義務教育階段“科學+”課程拔尖創新人才培養模式探索

［摘要］ 作為營造崇尚科學的社會氛圍、培養高技術人才的重要一環，科學教育在新時代教育改革的大背景下，亟須探索高效科學的教學模式。深圳市蛇口育才教育集團山海學校在實際教學中提煉出以拔尖創新人才培養為導向，以“開發—實施—評價”課程鏈條為骨，以師資建設、校園文化建設為翼的科學教育教學模式，期待為廣大科學教育者們提供借鑒與參考。

［關鍵詞］ 科學教育；拔尖創新人才培養；“科學+”課程體系

習近平總書記強調，要在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體。這為加強中小學科學教育指明了方向。在義務教育階段，基于“科學+”課程體系，實施科學教育的增值計劃，培養拔尖創新人才是一項復雜而精細的系統工程，其中涉及課程體系的優化、教學方法的創新以及評價體系的重構等多個方面。作為一所新成立的九年一貫制學校，深圳市蛇口育才教育集團山海學校（以下簡稱“山海學校”）堅持“立德樹人、知行合一”的育人價值取向，秉承深圳市蛇口育才教育集團“繽紛育才·陽光校園”的教育理念，強調滿足學生全面發展與個性發展的需求，在科學教育實踐過程中，總結出了一套以拔尖創新人才培養為導向，以“開發—實施—評價”課程鏈條為骨，以師資建設、校園文化建設為翼的教學模式，為新時代的科學教育提供了兼具系統性與可行性的實踐樣例。

一、課程開發：強化拔尖創新人才課程體系，繪制課程圖譜

（一）課程開發專業化

科學課程體系建設是一項復雜精細、極富專業性的系統工程。課程開發必須建立在專業科學的理論指導上，才能保障課程的科學性、合理性。學校在課程開發的時候，同專業研究人員與機關進行有效合作，聽取并吸收合理建議，才能確保課程的效果。山海學校在開發本校科學課程時，與南方科技大學、深圳大學、中國科學院深圳先進技術研究院等院校建立合作關系，通過組建專題課題組，建立“課題組—學校”溝通反饋體系，邀請專家進行校園實地考察，使課程開發專業化、具有條理邏輯，保障課程的理論支撐。

（二）課程開發實際化

在專業科學的理論指導之外，科學課程開發及實施也應符合學校的教學環境與實際條件，否則課程的實施就將受到極大阻力，出現事倍功半甚至勞而無功的結果。山海學校在課程開發中，同一線教師以及家長代表保持密切聯系，圍繞課程實施方式、實施時間以及所需條件，向教師及家長征求意見并進行反復磋商，確保課程方案符合實際，各方對課程實施的意義有深刻認識、對課程實施的相關訴求得到滿足。

（三）課程開發系統化

科學課程的實施，既要考慮到不同年齡段學生接受能力的差異，也要考慮到同一年齡段中學生學習能力的區別，還要抓牢拔尖創新人才培養這一導向。因此，科學課程需要在不同年齡層中確保“因材施教”這一時間軸上的系統性，并且確保在同一年齡段中實現“個性化教學”這一空間軸上的系統性。

基于以上理念與原則，山海學校建立了通識普及型課程、彈性進階型與創新卓越型三大階梯課程體系，以科學教育為核心貫通實施拔尖創新人才計劃。

1.通識型課程是普及化課程。以科學為核心融入“生命環境、工程技術、文化藝術、智能應用”四個維度，通過師生共議的方式，開發一至八年級的32個主題。課程內容上，要重視科學學科內、學科間、學科與生活世界間的融通，通過強化真實問題解決與動手實踐操作，引導和推動每一位學生成長為知識發現者與創造者，系統喚醒創新意識、訓練創新思維。通過開展豐富多樣的實踐活動，讓學生在實踐中學習和掌握科學知識。同時，教師要關注學生的個體差異，因材施教，激發學生的學習興趣和潛能。

2.進階型課程是彈性化課程。將提供豐富多樣的課程選項，允許學生根據個人興趣和職業規劃選擇適合自己的課程。重點圍繞生命科學、探空探海、智慧農場、文化科創、新能源汽車、人工智能六大主題開展特色建設，增強創新能力和鍛造創新人格，全面提升學生創新素養。積極與企業、科研機構合作，引入前沿科技和行業動態，為學生提供更廣闊的視野和更多元的學習資源。通過這些舉措，旨在培養學生的創新思維、團隊協作能力和解決實際問題的能力，為他們未來的學術研究或職業生涯打下堅實的基礎。

3.卓越型課程是個性化定制課程。學生通過前面的課程學習，根據科學的選拔機制，達到優秀學習層次，繼而進行個性化定制學習。通過從高校與高新企業人才中聘請的“校外導師”，參與其研究或創新型項目，在實踐中學習，嘗試著將知識轉化成科技創新能力和鍛造創新人格，為成為拔尖創新人才打下基礎。同時，定期組織研討會、工作坊和實地考察等活動，為學生提供更多與行業專家和企業高管交流的機會，從而拓寬他們的視野，增強其實踐能力。

二、課程實施：“因材施教”與“個性化教學”的“雙輪驅動”

在拔尖創新人才培養中，學校需要打破傳統的教學模式，采用更加豐富、新穎的教學內容、方法和策略。“因材施教”與“個性化教學”是至關重要的策略，旨在充分發掘每個學生的獨特潛力和優勢，促進他們的全面發展。通過這些措施，可以有效提升拔尖創新人才培養的質量，為國家的科技進步和社會發展貢獻力量。

（一）“因材施教”中創新教學方式

山海學校在“科學+”教育中探索發揮學生主體作用和教師指導作用的教與學新方式，關注科學教育的最新理念和發展趨勢，采用項目式教學、STEM教育、專題研討教學和問題探究教學等開放式、師生共創型教學模式，激發學生的學習興趣和主動性，通過跨學科開發探究實踐項目、開展項目式學習等，有意識地引導學生在真實情境中發現問題，利用多學科知識融會貫通地解決實際問題。在做中學，在學中創，在教學中強調因材施教原則，靈活安排教學進度：對于學習能力強、進度快的學生，提供加速或跨越式教學；對于需要更多時間和支持的學生，則給予輔導和關注。在“科學+”教育中，教師發揮指導作用，幫助學生構建知識框架，引導學生進行深度思考和探究，關注學生的個體差異，尊重學生的主體地位，激發學生的學習興趣和主動性；著重引導學生主動參與科學探究過程，參與產品創意物化的過程，在跨學科重組知識中解決問題，從而培養學生的科學素養、批判性思維和創新能力。

（二）“個性化教學”實施拔尖創新人才專項

經過普識課與進階課的學習，山海學校根據每個學生的評估結果，運用“優中選優”的大數據評價體系，選拔出優秀學生，為其制定個性化的培養方案，包括課程設置、教學方法、學習資源等，確保培養方案與學生的實際需求和發展方向相匹配。首先，實施雙向選擇定制導師制度。這一過程中，學生根據自己的特長、興趣與能力水平自主選擇項目，以實現個性化的分項教學。同時，種子教師與校外導師根據自身專業特長和經驗，進行雙向選擇。這種雙師制教學模式，不僅確保每位學生都能得到最適合其需求的指導和支持，還能促進師生之間的互動與合作，提高教學效果。

其次，加強教學實踐環節。通過實驗教學、實習實訓、社會實踐等多種方式，強化學生的實踐能力培養。這些實踐活動，不僅幫助學生將理論知識應用于實際問題中，還能鍛煉他們的動手能力和解決問題的能力。此外，學校注重與企業、科研機構等建立合作關系，為學生提供更多的實踐機會和平臺。

最后，鼓勵與強化創新活動。山海學校組織優秀學生參與各類創新競賽、科研項目、科技活動等，激發他們的創新意識和創新思維。這些活動培養了學生的創新能力和團隊協作精神，為他們提供了展示自己才華的平臺。在此基礎上，有條件的學校也可以邀請行業專家和企業代表參與評審和指導工作，為學生提供更多的專業意見和建議。

三、課程評價：科學的質量監測與個性化選拔并重

（一）建立科學的教育質量監測與評價體系

學術志趣、專業興趣的養成和對學術創新事業的堅定投入，一直是社會各界對拔尖創新人才培養成果期待的焦點，而自我認同建構是學生對前途問題做出篤定選擇的前提條件，在建構過程中學生逐步掌握調整近期和遠期目標、維持前進動力與方向的自主發展方法。從學生自我認知、項目選擇、創新能力培養等方面，通過過程評價和終結性評價幫助學生進行自我認同建構，是一項重要而緊迫的工作。

山海學校借助智能化工具，構建“大數據驅動的科學創新教育評價”學生成長檔案，運用數字技術記錄學生科學教育與創新實踐的軌跡，呈現關鍵性活動過程證據和典型性創新成果，幫助學生了解自己的獨特認知圖式和創新素養發展圖譜，賦能學生發展的“支點”。一個全面的評價體系，不僅促進學生在學術探索中的自我驅動和自我超越，還能為他們提供實時反饋和個性化指導。這種評價機制將激勵學生不斷挑戰自我，培養他們面對復雜問題時的解決能力和創新思維，從而在未來的學術道路上走得更遠、更穩。

（二）建立個性化選拔機制

山海學校首先定期對學生的學習成果、科學素養、創新素養和綜合素質進行評價。同時，注重學生的自我反思和同伴評價，鼓勵學生積極參與評估過程，促進其自我認知和自我提升。通過個性化定制學習和校外導師的指導，為學生提供全面發展的平臺，幫助他們成長為具有國際視野、創新精神和實踐能力的拔尖創新人才，從而為國家的發展和社會的進步做貢獻。

根據“優中選優”的原則，拔尖創新人才應當是德智體美勞全面發展的學生，山海學校從創新能力、綜合素質及創新價值觀等維度，為拔尖創新人才的選拔提供科學依據（見表1）。具體實施時，根據實際情況調整各維度權重和具體評價指標，確保評選的公正性和有效性。最終，山海學校建立了一個多維度的評價體系，包括學生的學術成績、科研能力、團隊合作精神、綜合素質和社會責任感等，引入外部專家評審團，增加評選的透明度和權威性，使得選拔出來的人才不是空有才能，而是真正五育共舉、全面發展的拔尖創新人才。

在拔尖創新人才培養模式實施的過程中，學校應注重培養學生的批判性思維與問題解決能力，鼓勵學生參與科研項目和實踐活動，以增強其實際操作能力和創新意識。對中小學生而言，“拔尖創新人才”不僅具備較強的學習能力、思考能力和實踐創新的能力，還展現出卓越的跨學科整合能力、良好的團隊協作精神以及持續學習和自我驅動的能力，能靈活適應新技術、新業態、新模式，成為高素質的科學創新型人才。學校對拔尖創新人才培養模式的探究，旨在為理工科乃至全學科的拔尖創新人才培養提供重要的探索方向和實踐路徑。通過構建開放、包容、富有挑戰性的學習環境，激發學生的內在潛能，促進其全面發展。這不僅有利于進一步推動中小學科學教育的高質量發展，還能為國家的科技創新體系注入源源不斷的青春活力，為實現科技自立自強奠定堅實的人才基礎。

四、成效反思：專注校園文化與教師隊伍建設

（一）加強校園文化建設，營造良好育人氛圍

拔尖創新人才是新時代國家發展的戰略資源，需要具備嚴謹的邏輯思維、堅定的原創性思維以及批判與創新并重的思維。營造良好育人氛圍、創設多元創新學習空間是培育拔尖創新人才的重要環節。學校應有效利用校園場館，營造科學特色校園文化。

山海學校秉持課程、空間與技術相融合的理念，依托智慧學習系統，設計與開發豐富的學習資源，以科學為核心，打造出跨學科項目式學習課程；依托學校創建的學習空間，如水循環館、科學館、智創空間、人工智能室等，使課程建設更加系統化和具有創生空間。在教學過程中，山海學校鼓勵師生跨界融合藝術、科學與文化，深化對科學的理解，激發對科技創新的熱愛。通過這種方式，全校師生能夠更好地愛科學、學科學，勇于創新。最后，通過科技節、科普講座、科技展覽、海洋文化科普志愿者等多種形式的活動，向師生與公眾普及科學知識，弘揚科學精神，營造出崇尚創新、爭做拔尖創新人才的校園文化環境。

（二）全面推進高質量教師隊伍建設

作為科學課程實施的第一線，教師隊伍的素質直接決定了課程實施的效果。山海學校高度重視高質量科學教師隊伍的建設，并采取了一系列措施保障學校的教學人才吸引力與培養能力。首先，確立“種子教師”核心制。山海學校通過“專家引領”“名師工作室”“專題培訓”三大舉措，充分利用數字化、智能化工具，幫助“種子教師”成為優秀的課程開發者，打造一支高素質的科學教育教師骨干力量。加強“科學+”課程的深度與廣度，通過跨學科融合，將科學教育與人文、藝術等多領域相結合，培養學生的創新思維和綜合能力。同時，注重實踐操作，鼓勵學生參與科研項目和實驗活動，提升其動手能力和科學素養。

其次，確立拔尖創新人才“校外導師制”。堅持實踐出真知的教育理念，基于校內外資源融合，引入高校與高新企業人才，以項目為抓手形成導師制，與校內種子教師組合形成雙師制，針對拔尖學生開設拔尖創新人才的訓練課程。例如，開發人工智能、科技創新、項目研究課程，增強學生對于專業領域的拔尖創新意識；參與各類科研人才的培養項目，參與高新科技企業的創新項目，從而支持這些對科研有興趣、有毅力、有潛質的學生提升科學研究素養，從而為高中、大學源源不斷地輸送科學創新后備力量。

綜上所述，科學課程體系建設是一項復雜精細、極富專業性的系統工程，需要建立在科學、系統的課程基礎上，以明確的目標體系組織多方參與，群策群力，才能有效推進。山海學校緊抓“培養拔尖創新人才”這一目標，建立“開發—實施—評價”的課程全過程鏈條，確保整個培養體系實施前科學穩妥、實施中穩步推進、實施后及時反饋，并通過校園文化與教師隊伍的建設，最大限度地利用學校、家長、社會的力量，借力校家社協同育人機制，使課程效果最大化。

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汪克勇 廣東省深圳市蛇口育才教育集團山海學校，高級教師。湖北優秀教育工作者，中學物理奧林匹克專業教練。南粵名師，優秀高考指導專家，被聘為湖北師范大學碩士生導師、華南師范大學校外碩士生導師。