課程建設助科學教育落地

在實施科學教育的過程中，聚焦學生問題意識培養，基于“發現問題 $$ 提出問題 $$ 探究問題 $$ 解決問題\"的教學邏輯（四段）和\"玩中學、做中學、創中學\"的項目式學習途徑（三步），構建以問題驅動為核心、以學科融合為特色的“四段三步\"課程實施模式。該模式旨在引導學生在“玩”中發現并提出問題，在“做”中探究問題，在“創”中解決問題，形成從問題萌發到創新成果產出的全鏈條培養體系。

為依托\"達新\"課程體系做好科學教育加法，學校基于“四段三步\"課程實施模式開發“達新小問號\"融合課程。該課程以培育科學精神為宗旨，以培養科學思維為核心，以掌握科學知識為基礎，致力通過科學方法激發學生的好奇心、想象力和探求欲，引導他們開展科學主題跨學科實踐探究，逐步成長為善發現、會提問、勤思考、懂合作、能創新的新時代少年。

一、“達新小問號”課程框架設計

學校基于“四段三步\"課程實施模式，設計“達新小問號\"融合課程框架（如下圖），致力打造理念有根基、發展有方向、實施有路徑的科學教育生態。

“達新小問號”融合課程關注學生科學核心素養的發展，從科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任4個方面明確12項素養要素，并分別依托發現問題、提出問題、探究問題、解決問題的研究階段落實；通過“三小三賽一申\"（“三小\"指“小問號”小制作、小發明，“三賽\"指館賽、白名單賽事、小小科學家活動賽，“一申\"指專利申請）等途徑，助推科學教育特色發展。教師則以“小問號\"引導者、創意評估者、實踐協作者等角色，助力學生在“玩\"中生發有價值的問題，在“做\"中評估項目可行性，在“創\"中通過溝通協作展開探索與實踐。

二、“達新小問號”課程內容架構

“達新小問號\"融合課程將“樂學習、廣見識的未來人才\"育人目標轉化為“善發現、會提問、勤思考、懂合作、能創新\"的課程目標，遵循面向全體、分層培養、個性發展原則，開發基礎、拓展、高階三級課程。

1.基礎課程夯實素養根基，激活探究動力

基礎課程立足科學、數學、物理、化學等全學科領域，以國家課程為載體，注重引導學生主動發現問題、提出問題，增強“善發現、會提問\"的意識。學科教學中，教師可通過觀察、實驗、推理等學習方式，幫助學生掌握科學研究方法，理解自然規律等；也可通過“課程再造”，強化科學內容與各學科領域的聯結。如語文、英語學科可圍繞科學主題開展觀察日記寫作、科普對話練習，道德與法治學科可探討科技倫理，歷史學科可講述科學家精神，地理學科可分析自然環境，美術學科可開展科幻主題作品創作，等等。同時，信息科技學科可提供數據處理與呈現等技術支持，助力學生高效探究。多學科協同的科學主題課程能更好地激活學生的探究動力，幫助他們厚植科學與人文底蘊。

2.拓展課程推動跨界實踐，提升探究能力

學校聚焦“勤思考、懂合作”目標，通過科學與閱讀、信息技術、人工智能等跨領域融合，聯動航模、編程等項目，構建“科學 + ”系列拓展課程，助推學生從發現問題邁向實踐探索，進而學會思考與合作，提升探究能力。該系列拓展課程包括三類。聚焦“學科互促，思維進階”開發的微項目課程，旨在促進學生遷移運用知識，提升綜合思維能力。如微項目“校園節水行動\"整合數學、物理、語文等學科內容，設置計算用水數據、分析節水原理、撰寫節水倡議書等進階性任務，助推學生遷移運用知識。聚焦“工程思維，物化實踐\"開設的編程無人機、創意智造等STEAM課程，旨在提升學生工程思維與動手能力。例如，在編程無人機課程學習中，教師引導學生先設計能完成空中投遞任務的飛行路徑，再結合3D打印制作專屬投遞裝置，解決實際工程問題。聚焦“社會場域，責任踐行\"開展的校外研學課程，旨在引導學生赴航空、環保、新能源等領域的高新企業學習與實踐，通過參觀格林美廢舊物回收展廳、了解億緯鋰能鋰電池生產流程、在愛飛客航空科普基地模擬航空飛行等，拓展科學視野，增強社會責任感。

3.高階課程對接賽事活動，強化探究實力

高階課程聚集“能創新\"目標，以國內外一流科創賽事為驅動，引導學生創新實踐，強化科研探究實力，并為潛在的拔尖創新人才搭建發展平臺。例如，學校依托全球發明大會中國區（ICC）賽事、宋慶齡少年兒童發明大賽等，引導學生洞察生活痛點，設計出“智能水果發放系統”“幼兒防疫智能配餐小助手\"等兼具巧思與實用價值的作品；鼓勵學生在青少年科技創新大賽中瞄準社會關切，研制出“老年人防摔智能救護神器\"等成果；結合愛飛客航模大賽、全國人工智能創新大賽等競技賽事，引導學生完成航模設計、機器人舞蹈等復雜任務。此外，學校依托校園科技節、好奇夜活動為創新成果提供展示平臺，營造創新創造的校園氛圍。

三、“達新小問號”課程實施策略

1.問號文化激發問題探究意識

學校將“小問號”作為科學教育文化標識，通過設置“問號墻”開展“科學發布會\"等手段，鼓勵學生從生活中挖掘問題，收集“金問號”（對學生而言有科學探究價值的好問題）。這些問題經過班級、年級、校級遴選進人“創意孵化中心\"（學校設立的助力學生創意落地的部門），再經過論證轉化為研究項目進入實踐研究階段，最終研究成果將在成果發布會上展示。以“皮蛋歷險記\"項目為例，教師引導學生從皮蛋入手，基于初中化學“酸堿鹽”知識與勞動課程標準要求，聚焦制作過程中的化學變化（如氧化鈣與水反應）提問題。經過思考與探究，學生在“問號墻”上提出“浸出液為何呈堿性”“蛋上的松花如何形成”等問題。通過自主查閱皮蛋制作工藝資料、實驗檢測浸出液pH與成分、設計配方并制作皮蛋等探究環節，學生解決了上述問題，提升了科學思維。這種以“小問號”文化為特色的教育方式有效激發了學生的問題意識，每年帶動學生提出500余個有效科學問題并形成近百份研究報告。

2.項目學習提升實踐創新能力

學校推行“一學生一學期一項目\"機制，引導師生將課程內容轉化為學習項目。以八年級“電池課堂\"項自開發為例。學生基于研學中產生的對電池原理、安全等方面的疑問，從近首個具體問題中凝練出“電池的起源”“電池的結構”“電池安全及回收”三個子項目。各小組認領子項目，圍繞\"電池結構是怎樣的”“可能引發電動汽車起火的電池相關因素是什么”等驅動性問題，融合多學科知識展開探究，如運用物理知識解析電池發電原理，運用化學知識探究電池材料特性，運用信息技術輔助數據模擬與模型構建，運用美術知識繪制電池結構圖，從而實現多學科聯動。項目實施過程中，學生根據特長分工協作，分別完成電池充放電、電解液配比等實驗操作，歷史文獻與前沿技術資料整合，可視化成果報告撰寫等任務。為破解“檸檬電池電壓不足\"的難題，學生積極研討，從材料替換、結構優化等方向改進，通過反復測試與數據對比找到合理方案，將其升級為水果電池組，使電壓從初始的1.2V提升至5V以上，成功為小型電子設備穩定供電。

3.校家社協同拓展學習邊界

學校打造“校內實驗室 + 校外基地\"雙平臺，整合多方資源拓展科學教育場域。一方面，學校在校內建設12個專業場館，配備zSpace虛擬現實設備、3D打印機等硬件，打造沉浸式實踐探究環境；實施“雙師雙能\"計劃，邀請國內相關專家擔任學校科學副校長，聯合省內創客教育專家合作開發4冊科學校本教材，驅動本校教師專業成長；聯動家長群體中的博士、工程師等科技人才，開展校園科普活動。另一方面，學校與荊門科技館、博物館合作，在荊門高新區構建“科學教育15分鐘生態圈”，依托格林美、億緯動力等企業及鳳凰湖濕地公園，組織學生走進企業研發中心參觀、學習，并參與企業微課題研究，實現科學教育從課堂到社會的延伸。

4.發展性評價促進素養發展

學校建立學業水平與社會實踐雙維度評價體系。學業水平維度主要考查學生基礎課程和拓展課程的學習表現與能力水平；社會實踐維度側重從研究創新、實踐經歷、成果作品3個二級指標考查學生科學素養發展水平。學校將評價融人日常課程學習、項目實踐過程中，引導教師（側重學業質量評價）學生（側重學習過程中的自評與互評）家長（參與學生表現的觀察與反饋）、校外導師（側重實踐指導與成果評價）多元評價主體，通過成長檔案等過程性記錄方式反映學生的真實表現，并基于評價結果優化課程設計，促進學生個性化發展。如在“太空種植\"項目實踐中，學生需完成種植方案設計（主要涉及學科知識應用與研究創新）數據觀測與記錄（體現實踐經歷）成果展示與匯報等任務，種植方案的科學性、實踐活動的參與度、成果作品的創新性等由相應評價主體評價后納入學生成長檔案。這種評價機制突破了傳統評價主要考查知識掌握情況的局限，有利于形成以評促學的良性循環。