以“趣·思·创”科技特色课程培养拔尖创新人才

【摘 要】加强拔尖创新人才自主培养是建成教育强国、发展新质生产力、实现中国式现代化的“关键一招”和“破题之举”。中小学科学教育是培养拔尖创新人才的基础性、先导性工作，涉及家庭、学校、社会等各方面的协同。南通大学附属中学深入挖掘各学科与科技教育的融合点，从科学与技术、科技与社会、科技与人文、科技与生活等维度创新学校科学教育课程内容，开发并实施“趣·思·创”科技特色课程，指向学生科学素养和实践能力的提升，丰富了高中科学教育实践。

【关键词】高中教育；科技特色课程群；拔尖创新人才培养；校本课程开发

【中图分类号】G622.3" 【文献标志码】B" 【文章编号】1005-6009（2024）46-0060-04

加强拔尖创新人才自主培养是建成教育强国、发展新质生产力、实现中国式现代化的“关键一招”和“破题之举”。中小学科学教育是培养拔尖创新人才的基础性、先导性工作。面对新征程、新形势、新任务，习近平总书记在二十届中共中央政治局第三次集体学习时强调，要在教育“双减”中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。

科学是人类认识世界、适应世界和改造世界的重要工具，高中学段是学生形成对社会发展和个人成长基本认识的重要阶段。2016年，《中国学生发展核心素养》正式发布，提出了教育对人才培养的要求。作为核心素养的重要组成部分，科学素养与社会主义核心价值观紧密相连。培养一流的科技创新人才要求学生掌握科学概念、学会科学方法、培养科学思维，也需要增强学生以科学实践为主的解决问题的能力。课程是育人的核心载体，课堂是育人的主阵地。科学教育需要更加注重整体性，跨越学科界限，以解决真实世界中出现的问题。南通大学附属中学（以下简称“通大附中”）依据现有课程框架，利用大科学概念、跨学科融合等理念，以螺旋上升的方式，加强科学教育内容的系统化设计，开发并实施“趣·思·创”科技特色课程（见下页图1），推进科学教育课程教学改革走向深入。

一、“趣·思·创”科技特色课程的内涵及建设思路

“趣·思·创”科技特色课程建设理念来自通大附中人对“协同理论”和《普通高中课程方案（2017年版）》的深度理解。“协同理论”亦称“协同学”或“协和学”，由德国物理学家哈肯于20世纪70年代提出。协同理论认为：一个系统就是一种环境，在大的系统中，各个小的系统之间相互作用、相互制约，从无序实现有序，维持着大系统的平衡，使大系统呈现最佳功能。教育包含学校、家庭、社会等子系统，学校教育又以各个课程综合实施保障育人目标的实现，各课程相互协同维持着学校教育的有序平衡与功能实现。基于协同理论，通大附中深入挖掘高中各学科与科技教育的融合点，从科学与技术、科技与社会、科技与人文、科技与生活等维度创新学校科学教育内容，同时积极整合家庭、社会、高校、高新企业等科学教育资源，开发了“趣·思·创”科技特色课程。

“趣”，包括兴趣、理趣、志趣等一系列发展变化过程，旨在通过生动有趣的实验、互动和体验，让学生对科学产生浓厚的兴趣和好奇心，从而产生探究的欲望和持久的动力。

“思”，包括理解型思维、构建型思维到科学哲学反思性思维等一系列发展变化过程，旨在通过引导学生发现问题、分析问题和解决问题，培养他们的批判性思维和创新思维。同时，注重学生对科学概念的理解和掌握，培养他们的逻辑思维和推理能力。

“创”，包括从模仿创造、融合创造到创新创造等一系列发展变化过程，通过引导学生进行探究和创新，培养他们的创新能力和创造性思维。同时，注重学生对科技成果的应用和转化，培养他们的实践能力和创造精神。

“趣·思·创”科技特色课程的总体建设思路是：以“高中各学科跨界整合”为基本建设理念，以“高中学校—高等院校—高科技产业”为落实路径，以“涵育高中学生科学素养”为指向，通过科学技术学科与其他学科相联系，创新学校教育内容，激发学生的好奇心、想象力和探求欲，促进学生理解科学技术基本原理及其应用方法，建立科学的自然观，形成正确的世界观，增强学生的科学实践能力和创新精神，打造具有鲜明学校特色、具有高认可度和影响力的基于科技教育的高质量拔尖创新人才早期培养基地。

二、“趣·思·创”科技特色课程的实施路径

通大附中遵循科学文化育人规律，打造校内校外相融合的科技育人空间，构建“趣·思·创”科技特色课程体系，变革教学方式，真正形成学校、家庭、社会协同开展科技教育机制。

1.坚持立德树人导向，注重科技课程体系的“校本化”

课程体系是学校特色文化的重要组成部分，承载了学校的办学理念，体现了学校的发展方向。通大附中坚持科学、人文和艺术三位一体的“博雅教育”理念，追求学生学术素养、公民素养与生命素养的同步提升。通大附中坚持校本化原则，深入挖掘区域科技教育资源，自主开发与学校育人目标相一致的特色课程，坚持内修与外铄相结合、学习与生活相贯通、校内与校外相衔接，在课程实施过程中实现学生品格发展。科技课程体系的“校本化”不仅有利于整合各类本土科技资源，凸显课程的“生长性”，更有利于放大学校原有的德育活动、办学特色、优质师资等影响，提升课程实施效能。

2.践行跨学科理念，构建项目化课程实施模型

《普通高中课程方案（2017年版）》强调：“关注学生学习过程，创设与生活关联的、任务导向的真实情境，引导学生开展探究性学习，同时要注重对学生学习过程的评价，提高课程实施水平。”这就需要学校在课程内容的选择上，统整各学科学生能力素养和知识内容，紧密联系现实生成生活问题，开发能激发学生兴趣的主题或项目。通大附中整合课内外资源，设计丰富的学习活动和任务，围绕系列化主题引导学生发现问题、分析问题和解决问题，在成果的分享应用中培养他们的批判性思维和创新思维，从而形成指向“趣·思·创”课程的项目化实施模型（见图2）。主要分成三个环节，即项目确定、项目实施和项目评价。该模型主要运用于知识的获取和组织类学习，其目的在于帮助学生形成更丰富的知识储备、更宽广的知识视野以及更科学的知识体系。

3.突出资源整合，搭建多样学习空间

为了达到拓宽学生科技视野、构建全方位科技学习场景的主体目标，通大附中探索建设沟通校内校外、线上线下、基础教育与高等教育系统发展的创新型学习空间（见下页图3）。通大附中引导学生对学科知识模型展厅、理科实验和产品设计室、校外实践基地等学习环境加以设计、建设、应用，逐步形成以充满现代性的教学内容、个性化的学习策略和优越的学习环境为特色的“趣·思·创”科技特色课程文化。

以体现“江海文化”的“科技+美育”课程为例。在制作国家级非物质文化遗产“蓝印花布”的过程中，通大附中将南通蓝印花布博物馆资源、印染草本植物蓼蓝的种植、蓝印花布艺术图案和作品设计等内容整合进课程，同时通过项目化实施，将物理、化学、生物、信息技术等课程相关知识打通，将学校农场劳动实践基地、爱心义卖和志愿服务等德育活动与课程学习相结合，从而使课程的学习空间不断拓展，增强了课程的实施效能。图4为“蓝印花布生产项目”学习空间结构图。

三、“趣·思·创”科技特色课程的建设成效

“趣·思·创”科技特色课程以拔尖创新人才培养模式的形成和完善为突破点，将培养科技创新人才的时代诉求通过课程落实、落细、落小，实现了课程资源的整合，不同学科教学资源共生共长，不同区域资源融通共享，并将学生的科技能力融合到学科，细化到课程，为培养创新人才搭建了平台，为深化课程改革提供了新思路。“趣·思·创”科技特色课程的实施，推进学校育人方式和路径的逐步优化。同时，通大附中尝试在全校推行科学教育全员导师制，探索形成了在项目式学习、实验性探究、研究性学习等多种学习方式中培养个性化导师的体制机制。

“趣·思·创”科技特色课程完善了学校数字化学习支持体系，促进了信息技术与科学教育的深度融合。通大附中利用多媒体设备和云技术，打造智慧校园、互动课堂，多元化、全方位采集学生的发展数据，直观体现个体差异、阶段差异、内容差异，从而实现了科技人才培养的个性化；利用大数据，分析总结学生发展态势，确保学生科技能力有序进阶，逐步形成三年一体化培养路径，促进学生创新思维能力和科学素养的提升，从实践层面形成了指向创新人才培养的可操作、可复制的普通高中科学教育课程方案。近年来，通大附中在科技特色课程开发过程中先后获得“全国首批中小学科学教育实验校”“江苏省青少年科技教育先进学校”等荣誉。

【作者简介】范永梅，南通大学附属中学（江苏南通，226019）校长，正高级教师，江苏省特级教师，“苏教名家”培养工程培养对象。