科技兴学：为科技兴邦奠基

曾宪一

[摘 要] 办学办文化，提炼出“汇学”学习文化的四境界，尤其是创新的课程文化、做学问的科研文化;办学办课程，传承中国校本课程发轫地，尤其是实施创新教育课程。徐汇中学以工程素养培育的科技创新课程群建设为抓手，以中学为主导，整合9所大学、3家科研所和5个高科技公司的教授和高工为我所用，开发了高端的“2+X”课程群，借助外力，培养了一大批特色复合型教师，师生获奖颇多，使学校成为名副其实的科技特色中学。

[关键词] 汇学;科技特色;课程;创新教育

一、“汇学”校训内涵的创新阐释

学校的办学文化：徐以成己，汇则达人;徐以兴学，汇则兴邦——成己达人，兴学兴邦。成己达人：成就自己，通达他人。“成己”的内涵是慎思明辨，培养能力;“达人”的内涵是服务人群，追求公义。兴学兴邦：“兴学”就是汇学——古今传承，中西汇通。在学习层面上我们把汇学分为四个境界：荟萃知识博学的“荟学”，掌握规律和方法学会学习的“会学”，学出智慧修炼人格的“慧学”，古今传承中西汇通的“汇学”。

办学办文化：学校是培养文化人的地方，学校是文化积淀的场所，要把学校办成文化老店。办学办课程：通过工程素养培育系列课程群的丰富多彩课程，为未来把学生培养成工程师、科学家奠定学识学力基础。

二、突出科技创新的办学思路

形成“以工程素养培育为创新教育抓手，在传承中发展，在发展中创新，为学生未来成为工程师、科学家奠定学识学力基础”的办学思路，努力做到特色鲜明、提升内涵、兼容并行。

（一）科技创新教育目标的具体化、校本化

我们把工程素养具体阐释为具有“扎实的科学知识基础、突出的操作设计能力、积极的技术应用意识、卓越的人文审美旨趣以及深厚的造福社会情怀”（特色解读具体如下表）。

（二）实现育人目标的总体思路

三、组织管理

（一）教育科研，引领学校特色建设

发展是硬道理，为了突出“发展”这一目标，为了落实“以人的发展为本”这一理念，为了做好“课程和文化”两项重点工作，学校进行了机构改革，具体如下：

成立科研和课程发展中心。学校坚持以教育科研引领特色学校建设，专门成立科研和课程发展中心，特级教师史莉莉通过公开竞聘成为部门主任，开展了多项支撑特色建设的课题研究，学校科研和课程工作实现了历史性突破。如教育部课题“中学与大学共建对接课程群实践研究”，以可持续发展教育的理念审视学校校本课程现状和存在问题，前瞻性地做与大学对接课程;市级立项课题“创建中学工程技术特色多样化发展学习模式的实践研究”，探索培育中学生工程素养的学习模式（这是徐汇区中学学段2018年唯一市级立项课题）;开展区级重点课题“构建汇学学堂的理论和实践研究”，研究在基础课程中如何渗透工程素养内容。

（二）科技创新特色建设组织运行图

四、课程与教学

（一）整体规划设计，构建具有学校特色文化的课程体系

1.整体设计架构学校课程体系

本着在基础型课程中渗透、在拓展型课程中突出、在研究型课程中深化的实施思路，重新构建汇学课程的整体框架，如下图所示：

2.整体构建工程素养科技“2+X”特色课程群

目前，已建成比较成熟的以“生物工程+交通工程”为主的工程素养培育“2+X”特色课程群。

3.工程素养科技特色课程的分类设计

根据不同的目标指向将课程分为“2+X”，即生物工程、交通工程类课程群和其他工程课程群，共计32门课程。其中生物工程课程11门，交通工程类课程7门，其他工程课程（含“双新”种子课程）13门，共涉及12个工程领域。

4.工程素养科技特色课程的分层设计

将“2+X”课程群设置为A、B、C三个梯度。A层为全校普及型必修课程，B层为兴趣拓展特长提高型课程，C层为课题研究创新课程。分类分层设计确保课程惠及全体学生的同时，给予高兴趣度学生更广阔的发展空间，从而满足不同层面学生需求。通过知识普及、活动体验、技能强化、创新探究由低向高逐渐提升的分层实施课程，从兴趣培养到高阶思维训练分层递进地培养学生的工程素养。

学校通过工程素养培育特色课程与基础型课程有机结合与拓展型课程广泛整合与研究型课程深度融合，辅以灵活多样的实施方式和校本化学习支持系统统整三类课程。

5.工程素养培育特色课程与研究型课程深度融合

与工程素养培育特色高度融合的研究型课程得到高度好评，在上海市教委教研室进行的“基督教”调研中，我校课程与教学方面是徐汇区高中做得最好的学校，专家提炼了三大经验：一是梳理了融合课程资源，提升校本课程整体效能;二是深入开展了教学优化的实证研究，增强学生的自主感与学习力;三是课程开发视野开阔，课程管理的思路与方法值得推广。有关经验在文汇报、东方网等多家媒体做了报道，《基础教育参考》《现代教学》等也做了专题报道。

6.课程实施策略与方式的有效探索

三种课程实施策略与做法。社团活动采取“植入性”策略、拓展型课程和研究课程实行“应用性”策略、基础课程实行“渗透性”策略。通过实践探索，我们采用跨学科内容整合、“主题式”统整、实地体验三大做法，满足了工程素养培育课程的实施要求。

跨学科内容整合即课程的实施需整合两门或多门学科知识，例如“火星车救援”课程就需要运用化学、生物、物理、地理等多门学科，整合“无人机”“车辆驾驶”“计算机编程”等课程内容。

“主题式”统整即从问题的解决切入统整不同的課程内容，例如，“污水处理系统”就统整了“绿色能源”“机械原理”“化学工程”以及历史、政治、地理等学科内容。具体的主题式课程统整方式如下图：

实地体验即课程与实地情景融为一体，如波音787模拟飞行课程带领着学生走进虹桥机场飞机维修中心、调度中心、飞行培训中心，参观C919大飞机制造基地进行实地体验。

7.课程实施的载体与途径的创意设计

学校根据需求大力建设特色实验室。建成了生命科学创新实验中心5个、高铁调度和驾驶2个、波音787模拟飞行驾驶2个、无人机1个、3D打印5个、汇学天文台1个、卫星创客1个、火星车2个、人工智能+、5G+MR等16种22个科技类创新实验室（具体见下表），形成了集实验演示、动手实践、拓展探究于一体的实验室群。同时，建设了校史博物馆、科技图书馆、任显群外文图书馆、心理健康中心、11个艺术教师工作室、勤体馆、影像创新演播中心、魔术室、戏剧教室、合唱、飞镖室、桥牌室等类支撑工程人文艺术体育和心理類课程实施的特色场馆和专用教室。

五、创新与亮点

（一）两个创新点

1.特色建设撬动了学校教育教学整体变革，为学校发展注入活力

我校用特色建设撬动学业质量，处理好了特色建设与高考改革的关系。工程素养培育的特色办学促进了学校教育教学质量的高位稳定，在全市创建特色高中的行列中做到了一流的学业成绩、一流的特色竞赛成绩、一流的课题研究成果。

创新点在于我校与多所大学共建课程“需求调研——精准决策——开发设计——实施准备——教学推展——管理评估”形成了有效机制。课程由中学主导，在课程建设和实施中使得中学具有充分的自由度和自主权，不再过度受制于大学或第三方机构的限制，充分发挥中学方面的能动性，考虑和适应中学生学习的特点和需要。课程实施具有灵活性和广泛性，尽可能地惠及更多的学生，给学生留出更多的选择机会和余地，让学生发现和培养自己的兴趣特长。

创建工程技术特色多样化发展学习模式，从理念到实践落实了生本学堂。我校特色课程的实施采取了“主题式”课程统整策略，让学生选择感兴趣的主题，在主题研究中发现新问题，在研究中解决问题。

2.特色发展创建了校园“研究场”，为师生研究品质形成创设了氛围

学校根据工程素养培育特点在校园工程规划和特色实验室建设中创建“校园研究场”，在重德楼屋顶建太阳能实验室;在勤体馆楼顶建太阳能发电站;在砺行楼楼顶建汇学天文台。还设计了体现工程素养科技特色的校园文化景观;利用游泳池开设水下机器人课程;建专用场馆和教室为师生做研究提供充足的空间。

科学实验室是研究场、学堂也是研究场，师生们都认识到“在学习中研究，在研究中学习”——“学习即研究，研究即学习”，大兴研究之风，研究成果累累。通过特色课程建设形成了做学问的“研究场”，提升了师生研究能力，促进了全面实施创新教育，培养了学生动手实验实践能力和跨学科综合思维能力。

（二）四个亮点

1.科学特色在传承中创新

通过“工程素养培育”传承并发展了“崇尚科学”的特色办学实践。学校办学特色的发展从生物工程实验室群到交通工程再到工程素养培育特色办学，是立足于学校文化传统和学生发展需求，是对我国学生发展核心素养培育的校本“落地”，体现了全面教育与个性发展的有机结合，也完全与科技兴市、科技徐汇的发展目标相吻合，传承了徐光启崇尚科学的基因。

工程素养培育特色已进入深度践行层面并取得了喜人成果。目前，师生们已能将工程素养内化于心、外显于行。从以下几组数据可以明证：学生工程素养培育“2+X”特色课程的参与率为100%（因为A层课程为全体学生必修课程），对课程的满意率为98%以上;全校教职员工特色创建的参与率为100%;实践层面活动开展率为100%，初高中科技班做了科技衔接课程，学生相关科技获奖连连创历史新高，学生的综合素养得到大学和家长充分肯定。

2.科学课程注重前沿与创意

在上海交通大学和中科院巴斯德所帮助下开设11门生物工程课程，是名副其实的前沿科学;同济大学帮助建设的高铁调度与驾驶是中国乃至世界级的中学实验室，比同济大学的实验室还高级一个版本;波音787模拟飞行驾驶、火星车、水下机器人课程也是高大上的典型科技课程。增建了科技图书馆、世界名著外文图书馆和魔术等专用教室也是创新教育的高大上场所。

3.提升特色教师课程创意和开发力

（1）工程素养培育课程与基础型、拓展型、研究型课程有机整合的实施模式

我校工程素养培育特色课程内容植根于基础型课程之中，与学科教学有机结合，与拓展型课程广泛整合，与研究型课程深度融合，建构起兼顾全面育人与特色发展的学校课程体系，形成了工程素养培育与基础型、拓展型、研究型课程有机整合的实施模式。满足学生的多元需求，注重发现学生创新思维的火花，挖掘学生的发展潜能，促进学生全面而又有个性的发展。

（2）分层分类的课程设置和实施方式为学生提供了多样化选择

我校工程素养培育课程在设计和实施中充分考虑学生的发展差异和个性特长，以“2+X”课程群的分类与A、B、C三个层级的分层递进和分类实施提供给学生自主多元选择，根据学生发展需要进行有兴趣地学，有选择地、分阶段地学，从而使大多数学生学出自信心、成就感。

提升了教师的课程开发力，总结了特色课程开发经验：一是在课程的开发和学材的编写过程中，特色课程教师在专家指导下，主动学习、自主发展、自我超越的意识和能力得到激发，专业素养显著提升。二是形成了一套支撑学校特色建设健康、持续发展的组织管理和评价体系。三是注重工程素养理念与学校文化建设的有机融合，将工程素养培育特色融入学校文化形象设计、班级文化建设等方面，力求通过校园文化潜移默化地培育学生工程素养。

4.特色建设促进师生全面发展

特色创建使学校价值追求更为明确，战略选择更为精准，科学特色更为凸显。特色建设不仅提升了师生工程素养，更促进了综合素养的全面发展。通过工程素养培育提升了办学品质和品牌辐射：由特长到特色——由特长项目向特色学校转化，工程素养培育的科技特色是学校的最大亮点。由局部到全面——由面向科技精英向面向全员科普转化：由少数师生创新或竞赛为主的精英向全体师生全面参与的普及教育转化。由形式到内容——由活动项目向特色课程转化：以前是单一的科技活动，现在发展为课程群。由单项到多项——由单体项目向多元课程群转化：以前是以生命科学为主，现在向交通、机器人等十多个工程科学拓展。由表面到内在——由“兴趣”驱动向“志趣”培养转化。由个人到群体——由个体名师向优秀团队转化。

（责任编辑：朱福昌）