实施TCC 课程，提升青少年科学素质

□孔海斌

2021 年6 月，国务院印发《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035 年）》，指出要“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”。同时强调，“要坚持立德树人，实施科学家精神进校园行动，将科学精神融入课堂教学和课外实践活动，激励青少年树立建设世界科技强国的远大志向，培养学生爱国情怀、社会责任感、创新精神和实践能力”。因此，要从战略的高度，充分认识加强青少年科学创新教育和提高青少年科学素养、创新能力的重要意义。江苏省常州市同济中学通过创设TCC 课程和行动研究，形成“科普教育+科创教育”的新模式，优化针对青少年的科普教育和科学创新教育，积极发挥提升全民科学素质的作用，积极履行为国家发展提供强有力的科技人才支撑的使命。

一、对课程概念的认识

TCC 课程，体现的是科技（Technology）、创造（Creation）和竞争（Competition）的理念，取3个英文单词的首字母，简称为“TCC”课程。TCC 课程旨在让学生通过对科普知识与科创技术的学习与探索，促进他们基于科学精神，运用科学技术解决问题的探究学习和创造学习，提升学生的创造力与竞争力，重视科技创新后备人才的培养，促进学生科学素质的普遍优化和提高，从而进一步提升学生的核心素养，实现素质教育和立德树人的教育目的。[1]

TCC 课程明确规定，科普教育是让全体学生接受自然科学和社会科学知识的普及性教育；科创教育旨在培养青少年的创新精神和实践能力，培养科技创新拔尖后备人才，为国家和社会的发展提供强有力的科技人才支撑。[2]虽然科普教育和科创教育都可以面向全体学生开设，但是科普教育更侧重于面向全体学生，科创教育更侧重于面向部分学生。

二、对课程设置的认识

TCC 课程，通过项目化学习的过程，体现出普及性、跨学科、跨课程、探究性、创造性、竞争性、协作性等设置原则，其核心原则是普及性、跨学科、跨课程。例如，在无人机项目课程设置中，通过国家信息技术课程标准，普及性地让所有学生开展无人机科技知识学习，从而使所有学生具备基本的科学精神，掌握无人机科普知识。同时，通过校本课程，让部分对无人机技术有所研究的学生开展探究性学习，从而促进这部分学生在无人机技术方面实现特长发展。另外，通过社团活动，让对无人机技术感兴趣的不同年级的学生形成学习团队，开展跨学科、创造性、竞争性、协作性学习，让学生在良好的学习氛围中加强对无人机技术的了解与掌握。

因此，TCC 课程在设置过程中主要包括“普及”“特长”“兴趣”3 个要素（见图1），通过设置具体教学研究项目，将科普教育与科创教育融合实施。本研究也形成了可供其他学校参考和选择的课程教学研究项目成果（见表1）。

图1 TCC 课程设置要素图

表1 TCC 课程教学研究项目成果一览表

三、对课程资源的认识

在TCC 课程资源配置过程中，需要重点关注教师、设备、场所和教材等课程资源的配置与利用，因地制宜地建设场所、购置设备、培训教师，可以节约大量资金，确保课程项目顺利启动和有效实施。

（一）教师资源的配置

中小学很少有教师会掌握专业的科普知识和科创知识，尤其缺乏掌握无人机、机器人、物联创客等科技类专业知识的教师。因此，一方面，负责科技类项目课程的教师要参加相关专业知识的培训和自主学习，要逐步掌握相关专业知识；另一方面，可以通过校外机构或其他学校引进教师资源。在这个过程中，本校教师可以和学生一起参加培训学习。科技项目课程的启动资金，可以主要用于辅导教师的培训，只有培训出好的教师，才能主导项目的建设和促进学生的发展。

（二）教学设备的配置

建设TCC 课程，不用一开始就投入巨额资金购买大量教学设备，可以采用逐年采购的方式配置相关教学设备。因此，在投入资金采购教学设备时，可以采用小组合用设备、采购必用设备等方式，逐步增加相关教学设备。

（三）教学专用教室的配置

TCC 课程项目启动时，不需要设置大量的专用教室，特别是资金不足的时候，可以使用原有教室，采用“一室多用”的方法。例如，计算机网络教室可以作为物联创客项目学习的场所。另外，由于TCC 课程大部分项目学习需要使用计算机，在计算机数量不足的情况下，可以采用合班教学的方法。例如，动漫创作和物联创客两个项目以学生探究学习为主，合班学习时不会产生太多干扰和矛盾，甚至可以开设3D 设计与制作教程，让动漫创作班的学生来辅助物联创客班的学生，设计创作一些创客作品。

（四）教材资源的配置

如果资金充裕，可以购买成熟的校外科技教育教材或教程资源，这样可以减轻教师的教学负担。在教师不熟悉相关技术的情况下，利用成熟的教材资源有利于教师直接开展教学活动。学校可以积极构建基于数字化学习环境的教材资源，这样将有助于课程资源的形成与使用，促进学生自主适应学习。[3]

四、对学习策略的认识

在TCC 课程实施过程中，可以采用集中普及学习、自主普及学习、互助探究学习和竞赛强化学习等方式。

（一）集中普及学习

所谓集中普及学习，就是通过班级、年级或全校组织的形式，开展科技知识的普及学习。简单来说，就是学生全员集中学习科技知识。具体可以通过课堂教学、交流讲座、实践体验等形式组织学生开展学习。其中，课堂教学一般以班级为单位组织开展学习；交流讲座是以学者、专家、教师或学生主讲的交流会、讲座来进行学习；实践体验是学生通过综合实践活动，外出参观科技馆、科普教学基地开展学习。集中普及学习可以让TCC 课程资源的利用率达到最大化，也能更好地实现TCC 课程的普及性特征，促进全体学生的共同发展。

（二）自主普及学习

所谓自主普及学习，就是学生自主学习科技知识，教师需要为学生创设自主学习的课程资源。这类课程资源可以在学校配置“潜在课程”资源的过程中逐步建构。例如，无人机项目课程可以通过竞赛答题、专题宣传、主题阅读等方式引导学生开展自主学习。其中，竞赛答题可以充分利用社会资源，如省、市属“科协”“飞协”经常会组织一些网上无人机科普知识竞赛答题活动，学校可以组织学生与家长一起参加；专题宣传可以充分利用学校宣传栏、宣传板和电子屏幕等，开展无人机科技知识的专题宣传教育，为学生创设自主学习的环境与内容，让学生在日常校园生活中学习科技知识；主题阅读可以通过图书馆设置“无人机科技阅读专栏”或“无人机科技读书漂流角”，让学生开展无人机技术的专题学习，甚至可以开展一些无人机科普读书、写作交流活动。科普创作更是能够让学生把无人机科普知识与语文写作相结合，通过课程融合促进学生语文写作能力的提升。

（三）互助探究学习

所谓互助探究学习，就是学生通过传承研学、合作研学等方式开展合作式、交互式探究学习。其中，传承研学就是在设置校本课程时，可以规定一个项目，让不同年级的学生同时参加，当有新生加入该项目时，可以让有一定基础的高年级学生帮助新生开展探究学习。这样的传承研学，可以保障项目学习持续开展。同时，传承研学兼顾合作研学，打破班级界限，体现团体活动中的合作和交互作用，促使学生在合作的氛围中得到发展。例如，对无人机项目课程的设置，以学生动手探究学习为主，学生通过小组合作的方式开展探究学习，这样能够产生以优带弱、以优促优的学习效果。

（四）竞赛强化学习

所谓竞赛强化学习，是指学生通过竞赛活动，在规划策划、创意思维、责任担当等方面获得综合能力的提升。其中，规划策划和创意思维，更注重在规划策划、创意制作作品的过程中，提高学生的组织规划能力和创意创新能力。同时，TCC 课程强调学生通过竞赛活动，实现兴趣迁移效果，产生学习兴趣，提高学习质量。为此，学校通过竞赛强化学习，在竞赛过程中，不断激励学生的学习热情、竞争意识，提升学生的责任担当意识、团队协作精神和抗挫折能力。

五、对课程评价的认识

（一）明确评价的目的

TCC 课程评价的目的，是为了全面了解学生的学习状况，激励学生的学习兴趣，提升学生的科学素养，提高学生的竞争力与创造力。TCC 课程在实施过程中，关注学生的学习效果，更关注他们学习的过程，关注学生科学素养形成的水平，更关注他们在学习活动中所表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，产生兴趣，建立信心，形成技能。

（二）明确评价的特征

TCC 课程评价具有导向、激励、反馈、总结等特征。在课程导向上，要积极按照TCC 课程确立的培养目标和教学目的，制订TCC课程每个项目的教学目标、任务、内容，通过标准判定师生的活动是否按照教学目标达成，从而保证教学始终沿着正确的方向发展。而激励、反馈、总结等评价方式的实施，更能确保这一目标的实现。

（三）明确评价的方式

TCC 课程通过竞赛激励机制、等级奖励机制、“军衔晋升”机制、成果展示机制等，开展对学生的激励性评价、过程性评价、终结性评价和多元性评价。

第一，TCC 课程提倡让学生参加各级各类竞赛活动，开展劳动教育、挫折教育、创新教育，提高学生的竞争意识、创新意识、合作意识，实现竞赛激励机制的评价作用。

第二，TCC 课程在实施过程中，专门设置了3 类荣誉证书，分别是“科技之星荣誉证书”“创作之星荣誉证书”“工匠之星荣誉证书”。“科技之星荣誉证书”主要用于表彰参加TCC 课程学习，并且获得市级及以上科技竞赛荣誉的优秀学生；“创作之星荣誉证书”主要用于表彰参与TCC 课程学习，并且在校内获得科技竞赛荣誉或者有科技创作成果的优良学生；“工匠之星荣誉证书”主要用于表彰参加TCC 课程学习，并且表现良好的学生。这3 类荣誉证书，相当于学生参加TCC 课程学习的结业证书。等级荣誉证书充分体现了评价的激励性和终结性，实现了等级奖励机制的评价作用。

第三，根据机器人、仿生机器人、无人机等项目课程的特点，设置“空军飞行无人机大队”“空军小鸟无人机大队”“陆军仿生机器人大队”“陆军紫光机器人大队”等“军队”，同时设置相应的“军衔”“军职”，在学生接受“军衔”“军职”的过程中，实现激励性评价、过程性评价。TCC 课程在融合爱国主义教育的同时，激发和延续学生的学习兴趣，实现“军衔晋升”机制的评价作用。

第四，TCC 课程评价，还重视对学生的多元性评价。通过学生的创新设计作品展示、学生竞赛项目展示等方式，展示学生的个性特长和研究成果，实现了成果展示机制的评价作用。