初中科技创新课程体系的构建与实践

姬文广 张春伟 常冬冬

在2016年召开的“科技三会”上，习近平总书记强调，科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。2021年6月，国务院印发《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，明确指出：激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培育一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础。这一高要求为青少年科技教育发展指明了方向，提升科技教育水平成为基础教育阶段学校的重要任务。

位于城乡接合部的郑州一中国际航空港实验学校（以下简称“港区一中”），是郑州航空港综合保税区政府联手郑州一中共同建立的一所全日制公办初中，拥有58个教学班， 228名教职工，  2800多名在校学生。建校以来，学校始终注重调动学生的积极性，激发学生的学习欲望。为此，学校以课程建设为核心，积极探索科学的教育教学模式：一方面，推进理化生等学科的课程改革;另一方面，开设特色科技创新校本课程，在实践中培养学生的创新精神和实践能力。

2020年，学校和广西师范大学兴华科学研究所签订协议，邀请兴华科技教育师资班学员进驻学校，开设科技创新校本课程。同年，开设科技社团，举办科技运动会。同时，学校建立科技创新教研组，联合物理、化学、生物、信息等学科的十余名教师，经过两年的探索与改进，研发创设了三级科技创新校本课程——普适性的全员课程、多样性的社团课程、专业性的竞赛课程，满足不同学生对科学探究的需求。

普适性的全员课程

面向全体学生，制定教学目标

科技创新校本课程面向全体学生开放，强调每一位学生参与。学校七年级学生每周一节科创课，八年级学生每周一节编程课。另外，学校建有大型独立科技创新教室，配备工具和耗材，让每一位学生都能参与科学实践。

注重科学探究，选择课程内容

科学探究是科学课程的核心素养之一。科创课程强调学生主动探究，在每一个项目里经历提出问题、做出假设、设计实验、进行实验等环节。

在课程内容方面，科创课程强调学生的选择性，以项目式学习为主，注重发挥学生的自主性。以抛石机课程为例，学生小组合作使用一次性筷子制作抛石机，探究影响抛石机投射距离的因素，不断改进自己的抛石机。过程中，学生不仅掌握了抛石机的有关知识，也学习了相关工具的使用。另外， 科创课程还包括趣味益智类课程和科普教育课程。在课程中学生既能体验龙骨拼图、扫雷等动手性活动，也能了解病毒的历史、古人如何认识星空等科普知识。 这些课程训练了学生的逻辑思维能力，让学生体会到科学是不断发展的。

开展科技运动会，实施多元评价

课程评价是科技类课程实施的难点。目前，在基础教育阶段，科学课或理化生学科课程多采用纸笔测验的形式，科技教育课程大多是机器人或编程类活动，以竞赛获奖为评价方式。这些单一的评价方法常常过于关注课程成果而忽视了学生成长。鉴于此，港区一中采用平时作业加结业作品的方式进行评价——平时，学生完成作业，记录在学习手册上;学期结束，学校会举办科技运动会暨学生作品展，学生可以选择参加项目或制作科技类作品，这些项目和作品会被作为学生评价的依据。至今，学校已举办两届校级科技运动会暨学生作品展，并通过网络在线直播，点击量超十万人次。

多样性的社团课程

在全员普及的课堂上，港区一中发现了一大批对科技感兴趣的学生。然而，每周一节的科创课难以满足他们的学习需求。为此，学校开设了科创社团。社团以小组形式开展项目式学习，科创教师每人都有专门负责的科技小组。学校积极组织科创教师参与线上线下的科技培训，提高其专业水平。

丰富的科技社团

港区一中科创社团下辖编程类、机器人类、科学探究类、科学表演类6个小组，分别为Scratch软件编程组、Arduino硬件编程组、机器人组、科学研究组、工艺社区组、科学话剧组。以科学研究组为例，科创教师指导学生对感兴趣的科学问题进行深入研究，开展项目式学习，如制作棉花糖机、日晷、希罗喷泉、反重力装置等。通过小实验和各种研究活动，掌握科学的实验方法，培养学生解决实际问题的能力。

学校每周三下午开设两节社团课，对平时课程加以延伸和拓展——学生在信息课上学习基础的语句，在社团则学习制作具体项目。社团成员多次在省、市级科技类竞赛中获奖。

馆校结合，开展科技研学活动

为拓展学生的知识与视野，让学生能够用所学的知识解释生活中的现象，港区一中组织社团学生前往郑州科技馆进行研学旅行。结合郑州科技馆的设施，科创组教师设计了科学研究类科技馆学习活动——“森‘螺’万象”，该活动将“螺—达·芬奇”“螺—螺线”“螺—螺号”“螺—潜水艇”“螺—建筑”等通过有趣的科幻故事串联起来，学生不仅能了解螺的生物特性以及与螺有关的科技发明，感悟科技的魅力，还能领悟到小小的螺与世间万象之间的联系，从而唤起保护自然的意识与责任心。

专业性的竞赛课程

学校注重拔尖创新人才培养，积极探索优质科技后备人才的培养模式。对于在科技社团学习意愿强烈且学习成果突出的学生，学校采用“导师+竞赛”模式培养：一方面，为其配置科技导师，在课余时间进行一对一指导;另一方面，以赛代训，鼓励学生积极参加科技竞赛，如全国青年科普创新实验暨作品大赛、河南省NOC创新大赛、郑州市编程比赛等。社团成员首次参加郑州市第四届智能编程与设计大赛即获得一等奖3项、二等奖2项，学校也获得优秀组织奖。在全国青年科普创新实验暨作品大赛中，段晨迪、王梓旭同学入围河南省赛，张春伟老师获评优秀辅导教师。

经过数年探索，港区一中激发了一大批學生对科学的热爱，培养了学生的创新精神，提升了学生的实践能力。但同时，科创课程在实施过程中也遇到许多难题，例如：每周只有一节科创课，学生对于同一个项目的热情会随着时间慢慢减弱;学生的基础科学知识相对薄弱，如何在活动中渗透科学思维和科学方法是难点;如何和高中、大学、科技场馆加强联动，提升教学效果，也需要不断探索。在后续的课程建设中，学校将继续秉承“让厌学的孩子好学，让好学的孩子着迷”的教育理念，不断开发优质科技教育课程，举办更多优质科技教育活动，圆学生的科技之梦。

【本文系2021年度河南科技智库调研课题“河南省青少年科技教育现状比较研究”（课题编号：HNKJZK-2021-19B）研究成果】