崇尚科學(xué) 多彩發(fā)展

曾憲一

上海市徐匯中學(xué)以“辦學(xué)辦特色，辦學(xué)辦課程”為核心理念，設(shè)計出了一系列工程素養(yǎng)培育科學(xué)特色課程群，在教育部課題“中學(xué)與大學(xué)共建對接課程群建設(shè)的實踐研究”和上海市級課題“創(chuàng)建中學(xué)生工程技術(shù)特色多樣化發(fā)展學(xué)習(xí)模式的實踐研究”的引領(lǐng)下，著力提高學(xué)生的動手實踐能力和跨學(xué)科綜合思維能力，深入實施創(chuàng)新教育，全力爭創(chuàng)上海市工程素養(yǎng)培育特色高中，努力把學(xué)校建成培養(yǎng)科學(xué)家和工程師的搖籃，為學(xué)生未來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一、源于校史的特色傳承與創(chuàng)新

學(xué)校傳統(tǒng)的辦學(xué)特色是“崇尚科學(xué)，文理兼通，中西貫通，多彩發(fā)展”，其發(fā)展史經(jīng)歷了三個階段。第一階段為徐家匯公學(xué)時期（1850—1932年）。學(xué)校創(chuàng)辦之初就倡導(dǎo)“中西并茂，文章科學(xué)俱全”，開設(shè)了理化生等60門課程，1900年學(xué)校 “明定以法文及其他泰西科學(xué)加入課程”，1904年用中英法三種語言教授算學(xué)、物理、地理等學(xué)科，而泰西科學(xué)則注重實驗，且特別注重理化實驗。第二階段為私立徐匯中學(xué)時期（1932—1953年）。這一時期學(xué)校在前期基礎(chǔ)上又增加了自然科學(xué)知識，加強電化視聽教育，并將理化教材直接換成震旦大學(xué)的《薩氏普通物理學(xué)》《談氏大學(xué)普通化學(xué)》。第三階段為公立徐匯中學(xué)時期（1953年至今）。1958—1960年，學(xué)生的科技成果如半導(dǎo)體、玻璃纖維等送北京展覽；1993年開辦科技、音樂、美術(shù)等特色班，采用走班式教學(xué)，開設(shè)了120多門拓展和研究型課程。在1850年至今的發(fā)展歷程中，學(xué)校一直致力于理科、工程與科技方面的教育，使之成為了學(xué)校的“匯學(xué)”基因，厚植了學(xué)校的文化基礎(chǔ)。

二、工程素養(yǎng)同育人目標(biāo)的融合

工程素養(yǎng)是現(xiàn)代學(xué)生必備的素養(yǎng)，主要包括：工程領(lǐng)域知識、創(chuàng)新思維品質(zhì)、問題解決能力、設(shè)計和實踐能力、人文藝術(shù)修養(yǎng)。

學(xué)校秉承“匯學(xué)”之校訓(xùn)，著力把學(xué)生培養(yǎng)成有科學(xué)素養(yǎng)、人文涵養(yǎng)、藝術(shù)修養(yǎng)、文化教養(yǎng)的匯學(xué)（匯學(xué)=薈學(xué)+會學(xué)+慧學(xué)）型人才。科學(xué)素養(yǎng)是首要的育人目標(biāo)，工程素養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)核，與學(xué)校的育人目標(biāo)相對接，而加強工程素養(yǎng)的培育正是實現(xiàn)學(xué)校育人目標(biāo)的現(xiàn)代化探索。工程素養(yǎng)深得學(xué)校人文、藝術(shù)和文化課程的滋養(yǎng)，而工程學(xué)又是一門綜合型應(yīng)用科學(xué)，它與數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)、藝術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科有著緊密的關(guān)系?；谶@種特點，才使工程素養(yǎng)在高中的培育具有廣泛的可能性，使學(xué)校既可直接開設(shè)工程類課程，也可結(jié)合數(shù)理化生等進(jìn)行實施，還可通過藝術(shù)、文學(xué)等課程進(jìn)行有機滲透。

三、建設(shè)工程素養(yǎng)培育特色課程群

1.課程框架圖

為了建設(shè)工程素養(yǎng)培育特色課程群，學(xué)校構(gòu)建了課程框架，即匯學(xué)課程的整體架構(gòu)（見圖1）。

2.打造四類工程素養(yǎng)培育特色課程群

學(xué)校打造了“生命科學(xué)”“工程科學(xué)”“種子課程”“其它類”四大類涉及23個工程的創(chuàng)新實驗課程群（26門課程）。學(xué)校堅持在基礎(chǔ)型課程中滲透、在拓展型課程中應(yīng)用、在研究型課程中深化的實施思路，聚焦學(xué)生工程素養(yǎng)的培育。

生命科學(xué)創(chuàng)新實驗課程群有結(jié)冷膠菌株的實驗室培養(yǎng)及發(fā)酵、環(huán)境工程實驗、走近基因等課程，所屬的工程涉及微生物、環(huán)境、食品等；工程科學(xué)創(chuàng)新實驗課程群有高鐵調(diào)度與駕駛、3D打印、波音787飛機駕駛等課程，所屬的工程涉及交通管理、材料工程、設(shè)計與制造等；雙新種子課程群有簡易空氣凈化器制作、多彩的功能膜、計算機程序控制等，所屬的工程涉及環(huán)境、能源、網(wǎng)絡(luò)等；其他類創(chuàng)新實驗課程群有無人機、水下機器人、月球車等課程，所屬的工程涉及機器人、雜技、航天、影像等。

（1）生命科學(xué)創(chuàng)新實驗課程群。2007年，學(xué)校依托校友任九皋的捐資與上海交通大學(xué)生命科學(xué)院共同創(chuàng)建了“生命科學(xué)創(chuàng)新實驗中心”。該中心由5個代表現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的高端實驗室、12位教授組成的導(dǎo)師團與學(xué)校的10位教師結(jié)對子組成。生命科學(xué)創(chuàng)新實驗課程作為班級必修課程，由高中科技班普及到全體高中生，現(xiàn)已輻射到初中科技班。該課程群將基礎(chǔ)生命科學(xué)與應(yīng)用生物技術(shù)相結(jié)合，在具體實施中，分為面向全體高中生的“普及”、面向?qū)W有余力學(xué)生的“提高”和面向選擇生命科學(xué)實驗課題開展創(chuàng)新研究的個別學(xué)生的“創(chuàng)新”三種類型。生命科學(xué)創(chuàng)新實驗中心成立以來，教師進(jìn)行了“天然食材對幽門螺旋桿菌體外抑菌試驗研究”等13個創(chuàng)新課題的研究。

（2）工程科學(xué)創(chuàng)新實驗課程群。工程科學(xué)創(chuàng)新實驗中心的軌道交通創(chuàng)新實驗室群是上海市，也是全國首所由中學(xué)創(chuàng)建的軌道交通類實驗室，作為“同濟大學(xué)交通運輸工程的實訓(xùn)基地”也面向同濟大學(xué)的研究生開放。其硬件設(shè)施主要是“軌道交通列車運行仿真沙盤系統(tǒng)”，模擬從上海虹橋站到杭州東站的滬杭高鐵運行軌道，分為六個區(qū)間，有動車組模型十列、模擬駕駛室八個、模擬總調(diào)度臺一座、分站調(diào)度臺十座，可供12人進(jìn)行模擬列車運行實驗操作。該實驗采用模擬駕駛軟件系統(tǒng)控制動車組模型的行駛，通過顯示系統(tǒng)，使模擬駕駛的體驗者能在操作過程中從列車的視角看到前進(jìn)線路上的情況，還可進(jìn)行相關(guān)駕駛技術(shù)的科學(xué)實驗研究。該課程面向高一年級，每周2課時，主要是讓學(xué)生了解軌道交通系統(tǒng)知識及接發(fā)列車的相關(guān)規(guī)定，了解中間站信號、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備的使用方法，掌握接發(fā)列車的實際操作技能，還可在列車駕駛、道岔扳動、信號顯示等環(huán)節(jié)自編程序?qū)崿F(xiàn)某種功能或完成某種動作。學(xué)校采用以學(xué)生為主導(dǎo)的沉浸式教學(xué)方式，請學(xué)生參與實驗室教學(xué)和教材編寫，形成學(xué)生自主管理、以老帶新的格局。

（3）新科學(xué)、新技術(shù)創(chuàng)新課程群。上海市中小學(xué)新科學(xué)、新技術(shù)創(chuàng)新教育課程平臺由上海市中小學(xué)課程改革辦公室和上海師范大學(xué)科技策劃與傳播中心共同發(fā)起，意在給學(xué)生創(chuàng)造接觸科技前沿的機會，使其經(jīng)歷創(chuàng)新學(xué)習(xí)過程，從而培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力。學(xué)校開設(shè)了7門創(chuàng)新型課程供學(xué)生選修，其中有5門延伸到初中。

3.建設(shè)滲透類工程素養(yǎng)培育課程

一是藝體課程中的工程素養(yǎng)培育。學(xué)校利用音樂藝術(shù)創(chuàng)新思維來帶動學(xué)生的邏輯思維；探索科藝體結(jié)合的創(chuàng)新項目，讓藝體助推創(chuàng)新。學(xué)校是上海市藝術(shù)教育示范校，學(xué)校民樂是上海市文化特色建設(shè)的“一校一品”項目，這是藝術(shù)課程的抓手；學(xué)校是上海市高中體育專項化試點校，是女籃和飛鏢項目的上海市體育傳統(tǒng)項目校，這是體育課程的抓手。

二是滲透工程素養(yǎng)培育的多彩德育活動。學(xué)校在科普講座、小博士評比、走進(jìn)大師等主要德育活動中滲透工程素養(yǎng)培育內(nèi)容。

三是在社團活動課程中培育工程素養(yǎng)。學(xué)校在社團活動中滲透工程素養(yǎng)的顯性課程，涉及根與芽社、OM社、經(jīng)濟社等19個社團。還請劉斌、魏敦山等院士來校講座，傳承院士攻堅克難、執(zhí)著創(chuàng)新、敢為人先的精神品質(zhì)。

四、保障

為了將學(xué)校打造成工程素養(yǎng)培育特色高中，學(xué)校不僅成立了創(chuàng)建特色高中規(guī)劃實施領(lǐng)導(dǎo)小組，還提供了以下保障。

規(guī)劃制度。制訂《學(xué)校五年發(fā)展規(guī)劃》，設(shè)立專門的科研和課程發(fā)展中心管理部門，設(shè)立兩類課程和工程素養(yǎng)教研組。

高校支撐。聘請上海交通大學(xué)、同濟大學(xué)等9所大學(xué)的25位教授和5個高科技公司的10位專家給教師培訓(xùn)；組織教師到大學(xué)跟崗學(xué)習(xí)；請大學(xué)教授和高科技公司的專家到校給學(xué)生上課。

師資隊伍。四大創(chuàng)新課程群的教師團隊定期為全體教師進(jìn)行工程素養(yǎng)培訓(xùn)，而每位教師又都是工程素養(yǎng)培育的需求者、開發(fā)者、實施者和建設(shè)者。

七年一貫制。學(xué)校的工程素養(yǎng)培育課程體系，將初中科技班與高中科創(chuàng)班課程對接，滿足了學(xué)生的選擇性需求。

激勵政策。學(xué)校將工程類校本課程的課時定為最高，超過了語數(shù)英，以此作為激勵措施。

五、成效

學(xué)校成效。徐匯中學(xué)現(xiàn)已成為“學(xué)生有特長，教師有特色，教學(xué)有質(zhì)量，辦學(xué)有成就，社會有聲譽”的品牌學(xué)校，并被上海市教研室和種子課程專家組定為整個項目實施的領(lǐng)頭學(xué)校。學(xué)校的生命科學(xué)創(chuàng)新實驗室在2010年獲得上海市中小學(xué)創(chuàng)新實驗室評比第一名。

學(xué)生成效。學(xué)校有18名學(xué)生在2017年上海市學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)歷社會化評價中被市教委教研室授予“雙新平臺”優(yōu)秀種子課程獲得者。有學(xué)生在OM競賽、上海市頭腦奧林匹克萬人大挑戰(zhàn)擂臺賽中獲得19個金擂王，在世界創(chuàng)新大賽中國區(qū)決賽中榮獲一等獎?，F(xiàn)任科新社社長獲上海市創(chuàng)新大賽一等獎。2018年，有3人入選上海交通大學(xué)英才計劃。

教師成效。種子課程中有9位教師被聘為種子課程專家型教師，有1人獲上海市拓展型評優(yōu)課一等獎第一名。青年教師成長迅速，校本課程編寫數(shù)量多、質(zhì)量高。

近年來，學(xué)校在科技方面獲集體榮譽39項，其中國家級1項、市級12項、區(qū)級26項；有40人次的教師獲市區(qū)級獎；有425名學(xué)生獲各級獎項，其中有4人獲國家級獎、164人獲市級獎、257人獲區(qū)級獎。

學(xué)校以“匯學(xué)杯”科技節(jié)為契機向全區(qū)輻射，每年都要舉辦一屆科技節(jié)，選出科學(xué)小院士、科技之星、匯學(xué)校長獎獲得者。學(xué)校的工程素養(yǎng)課程讓科技班成為名副其實的科創(chuàng)班，工程素養(yǎng)課程群是校本課程的開發(fā)源、科技創(chuàng)新的孵化器、工程實驗的學(xué)習(xí)場、科普宣傳的主陣地，也是研究型教師的培養(yǎng)平臺。開設(shè)與大學(xué)銜接的課程，有助于學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃；開設(shè)自主研究課程，有利于實現(xiàn)工程類科技人才的早期培養(yǎng)。

工程素養(yǎng)培育科學(xué)特色課程群的構(gòu)建，提升了學(xué)校的辦學(xué)品質(zhì)和品牌輻射效應(yīng)：特長到特色——由特長項目向特色學(xué)校轉(zhuǎn)化；局部到全面——由面向科技精英向面向全員科普轉(zhuǎn)化；形式到內(nèi)容——由活動項目向特色課程轉(zhuǎn)化；單項到多項——由單體項目向多元課程群轉(zhuǎn)化。

（責(zé)任編輯 郭向和）