學(xué)實(shí)踐為主的解決問(wèn)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(xué)教育需要更加注重整體性，跨越學(xué)科界限，以解決真實(shí)世界中出現(xiàn)的問(wèn)題。南通大學(xué)附屬中學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“通大附中”）依據(jù)現(xiàn)有課程框架，利用大科學(xué)概念、跨學(xué)科融合等理念，以螺旋上升的方式，加強(qiáng)科學(xué)教育內(nèi)容的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)并實(shí)施“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程（見(jiàn)下頁(yè)圖1），推進(jìn)科學(xué)教育課程教學(xué)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(lái)自通大附中人對(duì)“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(xué)”或“協(xié)和學(xué)”，由德國(guó)物理學(xué)家哈肯于20世紀(jì)70年代提出。協(xié)同理論認(rèn)為：一個(gè)系統(tǒng)就是一種環(huán)境，在大的系統(tǒng)中，各個(gè)小的系統(tǒng)之間相互作用、相互制約，從無(wú)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(xué)校、家庭、社會(huì)等子系統(tǒng)，學(xué)校教育又以各個(gè)課程綜合實(shí)施保障育人目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，各課程相互協(xié)同維持著學(xué)校教育的有序平衡與功能實(shí)現(xiàn)。基于協(xié)同理論，通大附中深入挖掘高中各學(xué)科與科技教育的融合點(diǎn)，從科學(xué)與技術(shù)、科技與社會(huì)、科技與人文、科技與生活等維度創(chuàng)新學(xué)校科學(xué)教育內(nèi)容，同時(shí)積極整合家庭、社會(huì)、高校、高新企業(yè)等科學(xué)教育資源，開(kāi)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(guò)程，旨在通過(guò)生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)、互動(dòng)和體驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)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(dòng)力。

“思”，包括理解型思維、構(gòu)建型思維到科學(xué)哲學(xué)反思性思維等一系列發(fā)展變化過(guò)程，旨在通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新思維。同時(shí)，注重學(xué)生對(duì)科學(xué)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(guò)程，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(shí)，注重學(xué)生對(duì)科技成果的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)他們的實(shí)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(xué)科跨界整合”為基本建設(shè)理念，以“高中學(xué)校—高等院校—高科技產(chǎn)業(yè)”為落實(shí)路徑，以“涵育高中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”為指向，通過(guò)科學(xué)技術(shù)學(xué)科與其他學(xué)科相聯(lián)系，創(chuàng)新學(xué)校教育內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的好奇心、想象力和探求欲，促進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)基本原理及其應(yīng)用方法，建立科學(xué)的自然觀，形成正確的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，打造具有鮮明學(xué)校特色、具有高認(rèn)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(shí)施路徑

通大附中遵循科學(xué)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(xué)方式，真正形成學(xué)校、家庭、社會(huì)協(xié)同開(kāi)展科技教育機(jī)制。

1.堅(jiān)持立德樹(shù)人導(dǎo)向，注重科技課程體系的“校本化”

課程體系是學(xué)校特色文化的重要組成部分，承載了學(xué)校的辦學(xué)理念，體現(xiàn)了學(xué)校的發(fā)展方向。通大附中堅(jiān)持科學(xué)、人文和藝術(shù)三位一體的“博雅教育”理念，追求學(xué)生學(xué)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(jiān)持校本化原則，深入挖掘區(qū)域科技教育資源，自主開(kāi)發(fā)與學(xué)校育人目標(biāo)相一致的特色課程，堅(jiān)持內(nèi)修與外鑠相結(jié)合、學(xué)習(xí)與生活相貫通、校內(nèi)與校外相銜接，在課程實(shí)施過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)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(lèi)本土科技資源，凸顯課程的“生長(zhǎng)性”，更有利于放大學(xué)校原有的德育活動(dòng)、辦學(xué)特色、優(yōu)質(zhì)師資等影響，提升課程實(shí)施效能。

2.踐行跨學(xué)科理念，構(gòu)建項(xiàng)目化課程實(shí)施模型

《普通高中課程方案（2017年版）》強(qiáng)調(diào)：“關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，創(chuàng)設(shè)與生活關(guān)聯(lián)的、任務(wù)導(dǎo)向的真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)，同時(shí)要注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，提高課程實(shí)施水平。”這就需要學(xué)校在課程內(nèi)容的選擇上，統(tǒng)整各學(xué)科學(xué)生能力素養(yǎng)和知識(shí)內(nèi)容，緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生成生活問(wèn)題，開(kāi)發(fā)能激發(fā)學(xué)生興趣的主題或項(xiàng)目。通大附中整合課內(nèi)外資源，設(shè)計(jì)豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)和任務(wù)，圍繞系列化主題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)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(xiàng)目化實(shí)施模型（見(jiàn)圖2）。主要分成三個(gè)環(huán)節(jié)，即項(xiàng)目確定、項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目評(píng)價(jià)。該模型主要運(yùn)用于知識(shí)的獲取和組織類(lèi)學(xué)習(xí)，其目的在于幫助學(xué)生形成更豐富的知識(shí)儲(chǔ)備、更寬廣的知識(shí)視野以及更科學(xué)的知識(shí)體系。

3.突出資源整合，搭建多樣學(xué)習(xí)空間

為了達(dá)到拓寬學(xué)生科技視野、構(gòu)建全方位科技學(xué)習(xí)場(chǎng)景的主體目標(biāo)，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(xué)習(xí)空間（見(jiàn)下頁(yè)圖3）。通大附中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)模型展廳、理科實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)室、校外實(shí)踐基地等學(xué)習(xí)環(huán)境加以設(shè)計(jì)、建設(shè)、應(yīng)用，逐步形成以充滿現(xiàn)代性的教學(xué)內(nèi)容、個(gè)性化的學(xué)習(xí)策略和優(yōu)越的學(xué)習(xí)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(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“藍(lán)印花布”的過(guò)程中，通大附中將南通藍(lán)印花布博物館資源、印染草本植物蓼藍(lán)的種植、藍(lán)印花布藝術(shù)圖案和作品設(shè)計(jì)等內(nèi)容整合進(jìn)課程，同時(shí)通過(guò)項(xiàng)目化實(shí)施，將物理、化學(xué)、生物、信息技術(shù)等課程相關(guān)知識(shí)打通，將學(xué)校農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng)實(shí)踐基地、愛(ài)心義賣(mài)和志愿服務(wù)等德育活動(dòng)與課程學(xué)習(xí)相結(jié)合，從而使課程的學(xué)習(xí)空間不斷拓展，增強(qiáng)了課程的實(shí)施效能。圖4為“藍(lán)印花布生產(chǎn)項(xiàng)目”學(xué)習(xí)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(diǎn)，將培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的時(shí)代訴求通過(guò)課程落實(shí)、落細(xì)、落小，實(shí)現(xiàn)了課程資源的整合，不同學(xué)科教學(xué)資源共生共長(zhǎng)，不同區(qū)域資源融通共享，并將學(xué)生的科技能力融合到學(xué)科，細(xì)化到課程，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才搭建了平臺(tái)，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(shí)施，推進(jìn)學(xué)校育人方式和路徑的逐步優(yōu)化。同時(shí)，通大附中嘗試在全校推行科學(xué)教育全員導(dǎo)師制，探索形成了在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)性探究、研究性學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式中培養(yǎng)個(gè)性化導(dǎo)師的體制機(jī)制。

“趣·思·創(chuàng)”科技特色課程完善了學(xué)校數(shù)字化學(xué)習(xí)支持體系，促進(jìn)了信息技術(shù)與科學(xué)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(dòng)課堂，多元化、全方位采集學(xué)生的發(fā)展數(shù)據(jù)，直觀體現(xiàn)個(gè)體差異、階段差異、內(nèi)容差異，從而實(shí)現(xiàn)了科技人才培養(yǎng)的個(gè)性化；利用大數(shù)據(jù)，分析總結(jié)學(xué)生發(fā)展態(tài)勢(shì)，確保學(xué)生科技能力有序進(jìn)階，逐步形成三年一體化培養(yǎng)路徑，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和科學(xué)素養(yǎng)的提升，從實(shí)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(xué)教育課程方案。近年來(lái)，通大附中在科技特色課程開(kāi)發(fā)過(guò)程中先后獲得“全國(guó)首批中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)校”“江蘇省青少年科技教育先進(jìn)學(xué)校”等榮譽(yù)。

【作者簡(jiǎn)介】范永梅，南通大學(xué)附屬中學(xué)（江蘇南通，226019）校長(zhǎng)，正高級(jí)教師，江蘇省特級(jí)教師，“蘇教名家”培養(yǎng)工程培養(yǎng)對(duì)象。