實施TCC 課程，提升青少年科學素質(zhì)

□孔海斌

2021 年6 月，國務(wù)院印發(fā)《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035 年）》，指出要“激發(fā)青少年好奇心和想象力，增強科學興趣、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培育一大批具備科學家潛質(zhì)的青少年群體，為加快建設(shè)科技強國夯實人才基礎(chǔ)”。同時強調(diào)，“要堅持立德樹人，實施科學家精神進校園行動，將科學精神融入課堂教學和課外實踐活動，激勵青少年樹立建設(shè)世界科技強國的遠大志向，培養(yǎng)學生愛國情懷、社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力”。因此，要從戰(zhàn)略的高度，充分認識加強青少年科學創(chuàng)新教育和提高青少年科學素養(yǎng)、創(chuàng)新能力的重要意義。江蘇省常州市同濟中學通過創(chuàng)設(shè)TCC 課程和行動研究，形成“科普教育+科創(chuàng)教育”的新模式，優(yōu)化針對青少年的科普教育和科學創(chuàng)新教育，積極發(fā)揮提升全民科學素質(zhì)的作用，積極履行為國家發(fā)展提供強有力的科技人才支撐的使命。

一、對課程概念的認識

TCC 課程，體現(xiàn)的是科技（Technology）、創(chuàng)造（Creation）和競爭（Competition）的理念，取3個英文單詞的首字母，簡稱為“TCC”課程。TCC 課程旨在讓學生通過對科普知識與科創(chuàng)技術(shù)的學習與探索，促進他們基于科學精神，運用科學技術(shù)解決問題的探究學習和創(chuàng)造學習，提升學生的創(chuàng)造力與競爭力，重視科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)，促進學生科學素質(zhì)的普遍優(yōu)化和提高，從而進一步提升學生的核心素養(yǎng)，實現(xiàn)素質(zhì)教育和立德樹人的教育目的。[1]

TCC 課程明確規(guī)定，科普教育是讓全體學生接受自然科學和社會科學知識的普及性教育；科創(chuàng)教育旨在培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新精神和實踐能力，培養(yǎng)科技創(chuàng)新拔尖后備人才，為國家和社會的發(fā)展提供強有力的科技人才支撐。[2]雖然科普教育和科創(chuàng)教育都可以面向全體學生開設(shè)，但是科普教育更側(cè)重于面向全體學生，科創(chuàng)教育更側(cè)重于面向部分學生。

二、對課程設(shè)置的認識

TCC 課程，通過項目化學習的過程，體現(xiàn)出普及性、跨學科、跨課程、探究性、創(chuàng)造性、競爭性、協(xié)作性等設(shè)置原則，其核心原則是普及性、跨學科、跨課程。例如，在無人機項目課程設(shè)置中，通過國家信息技術(shù)課程標準，普及性地讓所有學生開展無人機科技知識學習，從而使所有學生具備基本的科學精神，掌握無人機科普知識。同時，通過校本課程，讓部分對無人機技術(shù)有所研究的學生開展探究性學習，從而促進這部分學生在無人機技術(shù)方面實現(xiàn)特長發(fā)展。另外，通過社團活動，讓對無人機技術(shù)感興趣的不同年級的學生形成學習團隊，開展跨學科、創(chuàng)造性、競爭性、協(xié)作性學習，讓學生在良好的學習氛圍中加強對無人機技術(shù)的了解與掌握。

因此，TCC 課程在設(shè)置過程中主要包括“普及”“特長”“興趣”3 個要素（見圖1），通過設(shè)置具體教學研究項目，將科普教育與科創(chuàng)教育融合實施。本研究也形成了可供其他學校參考和選擇的課程教學研究項目成果（見表1）。

圖1 TCC 課程設(shè)置要素圖

表1 TCC 課程教學研究項目成果一覽表

三、對課程資源的認識

在TCC 課程資源配置過程中，需要重點關(guān)注教師、設(shè)備、場所和教材等課程資源的配置與利用，因地制宜地建設(shè)場所、購置設(shè)備、培訓教師，可以節(jié)約大量資金，確保課程項目順利啟動和有效實施。

（一）教師資源的配置

中小學很少有教師會掌握專業(yè)的科普知識和科創(chuàng)知識，尤其缺乏掌握無人機、機器人、物聯(lián)創(chuàng)客等科技類專業(yè)知識的教師。因此，一方面，負責科技類項目課程的教師要參加相關(guān)專業(yè)知識的培訓和自主學習，要逐步掌握相關(guān)專業(yè)知識；另一方面，可以通過校外機構(gòu)或其他學校引進教師資源。在這個過程中，本校教師可以和學生一起參加培訓學習?？萍柬椖空n程的啟動資金，可以主要用于輔導教師的培訓，只有培訓出好的教師，才能主導項目的建設(shè)和促進學生的發(fā)展。

（二）教學設(shè)備的配置

建設(shè)TCC 課程，不用一開始就投入巨額資金購買大量教學設(shè)備，可以采用逐年采購的方式配置相關(guān)教學設(shè)備。因此，在投入資金采購教學設(shè)備時，可以采用小組合用設(shè)備、采購必用設(shè)備等方式，逐步增加相關(guān)教學設(shè)備。

（三）教學專用教室的配置

TCC 課程項目啟動時，不需要設(shè)置大量的專用教室，特別是資金不足的時候，可以使用原有教室，采用“一室多用”的方法。例如，計算機網(wǎng)絡(luò)教室可以作為物聯(lián)創(chuàng)客項目學習的場所。另外，由于TCC 課程大部分項目學習需要使用計算機，在計算機數(shù)量不足的情況下，可以采用合班教學的方法。例如，動漫創(chuàng)作和物聯(lián)創(chuàng)客兩個項目以學生探究學習為主，合班學習時不會產(chǎn)生太多干擾和矛盾，甚至可以開設(shè)3D 設(shè)計與制作教程，讓動漫創(chuàng)作班的學生來輔助物聯(lián)創(chuàng)客班的學生，設(shè)計創(chuàng)作一些創(chuàng)客作品。

（四）教材資源的配置

如果資金充裕，可以購買成熟的校外科技教育教材或教程資源，這樣可以減輕教師的教學負擔。在教師不熟悉相關(guān)技術(shù)的情況下，利用成熟的教材資源有利于教師直接開展教學活動。學?？梢苑e極構(gòu)建基于數(shù)字化學習環(huán)境的教材資源，這樣將有助于課程資源的形成與使用，促進學生自主適應(yīng)學習。[3]

四、對學習策略的認識

在TCC 課程實施過程中，可以采用集中普及學習、自主普及學習、互助探究學習和競賽強化學習等方式。

（一）集中普及學習

所謂集中普及學習，就是通過班級、年級或全校組織的形式，開展科技知識的普及學習。簡單來說，就是學生全員集中學習科技知識。具體可以通過課堂教學、交流講座、實踐體驗等形式組織學生開展學習。其中，課堂教學一般以班級為單位組織開展學習；交流講座是以學者、專家、教師或?qū)W生主講的交流會、講座來進行學習；實踐體驗是學生通過綜合實踐活動，外出參觀科技館、科普教學基地開展學習。集中普及學習可以讓TCC 課程資源的利用率達到最大化，也能更好地實現(xiàn)TCC 課程的普及性特征，促進全體學生的共同發(fā)展。

（二）自主普及學習

所謂自主普及學習，就是學生自主學習科技知識，教師需要為學生創(chuàng)設(shè)自主學習的課程資源。這類課程資源可以在學校配置“潛在課程”資源的過程中逐步建構(gòu)。例如，無人機項目課程可以通過競賽答題、專題宣傳、主題閱讀等方式引導學生開展自主學習。其中，競賽答題可以充分利用社會資源，如省、市屬“科協(xié)”“飛協(xié)”經(jīng)常會組織一些網(wǎng)上無人機科普知識競賽答題活動，學校可以組織學生與家長一起參加；專題宣傳可以充分利用學校宣傳欄、宣傳板和電子屏幕等，開展無人機科技知識的專題宣傳教育，為學生創(chuàng)設(shè)自主學習的環(huán)境與內(nèi)容，讓學生在日常校園生活中學習科技知識；主題閱讀可以通過圖書館設(shè)置“無人機科技閱讀專欄”或“無人機科技讀書漂流角”，讓學生開展無人機技術(shù)的專題學習，甚至可以開展一些無人機科普讀書、寫作交流活動?？破談?chuàng)作更是能夠讓學生把無人機科普知識與語文寫作相結(jié)合，通過課程融合促進學生語文寫作能力的提升。

（三）互助探究學習

所謂互助探究學習，就是學生通過傳承研學、合作研學等方式開展合作式、交互式探究學習。其中，傳承研學就是在設(shè)置校本課程時，可以規(guī)定一個項目，讓不同年級的學生同時參加，當有新生加入該項目時，可以讓有一定基礎(chǔ)的高年級學生幫助新生開展探究學習。這樣的傳承研學，可以保障項目學習持續(xù)開展。同時，傳承研學兼顧合作研學，打破班級界限，體現(xiàn)團體活動中的合作和交互作用，促使學生在合作的氛圍中得到發(fā)展。例如，對無人機項目課程的設(shè)置，以學生動手探究學習為主，學生通過小組合作的方式開展探究學習，這樣能夠產(chǎn)生以優(yōu)帶弱、以優(yōu)促優(yōu)的學習效果。

（四）競賽強化學習

所謂競賽強化學習，是指學生通過競賽活動，在規(guī)劃策劃、創(chuàng)意思維、責任擔當?shù)确矫娅@得綜合能力的提升。其中，規(guī)劃策劃和創(chuàng)意思維，更注重在規(guī)劃策劃、創(chuàng)意制作作品的過程中，提高學生的組織規(guī)劃能力和創(chuàng)意創(chuàng)新能力。同時，TCC 課程強調(diào)學生通過競賽活動，實現(xiàn)興趣遷移效果，產(chǎn)生學習興趣，提高學習質(zhì)量。為此，學校通過競賽強化學習，在競賽過程中，不斷激勵學生的學習熱情、競爭意識，提升學生的責任擔當意識、團隊協(xié)作精神和抗挫折能力。

五、對課程評價的認識

（一）明確評價的目的

TCC 課程評價的目的，是為了全面了解學生的學習狀況，激勵學生的學習興趣，提升學生的科學素養(yǎng)，提高學生的競爭力與創(chuàng)造力。TCC 課程在實施過程中，關(guān)注學生的學習效果，更關(guān)注他們學習的過程，關(guān)注學生科學素養(yǎng)形成的水平，更關(guān)注他們在學習活動中所表現(xiàn)出來的情感與態(tài)度，幫助學生認識自我，產(chǎn)生興趣，建立信心，形成技能。

（二）明確評價的特征

TCC 課程評價具有導向、激勵、反饋、總結(jié)等特征。在課程導向上，要積極按照TCC 課程確立的培養(yǎng)目標和教學目的，制訂TCC課程每個項目的教學目標、任務(wù)、內(nèi)容，通過標準判定師生的活動是否按照教學目標達成，從而保證教學始終沿著正確的方向發(fā)展。而激勵、反饋、總結(jié)等評價方式的實施，更能確保這一目標的實現(xiàn)。

（三）明確評價的方式

TCC 課程通過競賽激勵機制、等級獎勵機制、“軍銜晉升”機制、成果展示機制等，開展對學生的激勵性評價、過程性評價、終結(jié)性評價和多元性評價。

第一，TCC 課程提倡讓學生參加各級各類競賽活動，開展勞動教育、挫折教育、創(chuàng)新教育，提高學生的競爭意識、創(chuàng)新意識、合作意識，實現(xiàn)競賽激勵機制的評價作用。

第二，TCC 課程在實施過程中，專門設(shè)置了3 類榮譽證書，分別是“科技之星榮譽證書”“創(chuàng)作之星榮譽證書”“工匠之星榮譽證書”?！翱萍贾菢s譽證書”主要用于表彰參加TCC 課程學習，并且獲得市級及以上科技競賽榮譽的優(yōu)秀學生；“創(chuàng)作之星榮譽證書”主要用于表彰參與TCC 課程學習，并且在校內(nèi)獲得科技競賽榮譽或者有科技創(chuàng)作成果的優(yōu)良學生；“工匠之星榮譽證書”主要用于表彰參加TCC 課程學習，并且表現(xiàn)良好的學生。這3 類榮譽證書，相當于學生參加TCC 課程學習的結(jié)業(yè)證書。等級榮譽證書充分體現(xiàn)了評價的激勵性和終結(jié)性，實現(xiàn)了等級獎勵機制的評價作用。

第三，根據(jù)機器人、仿生機器人、無人機等項目課程的特點，設(shè)置“空軍飛行無人機大隊”“空軍小鳥無人機大隊”“陸軍仿生機器人大隊”“陸軍紫光機器人大隊”等“軍隊”，同時設(shè)置相應(yīng)的“軍銜”“軍職”，在學生接受“軍銜”“軍職”的過程中，實現(xiàn)激勵性評價、過程性評價。TCC 課程在融合愛國主義教育的同時，激發(fā)和延續(xù)學生的學習興趣，實現(xiàn)“軍銜晉升”機制的評價作用。

第四，TCC 課程評價，還重視對學生的多元性評價。通過學生的創(chuàng)新設(shè)計作品展示、學生競賽項目展示等方式，展示學生的個性特長和研究成果，實現(xiàn)了成果展示機制的評價作用。