基于要素整合的 高中科創(chuàng)教育探索與實踐

徐正偉

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。實現(xiàn)創(chuàng)新的根本靠創(chuàng)新人才，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)責任在教育。創(chuàng)新教育是一個系統(tǒng)化的工程，從小學、中學到大學的各個階段有相應(yīng)的任務(wù)和目標，高中階段的創(chuàng)新教育起著承前啟后的作用。然而，當前高中學?？苿?chuàng)教育實踐卻面臨困難。應(yīng)當在充分理解高中學?？苿?chuàng)教育存在價值的基礎(chǔ)上，通過整合科創(chuàng)教育實施要素，協(xié)同發(fā)揮各要素作用，推進科創(chuàng)教育在高中學校的深度開展。

一、高中科創(chuàng)教育要素分析與整合

“要素”是指構(gòu)成一個客觀事物并維持其運動的最小單位。高中科創(chuàng)教育的要素分為主體要素、課程要素和環(huán)境要素三個方面，整合好三要素才能有效推進科創(chuàng)教育的開展。

1. 積極的主體參與是科創(chuàng)教育的動力源泉

科創(chuàng)教育的主體是參與其中的所有人，包括學校的決策者、教育的執(zhí)行者和教育的對象。主體以積極的姿態(tài)參與其中，科創(chuàng)教育才能有活力。決策主體為科創(chuàng)教育開展搭建平臺。高中科創(chuàng)教育要不要做，往哪個方向做，取決于學校決策者對科創(chuàng)教育的理解而產(chǎn)生的決定。執(zhí)行主體使科創(chuàng)教育得以落到實處。執(zhí)行主體是具體實施科創(chuàng)教育的教師。教師構(gòu)成上普遍采用專職加兼職的方式，即以一定數(shù)量的專職科創(chuàng)教師為主，負責青創(chuàng)賽、學科奧賽等專業(yè)性較強的活動，兼職科創(chuàng)教師輔助負責一般活動;為彌補校內(nèi)科創(chuàng)教師的不足，還可以借助社會力量如引入大專院校、科研機構(gòu)人員或有科創(chuàng)特長的家長等參與學?？苿?chuàng)教育活動。對象主體的參與度影響科創(chuàng)教育的效能。教育的對象是學生，為使學生能充分參與科創(chuàng)教育，需要考慮三個方面因素：因材施教，根據(jù)學生不同特質(zhì)推薦參加不同類型科創(chuàng)活動;解放學生，讓學生有充分時間參與科創(chuàng);注重精神教育，包括創(chuàng)新精神在內(nèi)的執(zhí)著、進取、勇于探索的精神。

2. 完善的課程體系是科創(chuàng)教育的核心所在

課程是科創(chuàng)教育的核心?？苿?chuàng)教育課程多為校本化課程，設(shè)置具有一定靈活度，實施上也要依據(jù)一定原則。

課程關(guān)聯(lián)化?？苿?chuàng)課程設(shè)置應(yīng)與國家課程標準緊密聯(lián)系，與學校常規(guī)教學相結(jié)合，一方面能讓學生學有所用，加深對學科知識的理解與掌握，促進學生關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)的發(fā)展;另一方面也減少科創(chuàng)教育開展的阻力。

課程專業(yè)化?？苿?chuàng)課程的設(shè)置具有一定靈活性，這種靈活性表現(xiàn)在設(shè)置課程種類方面可以自由取舍，但就既定課程而言，課程設(shè)置應(yīng)當是專業(yè)的，遵從一定規(guī)則。

課程多樣化。多樣化課程是為了在不同階段滿足不同層次學生的學習需求，如在高一階段開設(shè)體驗類和實踐操作類科學課程，可以讓學科知識尚不完備的學生開拓知識面，訓練動手能力;高二階段開設(shè)科學探究類和作品設(shè)計類課程，用項目化教學方式引領(lǐng)學生發(fā)展。

3. 良好的科創(chuàng)環(huán)境是科創(chuàng)教育的根本保障

教育活動的開展離不開環(huán)境的保障，而科創(chuàng)教育的特殊性對環(huán)境有更多要求。這些環(huán)境總的來講分為內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境主要是支撐科創(chuàng)課程開展的各類專用室場以及配套器材，常見科學探索類室場有模型標本室、自然科學探究室等，常見加工制作類室場有3D打印室、激光雕刻室等，展示成果一般還需要建設(shè)作品陳列室。外部環(huán)境是指能夠為學生提供拓展和實踐的場所，如科研院所、生產(chǎn)企業(yè)、科技館博物館等，學生走入這些地方可以接觸更寬廣的知識，啟發(fā)創(chuàng)新思維，也為科創(chuàng)活動營造良好的氛圍。

二、高中開展科創(chuàng)教育的實踐與探索

納米教育作為具備時代特色的科創(chuàng)教育被越來越多地引入中學課堂。西安交通大學蘇州附屬中學（以下簡稱“西交附中”）在實踐納米教育方面做了一定嘗試。

1. 搭建納米教育的硬件平臺

硬件建設(shè)是科創(chuàng)教育的基礎(chǔ)和保障，相較于常規(guī)學科教學的設(shè)施而言，科創(chuàng)教育硬件需要的類別更多，專業(yè)性更強，資金投入也更大，可以多渠道解決。例如：（1）整合校內(nèi)資源，將分散的相關(guān)設(shè)施劃為科創(chuàng)教育專用設(shè)施;（2）以項目建設(shè)提升科創(chuàng)教育硬件水平，申報教育部門的科創(chuàng)類學科基地，爭取資金保障建設(shè);（3）拓展校外學習空間，將校外專業(yè)機構(gòu)的設(shè)施作為學校教育資源的延伸。西交附中以建設(shè)省級納米課程基地為契機，打造兩片特色場域空間，建設(shè)以納米技術(shù)展示與納米科普教育為目標的納米科普館、以學生動手實踐與深度探索為目標的專業(yè)實驗室，添置包括真空鍍膜機、原子力顯微鏡等先進實驗設(shè)備，這些空間和設(shè)施為學生進行深度納米學習與創(chuàng)新提供了有力支撐。

2. 納米項目合作搭建技術(shù)平臺

在技術(shù)條件不具備的情況下，主動與納米研究機構(gòu)進行項目合作，借助外力推動項目發(fā)展是理想選擇，多層次的技術(shù)力量參與可以使納米教育更高效。例如：（1）與納米科學前沿關(guān)系緊密、專業(yè)性強以及需要用到尖端實驗設(shè)備的內(nèi)容交由學校協(xié)議合作單位和專業(yè)機構(gòu)開展，學校師生共同參與，共學共研;（2）中等技術(shù)含量內(nèi)容，采用在專業(yè)科研機構(gòu)指導下由校內(nèi)教師開展的教學模式;（3）基礎(chǔ)內(nèi)容由校內(nèi)教師自主開展。與專業(yè)機構(gòu)的項目合作一方面保證了技術(shù)路線的方向正確，另一方面也能讓師生接觸更多納米科技前沿動態(tài)。

3. 納米班級組建搭建成長平臺

深度的科創(chuàng)教育開展是一個對學生進行長期培養(yǎng)的過程，需要有完善的體系和持久的跟蹤培養(yǎng)規(guī)劃，為學生搭建能夠與未來發(fā)展相對接的平臺。西交附中成立了“納米科學人才實驗班”，采用高中3年全面培養(yǎng)、本科4年跟蹤培養(yǎng)、本科后深造（或就業(yè)）長期扶持的“3+X”長周期培養(yǎng)途徑，在普通高中國家標準課程的基礎(chǔ)上，重點開設(shè)納米科學與工程技術(shù)前沿課程?！凹{米科學人才實驗班”畢業(yè)生在大學就讀期間，可獲得學業(yè)和生涯規(guī)劃跟蹤培養(yǎng)與指導、地區(qū)政府獎學金扶持以及進入蘇州納米產(chǎn)業(yè)園實習的機會;本科畢業(yè)后，可由西安交通大學蘇州研究生院、西安交通大學納米科學與工程技術(shù)學院提供學業(yè)深造方面的推薦，或由蘇州獨墅湖科教創(chuàng)新區(qū)管委會、蘇州納米產(chǎn)業(yè)園提供人才引進、創(chuàng)業(yè)就業(yè)方面的支持。

創(chuàng)新人才是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵，而學校教育承擔培養(yǎng)人才的重任。高中學生的知識結(jié)構(gòu)和心智特點非常利于開展科創(chuàng)活動，堅持在高中開展科創(chuàng)教育，要從高中學校辦學實際出發(fā)，整合要素突破困難，注重實效、注重特色，充分發(fā)揮科創(chuàng)教育的育人功能，為培養(yǎng)未來創(chuàng)新型人才服務(wù)。

（作者單位：江蘇省西安交通大學蘇州附屬中學）

責任編輯：胡玉敏

huym@zgjszz.cn