拔尖創新人才早期培養的科學課程建構

《中國教育現代化2035》中明確指出，要加強創新人才特別是拔尖創新人才的培養，加大應用型、復合型、技術技能型人才培養比重。黨的二十大報告也指出，要全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才，聚天下英才而用之。拔尖創新人才培養的起點不在高校，拔尖創新人才應該早發現、早培養。具體到小學階段，在落實國家課程的同時，要盡可能滿足學生的個性化發展需求，讓學生有機會發現自己的興趣和特長。本文僅從小學科學課程建構的角度，分享我校的思考與探索。

一、進階的課程內容體系：從做好科學啟蒙走向發展科創特長

由于學生的性格特點、興趣愛好具有差異性，針對拔尖創新人才的早期培養，小學科學課程應貫徹分層分類的原則，建構逐步進階的課程內容體系—既有面向全體的基礎型課程，也有面向部分學生的拓展型課程、特長型課程。我校的這三類課程形成了“ 2+1+1 ”的課時配置，即每周2節基礎型課程、1節拓展型課程以及1節特長型課程。三類課程既各自獨立又逐步進階。

（一）基礎型課程，重在做好科學啟蒙

拔尖創新人才需要具備扎實的科學素養、敏銳的創新思維、卓越的創新能力。三級課程體系中的基礎型課程即必修的國家課程，也是科學教育的啟蒙課程，對學生科學素養的培育具有奠基作用。根據《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”的要求，科學素養主要體現在科學思維和探究實踐兩個維度。科學思維指的是從科學的角度對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，包括模型建構、推理論證、創新思維等；探究實踐主要包括科學探究以及技術與工程實踐。基礎型課程首先要保障全體學生都能通過學習，在豐富多彩的實驗和活動中，激發好奇心和探索欲，為創新活動提供動力源泉；同時，要讓學生在課程中經歷實踐操作和探究性學習的過程，讓學生在動手實踐中逐步掌握科學知識，養成用科學知識來解決實際問題的習慣。

為了做好科學啟蒙，為學生的科學素養發展奠基，我校以新課標為綱，對教材部分內容做二次開發，進行主題統整。每學期精選2—4個具有趣味性、操作性強，能促進學生深度探究的單元，每個單元提煉1一2個創新性探究主題，開展覆蓋生命科學、物質科學、地球與宇宙科學、技術與工程、跨學科/綜合實踐這五大領域的主題學習活動（見表1）。例如，教學四年級“運動和力”單元，學生學習了小車的設計和制作之后，教師設計了“動力小車模型賽”主題活動。學生經歷“明確問題一制定方案一實施方案一評估與改進”的完整設計制作流程后，在解決真實問題的過程中學會運用所學知識，在主題活動的開展中科學素養得到了進一步提升。

主題學習活動實施“三階段”教學，具體步驟為：活動前發布驅動性問題，學生課前查找資料后，課上匯報實驗設計，課后延伸開展家庭實驗。借助“基礎實驗箱 + 主題材料包”的學具系統，三個階段無縫銜接，確保不低于80% 的學生能完成基礎的課時任務。

（二）拓展型課程，重在培育創新思維

在實施基礎型課程的過程中，學生進行科學知識學習和探究，保持對科學學習的濃厚興趣，得到了科學啟蒙，初步養成了探究、創新的意識。在此基礎上，我校針對部分有深人探究需求的學生開設拓展型課程，重點培育他們的創新思維。

具體地，針對一、二年級的學生開發創新思維故事課程，在三、四年級則創設創新思維游戲課程，為五、六年級的學生開設創新思維工具課程。這些課程均為選修課，利用課后服務時間實施，每個學段每周開設一節，分別由低、中、高三個年段的科學教師任教。

創新思維故事課程意在啟迪學生心智。愛聽故事是人類的天性，故事對小學生的成長有著深遠的影響。教師分類搜集包含發散思維、形象思維、直覺思維、辯證思維、橫向與縱向思維這六個創新思維要素的科學家的故事，根據學生所在學段的接受程度進行選編與教學，借助故事啟迪學生的創新思維。

創新思維游戲課程旨在豐富學生體驗。有研究表明，早期兒童游戲對創造力起關鍵作用。1我校教師會結合教材內容收集或改編一些訓練創新思維的科學游戲。經常進行這種游戲類的思維練習，學生將逐漸沖破固有的思維模式，學會多角度、新穎地、獨特地思考和解決問題。

創新思維工具課程的重點在拓展學生思路。一切創造都是以想象為基礎的，想象力是創新思維的核心。教師根據學生情況，深人淺出地教學一些創新思維思考工具，例如思維導圖法、頭腦風暴法、九宮格訓練法等，讓學生了解思考工具的發明過程、使用方法，并且進行初步的運用。在教師的引導下，學生根據事物的特征、結構或功能等展開想象，從而創造出新形象。

（三）特長型課程，重在激發科創潛質

為了最大限度地落實拔尖創新人才的早期培養，我校還面向有科創潛質的學生開設特長型課程。特長型課程的內容更加聚焦和個性化，經過深度學習，學生將進一步發展興趣和特長。我校采用“專業啟蒙一項目孵化一成果轉化”三級模式，著力培養學生的復雜問題解決力和科研領導力。

目前，我校已開設無人機課程、樂高編程課程、3D打印課程、鯊魚STEM課程等特長型選修課程，相關學生在這些專業領域展開了深人的探索，探究和創造能力得到了進一步提升，初步形成了科創意識。例如，在疫情期間，居家生活和學習成為普遍現象，為了使人們不用出家門就能得到鍛煉，兩位五年級學生在教師的指導下，共同研發了項目：乒乓球臺自動發球裝置。該項目榮獲FLL（樂高機器人競賽）全國比賽一等獎。特長型課程為有創新潛質的學生提供了學習和發展的空間，使他們的特長得到進一步發展。

特長型課程依托課后服務時間實施，每周安排1次專項學習（每次60—90分鐘），每學期約16—20次，確保學生有充足的時間深人學習和實踐。我校組建“專業導師 + 校內教師”雙師團隊，聘請科技領域的專家協同指導，確保每個項目組配備一位行業導師及一位學科教師。課程以項目式學習為主要實施方式，通過個性化任務設計、深度實踐探究及跨學科整合，助力學生實現從創意到成果的轉化。這種“重在創造”的培養模式，不僅提升了學生的專業技能，更培養了他們的綜合素質，能持續激發學生的科創潛能。

二、開放的課程實施方式：呵護科學探究的興趣，激發科學創作的靈感

除課程內容體系的架構外，在課程實施的過程中也要讓學生盡量全方位地了解科技領域的概貌，進而發現自己的興趣所在。我校開放的課程實施方式能呵護學生進行科學探究的興趣，激發學生開展科學創作的靈感，充分體現課程實施的開放性、實踐性和探究性。對此，我校從教學方式和物形環境兩個方面進行了優化與完善。

一是倡導問題鏈驅動的開放式教學。科學課程中，探究的靈魂是問題。我校在科學課程的實施中建構以問題生成為起點、多元驗證為特征的動態教學過程。教師根據學生的交流、實踐情況創設情境并提出問題。這些問題有層次性，并由多個子問題構成問題鏈，有利于學生層層深人探究。同時，教師引導學生從不同角度分析、思考問題，盡可能地作出多種假設，設計不同的研究方案，通過實驗來驗證或否定假設，歸納分析數據得出結論，再進行交流與研討，最后完善結論。在問題探究的過程中，教師準備了豐富多樣的實驗材料供學生選擇，并給予學生充足的探究時間，讓學生沉浸在實驗中，進行深度的探究，培養他們的創新精神和實踐能力。

此外，我校還倡導探究過程的多元開放，讓學生充分體驗線上學習和線下學習相結合的優勢。學生在線下課堂教學中與同伴、教師進行面對面的交流與互動，開展實驗操作；在線上通過各類平臺隨時隨地獲取科學知識和信息，利用多媒體和虛擬現實等技術手段，感受更加直觀、生動的科學現象和實驗過程，提高探究興趣和課程的參與度。

二是創設校內與校外融通的探究環境。良好的物型環境能夠激發學生的靈感，有利于創新思維的培育。在指向拔尖創新人才早期培養的科學課程實施過程中，教學環境不再局限于教室，可以延伸至學校的各個角落。我校從“學校一年級一班級”三個層面進行創新思維教育的文化創設。學校層面，利用實驗室、科學探究室以及其外部墻壁和大廳、廣場等區域，提供多樣化的學習資源，激發學生的好奇心和求知欲。年級層面，鑒于相同年級學生的知識結構和學習能力相仿，我校在廊道設置閱讀區和實踐區，以便學生閱讀或者開展實踐。班級層面，布置了問題解答區，學生可以在這個區域自由地交流。

為了進一步開闊學生的學習視野，我校還與周邊高校以及科技館、博物館等建立合作關系，同時邀請科學家、科技工作者等進校園舉辦講座、指導實驗等，為學生提供更加優質、全面的科學教育資源。此外，我們還積極向家長宣傳科學教育觀念，鼓勵家庭營造科學教育氛圍。

三、多維的課程評價方式：形成過程與成果聯動的層級體系

為了提升課程實施效果，我校針對不同的課程類型形成以鞏固基礎、監控發展、孵化成果為重點的層級化評價體系，通過雙軌測評、動態追蹤等方式展開課程評價，實現學生科學素養與創新能力的協同發展，保證拔尖創新人才的早期培養有重點、有方向。

（一）基礎型課程：雙軌測評，激勵學生投入科學探究

我校采取“紙筆測試 + 實驗測評”的雙軌測評方式，兩者各占一半比重。紙筆測試中，結合科學素養的細化指標，設計多種題型，并且注重內容與生活實際相聯系，增設開放型實踐探究題。實驗測評中，設置5—10分鐘不等的限時實驗操作任務，學生從2一3個實驗題自中任意抽取一個，以小組為單位現場操作，教師現場記錄操作規范情況，采用《實驗能力四維量表》（包括操作規范、數據記錄、問題解決、結論表述四個維度）進行星級評價。

對于基礎型課程中單元主題學習活動的評價，我校采用班級、校級聯動的展評方式。班級設立主題探究角，及時更新實驗記錄以及學生作品，優秀作品將展示在學校科技大廳。校級展示累計3次，即可獲評“科學小達人”，6次升級為“銀章研究員”，9次獲評“金章小院士”，從而激發學生投人科學探究的積極性。

（二）拓展型課程：過程監控，凸顯創新思維的發展

針對拓展型課程的評價，我校主要采取過程性追蹤評價方式。對于參與拓展型課程的學生，教師認真記錄成長檔案，內容包括原始草圖、小組討論記錄、改進方案等。每次課程結束后，組員之間進行互評；同時，每學期評選出“創意星”（提新穎點子）、“行動星”（主動完成任務）、“互助星”（幫助同伴）等并進行表彰。為了凸顯創新思維的訓練，我校還會采取動態展示的方式進行評價。例如，在科技節中設計“創意工作坊”，讓學生現場演示作品是如何優化的，觀眾可以通過貼紙投票評選\"最具潛力獎”。

（三）特長型課程：三級認證，讓科創成果產生輻射效應

對于在科創方面表現卓越的學生，我校進行“三級認證”，通過校級答辯人駐學校大廳“未來發明家”展區的，認定為“新芽級”；榮獲區級獎項的，認定為“育才級”；榮獲市級及以上獎項的，認定為“領軍級”。這些學生的科創成果可以得到“實體一云端”的立體化展示。在學校科技大廳展示柜中陳列的帶編號的作品旁都設置了一個二維碼，參觀者可以掃碼看到學生的作品解說視頻。同時，這些作品還會在學校微信公眾號進行宣傳，以“設計圖 + 創作故事 + 教師點評”的形式展示。此外，我校每月還組織一次“志華大講堂”，讓表現卓越的學生上臺演講，分享自己的創作、創業故事，由此形成輻射帶動效應。

參考文獻：

[1]胡福貞，周雅君.關于兒童與游戲關系的再思考：從“游戲性”到“游戲力”再到“游戲的兒童\"[J].陜西學前師范學院學報，2021（10）：1-6.

（王利，江蘇省徐州市少華街小學校副校長。江蘇省青少年科技教育先進個人，徐州市優秀教育工作者。）