跨学科实践式科普课程体系构建的思考

文/广州市执信中学 陈民

2023 年2 月，在中共中央政治局第三次集体学习中，习近平总书记再次强调：“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，培育具备科学家素质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。”人才是兴国之本、富民之基、发展之源，而科学创新人才的培育基础在于科学知识与技能的普及教育。但在实践层面，不少学校面临校本科学创新教育课程架构零散，科学实践类课程占比偏低，跨学科知识与技能融合存在局限性等问题。如何构建一个完善的科普教育体系，扩宽科普教育受众面，提升科学素养以及动手实践能力，成为各所学校重点研究的方向。

一、成功学生个案的反思

2013 年广州市执信中学陈立伟同学在第39 届全国青少年科技创新大赛中荣获金奖，并一举夺得赛事最高荣誉中国科协主席奖。优异的竞赛成绩吸引了多家媒体报道，争相解构这位科技小达人的成长之路。科技教师团队也积极总结反思，研究该生在科技创新领域的成长路径，总结出三个培育要素。一是多门科技竞赛课程的学习经历。从初一至高二，经历五年执信科技课程培育，先后参与过无线电测向、人工智能、机器人、创客空间、科技创新等多个竞赛课程的培育，让该生获得了不同类别的科技知识，为创意萌芽打下知识基础。二是多维度动手实践技能的锻炼。该生所选的课程均为实践型课程，每一项实践型课程均能让该生收获一项实践技能，为实现创意打下技术基础。三是科学素养与人文素养共育。执信的科技教育不仅仅教会学生“思考”与“创造”的科学素养，也从人文素养角度教会学生“共情”与“表达”。科学素养与人文素养的融合使该生在各大赛场上取得优异的成绩。

该生成功的案例让我们看到人才培育的三个要点：建立实践类科技课程体系、开展多学科融合教育、科学素养与人文素养共育。在新思路的引领下，学校萌生了跨学科实践式科普课程体系构建的设想，以期望培养出更多拔尖创新后备人才。

二、跨学科实践式科普课程体系的构建

科普课程体系的构建包含三个重要内容，课程建设、实施路径规划、评价体系建设。参考执信中学汉诺塔式拔尖创新人才培育体系的理念，依托学校科技教育特色，总结成功的人才培育经验，提出跨学科实践式科普课程体系构建的新思路。

1.跨学科实践式科普课程建设。课程是科普教育的基础，建设多元化的科普实践类课程，既满足不同学生的兴趣需求，实现更大范围的科普，也有利于校本科普课程的构建，更容易开展创新人才培育。由此，我们对校本科技类课程进行分类与重构。一是思维创新类基础课程，如创新思维训练课、工程思维训练课等。二是创新实践能力提升类课程，如机器人实践课程、电子电路实践课程、人工智能实践课程、创客空间课程等。三是科学与人文融合类课程，如未来建筑设计、科幻写作课程等。在校内推动校本科技课程构建有利于丰富科技课程体系，只有在课程资源多元化的背景下，跨学科实践方可满足不同学生的需求，让体系变得更加灵活。

2.跨学科实践式科普课程路径设计。基于跨学科教育有利于开阔学生视野，增进对知识的理解，提升学生的综合能力的特点。依托学校实践类科学课程为载体，对跨学科实践式科普课程路径进行设计，具体实施流程如下。一是基于普及性原则开展科普实践课程。由6 门校本特色课程组成科普实践课程体系，每门课程招收30 名学生，科普实践体系内最多可容纳180 名学生。学生自愿报名进入体系学习，一个学期即可完成6 门基础实践课程基础学习。二是基于融合性原则的跨学科实践课程教学。全学期依托选修课程开展18 个课时的学习，每门学科的教学时间为3 学时，学习内容为该实践学科的前沿知识与基本实践技能。每3 个学时学生轮换一个新的课程，一学期后学会6门课程全部的实践操作基础知识，目的是让学生通过动手实践，体验各种技术的特点，并利用技术融合的方式开展创新。三是基于实践性原则的课程教学内容。涉及课程均为技能型实践课程，通过课程学习，让学生初步掌握一项简单的创新技能，同时提升学生动手实践能力。

3.跨学科实践式科普课程评价体系建设。跨学科实践式科普课程体系更有利于对学生进行全方位的客观评价，评价体系分为过程性评价与终结性评价两个部分，其中过程性评价分为线上评价与线下评价两部分，终结性评价分为校内评价与校外评价两部分。过程性评价体系方面，由于实践型科普课程体系共计6 门课程，6 门课程的教师分别对学生进行过程性评价，能从思维、技能、合作、创意等多个维度对学生进行综合评价。另外学生可以通过广州执信科学教育平台进行科学课程线上学习，以及分享个人创新成果，平台会对学生学习过程进行跟踪与记录，辅助教师对学生进行过程性评价。终结性评价体系方面，每年学校均组织校级创新素养擂台赛，对学生创意金点子与创新工程类项目进行评价，对优秀项目进行孵化以及推荐参赛，搭建学生展示自身创意与动手实践能力的平台，也可以对完成课程的学生进行阶段性的总结性评价。另外，利用校外竞赛平台，通过赛事层面，对学生进行终结性评价。

三、以立德树人为根本任务的科学教育体系

融合科学素养与人文素养，从知识的学习到实践能力的提升，从知识的建构到科技创新，跨学科实践式科普体系中的每一门课程不仅仅是知识与技能的传授，更重要的是通过课程实现立德树人的目标。

1.通过多个课程的跨学科学习，了解国家在科技创新各个领域取得的重大突破，培养民族自信，激励学生勇于创新，为中华民族伟大复兴而不懈奋斗。如在机器人实践课程、创客空间课程、人工智能实践课程中，对国家核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品进行介绍，让学生了解国家在芯片制造业、国产替代等方面作出的成就，树立为国家科技事业而学习的愿望。

2.通过实践学习，体验劳动实践的全过程，培养劳动者的价值观，树立尊重劳动者，尊重他人劳动成果的高尚情操。通过电子电路实践课程中感受电子电路制作的艰辛，通过未来建筑设计了解团队合作的重要性，从而全方位认识劳动，并愿意投身建设祖国的劳动当中。

3.通过学科融合教育，让学生感受科学的本质，了解客观世界是科学与人文相结合的产物，有利于学生正确世界观、人生观的形成。

跨学科实践式科普课程体系构建是通过总结成功培育案例提出的育人方案，也是广州市执信中学探索拔尖创新人才培育道路的阶段性经验总结，具有一定的可推广性。人才培育是一个漫长且复杂的过程，学校需要因地制宜、因材施教、统筹资源构建自己的课程体系，以开展人才培育工作。