科技课程整体架构与实施策略的区域探索

肖新国 陈启凯

科技教育是国家发展的重要支柱，对于培养创新型人才、推动科技进步和社会发展具有重要作用。仙桃市教育科学研究院（以下简称“仙桃市教科院”）带领辖区内学校经过近十年探索，不断推进科学教育相关课题研究，取得了较好的效果。相关成果在湖北省基础教育首届“湖北好教研”成果评审活动中获一等奖。本期，我们从科技课程整体架构与实施策略的区域探索、科技教育校本课程实施和项目式编程学习等角度呈现仙桃市的实践成果。

为凸显科技教育特色，建设符合全市中小学校常态化开展的科技教育课程，仙桃市教科院逐步建成了“一主四翼”五类科技课程体系，“一主”指以创意编程课程为主体，“四翼”指以科技制作、航空模型、3D打印及人工智能课程为特色之翼。这些科技课程的实施推动了学校科技节、科普展示周等活动的开展，培养了一批高素质教师队伍，激发了学生科学探究的兴趣，提高了学生的科学素养和实践能力，为学校特色化办学注入了活力。

一、顶层设计科技课程体系

学校科技课程是包含科学、数学、物理学、化学、生物学、工程、信息科技等学科内容的综合性课程，属于跨学科课程。仙桃市教科院结合学校实际需求与学生认知规律，规划课程目标框架，设计课程内容结构，梳理课程层级任务，构建了符合区域中小学校实际情况的通识型、学科型、特长型科技课程，形成了完备的课程体系。

通识型科技课程旨在普及基础科学知识，综合培养科学素养和基本实践能力，适用于一至六年级。其中，一至三年级开设结构搭建、3D简笔画、航空纸飞机等课程。通过学习结构搭建和3D简笔画，学生的空间想象力和创造力得到提升；航空纸飞机课程让学生在游戏中了解飞行原理，激发他们深入了解航天航空科学原理的兴趣。四至六年级开设基础编程、趣味水火箭、遥控多旋翼航模等课程。基础编程课程旨在培养学生的逻辑思维和计算能力，为学生打下编程基础；趣味水火箭和遥控多旋翼航模课程旨在让学生在实践中体验科学探究乐趣，提升动手能力和创新能力。

学科型科技课程是融合传统学科知识与科技应用知识的课程，旨在通过系统的学科教学提升学生的科技素养和实践能力。这类课程涉及科学、物理学、信息科技等基础学科的相关知识，有助于学生更好地理解科学原理，并将其应用到创新实践中。将科技制作课程与科学课程相结合，能为科学教学增加实践环节，有利于提升学生的科学素养。如“磁力跷跷板”科技制作实践活动就是对一年级科学教材第三单元《有趣的磁铁》相关内容的拓展与创新。

特长型科技课程为满足学生个人兴趣发展和学校特长生培养的多重需求而设置。其中的制作设计、创意编程、飞行器操控和人工智能课程旨在针对性提升学生的科技特长、创造力，为他们的全面发展提供支持。在学生的选拔上，学校充分尊重学生个人意愿，并结合他们在活动中的表现进行遴选，确保每名学生都能在适合自己的课程中获得发展。师资方面，学校不仅依托本校的优秀教师资源实施课程，还聘请校外专家参与教学，共同为学生提供高质量的科技教育。

二、区域实施科技课程策略

为培养更多具有科技素养和创新思维的人才，做好科学教育加法，仙桃市教科院结合科学课程标准和“一主四翼课程的特点，积极探索科技课程区域实施策略。

1.面向全体普及通识型科技课程

为更好地了解学校科学教育实施现状，仙桃市教科院首先对区域内的中小学校进行问卷调查。在调查中发现：学生掌握科学知识的主渠道是看书、看电视、通过教师或父母讲述。这反映出学生科学知识获取途径单一，缺乏实践操作和探究体验。为改变这种状况，在知识获取途径方面，仙桃市教科院提出“学校要成为学生科学知识获取的主阵地”，并指导科技教师利用已建成的通识性课程资源，以及收集的通识型科学视频与图文资源，通过校园橱窗展示、班级一体机展播、举办科技节等方式，向学生普及通识型科技课程内容。在加强科学实践活动方面，仙桃市教科院鼓励各校因地制宜，结合已建成的通识型科技课程，利用课后服务等时间，指导学生进行简笔画3D搭建、航空纸飞机折叠与调试等；同时，仙桃市教科院要求各校结合研学活动实地观察植物生长，参观数字气象站，进行模拟航空飞行等，以拓展全体学生的科学认知，增强全体学生的科学学习体验。

2.基于课堂拓展实施学科型科技课程

仙桃市教科院鼓励一线教师研读课程标准和教材，并加强对科技类师资的培训力度，连续三年组织了科学、物理学、化学及信息科技类学科培训，惠及600多人次。为方便教师教学，仙桃市教科院搭建了“互联网+”云平台，推行协同、协作的课程建设方式，将教科院、研发团队、实施学校、学校授课教师等主体融为一体，实现了科学课程的“研-教-学-评”一体化，打通了“实验室”研发的课程与课堂教学层面的课程之间的壁垒，使学校和授课教师顺畅、高效地开展教学活动。

仙桃市教科院提出“让每个学生都成为科学探究小专家”的要求，鼓励教师结合已建成的学科型课程资源，拓展与延伸课堂教学内容，引导学生在课后结合资源进行实践探索，让教材知识“活”起来、“动”起来。如仙桃市第二实验小学在探索“作用力与反作用力”的教学时，教师在完成课堂知识传授的同时，利用仙桃市教科院开发的“航空基础”课程中的“水火箭”单元内容，引导学生在课后开展制作、调试水火箭的系列活动。该校本课例获评教育部优秀科学教育案例。

3.多方共济促进特长型科技课程发展

特长型课程通常更加专业、系统，旨在培养学生的专业技能、创新思维和持久兴趣。针对有科技研究兴趣的学生，仙桃市教科院鼓励学校利用社团、课后服务课程等，结合仙桃市科技局、仙桃市科协以及校外第三方资源，采取政策扶持、活动支持、专家支援、购买服务等方式，支持学校科技特长生的培养。

仙桃市科协每年在“全国科普日”活动中发布全市科学教育成效突出的学校名单后，仙桃市教科院、仙桃市科协和各学校联合举办“全市中小学科创比赛”活动。近年来，每年都有近300名中小学科技兴趣特长生参加趣味编程、无人机穿越、七巧板创意、电子制作等项目的比赛。仙桃市教科院每年还积极组织各校科技特长生参加各级各类科创比赛活动，如全国青少年科技创新大赛、人工智能展评、NOC大赛（全国中小学信息技术创新与实践大赛）等，以提振区域发展科学教育的信心。

（作者单位：仙桃市教育科学研究院）