李曉輝

摘要北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)秉承學(xué)校科學(xué)教育傳統(tǒng)優(yōu)勢，不斷拓展科學(xué)教育邊界，著力構(gòu)建立體多維的學(xué)?？茖W(xué)教育體系。一是宣揚科學(xué)家精神和科學(xué)精神，引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化責(zé)任擔(dān)當(dāng)，樹立遠(yuǎn)大理想；二是兼顧科學(xué)教育面向全體和培養(yǎng)英才的雙重屬性，構(gòu)建多層次科學(xué)教育課程圖譜，推動大中小學(xué)科學(xué)教育一體化；三是營造崇尚科學(xué)的良好氛圍，拓展學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新實踐平臺和空間，為科學(xué)英才學(xué)生創(chuàng)設(shè)綠色發(fā)展通道；四是強(qiáng)化科學(xué)教育師資隊伍建設(shè)和多主體協(xié)同育人機(jī)制建設(shè)，為科學(xué)教育高質(zhì)量實施提供堅實保障。

關(guān)鍵詞 科學(xué)教育；科學(xué)課程；科學(xué)英才；科學(xué)家精神；科學(xué)素養(yǎng)；科學(xué)精神

中圖分類號G63

文獻(xiàn)標(biāo)識碼B

文章編號1002-2384（2023）06-0019-04

基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育肩負(fù)培養(yǎng)青少年科學(xué)興趣、樹立科學(xué)志向的重要使命，對人才成長具有奠基性作用。做好科學(xué)教育加法，全面提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，是新時代學(xué)校教育高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)有之義，也是學(xué)校應(yīng)該履行的社會責(zé)任。北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)（以下簡稱“北師大實驗中學(xué)”）自建校就開設(shè)科學(xué)課程，百余年來始終堅持“教育報國”的思想，不斷拓展科學(xué)教育邊界，探索構(gòu)建立體多維的科學(xué)教育體系。近年來，學(xué)校采取多種行動優(yōu)化科學(xué)教育實施，著力發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識、科學(xué)精神和實踐能力，致力于培養(yǎng)能夠在未來攻堅克難、闖蕩科學(xué)“無人區(qū)”的科技人才后備軍，在此過程中積累了豐富的科學(xué)教育實踐經(jīng)驗，取得了豐碩的教育成果。

一、厚植家國情懷，引導(dǎo)青少年樹立科學(xué)之志

學(xué)校開展科學(xué)教育，首先要引導(dǎo)學(xué)生堅定理想信念，厚植家國情懷，強(qiáng)化社會擔(dān)當(dāng)。我校在科學(xué)教育中注重弘揚科學(xué)家精神和科學(xué)精神，引領(lǐng)學(xué)生增強(qiáng)做中國人的志氣、骨氣、底氣，從而樹立為國家高水平科技自立自強(qiáng)、實現(xiàn)民族偉大復(fù)興而奮斗的遠(yuǎn)大理想。

1. 讓科學(xué)家精神走進(jìn)校園

科學(xué)家精神既是對科學(xué)事業(yè)的執(zhí)著與忠誠，也是對國家和人民的奉獻(xiàn)與熱愛，是科技工作者在長期科學(xué)實踐中積累的中華民族的寶貴精神財富。北師大實驗中學(xué)通過開展科學(xué)家進(jìn)校園活動，邀請航天英雄、各領(lǐng)域院士和頂尖科學(xué)家等走進(jìn)學(xué)校，以面對面的講座、訪談等交流方式讓學(xué)生近距離接觸科學(xué)家，切身感受他們的愛國、創(chuàng)新、求實、奉獻(xiàn)、協(xié)同、育人精神，同時引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)家前輩的成長歷程和研究經(jīng)歷中，看到平時課堂所學(xué)科學(xué)知識在未來廣闊空間的應(yīng)用，深刻理解關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新對推動國家高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全的重大意義，從而激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，以樹立未來投身科學(xué)、為國奉獻(xiàn)的人生理想。

2. 以科學(xué)精神打造學(xué)習(xí)文化

科學(xué)精神是中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的組成部分，對學(xué)生健全人格的塑造和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)起著重要作用，是全面提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的原動力和精神基礎(chǔ)，也是學(xué)?？茖W(xué)教育的靈魂。中小學(xué)校培育熱愛科學(xué)的青少年科技人才后備軍，重點要在課堂教學(xué)等學(xué)習(xí)活動中不斷培養(yǎng)學(xué)生的理性思維、批判精神和探究能力，要創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中發(fā)展創(chuàng)新意識、科學(xué)精神和實踐能力。我校在課堂教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生多角度思考問題，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生思維的開放性和創(chuàng)新性，同時注意在學(xué)習(xí)、考試中創(chuàng)設(shè)真實情境，讓學(xué)生認(rèn)識現(xiàn)在所學(xué)與未來應(yīng)用的緊密聯(lián)系，從“學(xué)科學(xué)”到“愛科學(xué)”再到“做科學(xué)”，以此激勵越來越多的學(xué)生將個人發(fā)展轉(zhuǎn)向科學(xué)之路，立志用智慧創(chuàng)造未來。

3. 助力學(xué)生將科學(xué)興趣升級為科研志向

自主發(fā)展是學(xué)生內(nèi)在成長的客觀需要和必然要求。我校注重激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣并支持學(xué)生開展科學(xué)探究，促進(jìn)學(xué)生在其感興趣、有潛力的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域自主發(fā)展。學(xué)校利用多種方式實現(xiàn)雙向人才識別，一方面主動發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)在科學(xué)學(xué)科上具有創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生，另一方面全力支持幫助對科學(xué)感興趣的學(xué)生自我判斷并實現(xiàn)自主成長。我們根據(jù)高中生不同階段的發(fā)展需求，著力打造科學(xué)學(xué)業(yè)指導(dǎo)內(nèi)容體系并創(chuàng)新指導(dǎo)途徑，借助數(shù)字校園的“導(dǎo)師制管理平臺”實現(xiàn)師生雙向選擇，來自校內(nèi)不同學(xué)科、不同崗位的導(dǎo)師能夠為學(xué)生提供多學(xué)科、綜合化、立體化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和督導(dǎo)，以此構(gòu)建符合高中生成長規(guī)律和發(fā)展需要的科學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)體系，引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)興趣轉(zhuǎn)化為科研志向。

二、兼顧全面性和特殊性，完善科學(xué)教育課程供給

科學(xué)課程是學(xué)校開展科學(xué)教育的主渠道和主陣地。中小學(xué)校優(yōu)化科學(xué)教育課程供給，一方面要面向全體學(xué)生傳授科學(xué)探究方法，培育科學(xué)精神和創(chuàng)新實踐能力，全面提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生成為具備科學(xué)素養(yǎng)的高素質(zhì)的國家建設(shè)者；另一方面要切實發(fā)揮科學(xué)教育在國家戰(zhàn)略中的重要價值，重視科學(xué)英才的早發(fā)現(xiàn)、早培養(yǎng)，積極探索科學(xué)英才大中小學(xué)校一體化培育方案，為科學(xué)英才的早期識別和持續(xù)發(fā)展提供多樣化、可選擇的課程支持，讓科學(xué)英才的發(fā)掘與培養(yǎng)在基礎(chǔ)教育階段有效落地。

1. 構(gòu)建“基礎(chǔ)必修+興趣選修+發(fā)展專修”科學(xué)教育課程圖譜

北師大實驗中學(xué)在理科英才學(xué)生培養(yǎng)和科技創(chuàng)新教育方面具有傳統(tǒng)優(yōu)勢，曾經(jīng)承辦十屆教育部“全國理科實驗班”，多年持續(xù)開展基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才實驗教育工作，積累了豐厚的經(jīng)驗。面對新的戰(zhàn)略背景和時代命題，學(xué)校在此基礎(chǔ)上以“提高科學(xué)素養(yǎng)，培育創(chuàng)新能力”為核心，進(jìn)一步構(gòu)建完善“基礎(chǔ)必修+興趣選修+發(fā)展專修”科學(xué)教育課程圖譜（見表1）。這一課程體系既保證全體學(xué)生得到充分良好的科學(xué)素養(yǎng)培育，又讓有科學(xué)興趣和天賦的孩子能夠深入探索、發(fā)掘潛能、樹立志向，通過為其提供具有挑戰(zhàn)性的專業(yè)化課程，助力科學(xué)英才學(xué)生發(fā)展天賦、拓展特長，從而滿足他們從青少年學(xué)生成長為有為科學(xué)家的發(fā)展需求。

2. 推動科學(xué)英才大中小學(xué)校培育一體化

我校充分認(rèn)識科學(xué)英才培養(yǎng)在國家戰(zhàn)略中的重要地位，確立了為國家科技創(chuàng)新發(fā)展和國家安全服務(wù)的科學(xué)英才培養(yǎng)目標(biāo)，持續(xù)探索科學(xué)英才大中小學(xué)校一體化培育方案，建立科學(xué)英才學(xué)生貫通培養(yǎng)機(jī)制，為他們提供清晰的發(fā)展路徑和系統(tǒng)的成長支持，實現(xiàn)科學(xué)英才的精準(zhǔn)高效培養(yǎng)。

在小學(xué)階段，學(xué)校利用課后服務(wù)時間在集團(tuán)內(nèi)小學(xué)開設(shè)“數(shù)理思維”“人工智能”“科學(xué)實踐”等科學(xué)拓展類課程，旨在激發(fā)小學(xué)生對科學(xué)世界的好奇心和探求欲，同時為科學(xué)英才學(xué)生的早發(fā)現(xiàn)提供可能。在中學(xué)階段，學(xué)校的“丘成桐少年班”“貫通班”等為不同類型的科學(xué)英才學(xué)生提供與之相適應(yīng)的貫通培養(yǎng)方案，做到精準(zhǔn)化培育。我校中學(xué)階段的科學(xué)英才學(xué)生貫通培養(yǎng)打破課內(nèi)外及學(xué)段壁壘，在初中階段利用課后服務(wù)和周末等時間開展彈性教學(xué)；在高中階段與大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)合作，多學(xué)段有機(jī)銜接結(jié)合，在中學(xué)生中開展科學(xué)研究實踐活動，激發(fā)具有科技創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生樹立科學(xué)志向，讓他們有機(jī)會盡早進(jìn)入“科學(xué)家培養(yǎng)體系”，開始像科學(xué)家一樣的探索生活。

有別于傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)形態(tài)，學(xué)校集合多方力量為科學(xué)英才學(xué)生提供不同類型的科研實踐課程。這些課程大多是由科學(xué)英才學(xué)生自主選擇，由校內(nèi)教師指導(dǎo)、校外專家引領(lǐng)、高年級學(xué)長當(dāng)榜樣，共同協(xié)力培養(yǎng)優(yōu)秀科技人才后備力量。在科研實踐課程中，我們通過學(xué)長分享和項目體驗，帶領(lǐng)學(xué)生充分了解中學(xué)生科研計劃及其宗旨、目的和基本要求；通過專家講座和實驗室體驗，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，幫助學(xué)生養(yǎng)成積極的科學(xué)認(rèn)識觀；通過生涯探索和親歷研究全程，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行更寬泛和深入的自我探索，在此過程中引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)研究形成較為清晰穩(wěn)定的初步意向，發(fā)展高階思維能力，為科學(xué)英才學(xué)生持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

三、營造崇尚科學(xué)的氛圍，拓展科學(xué)創(chuàng)新實踐時空

良好的校園文化氛圍是一種積極的力量，對學(xué)生健康成長發(fā)展影響巨大。我校重視營造濃厚的科學(xué)教育氛圍，不斷拓展學(xué)生開展科學(xué)創(chuàng)新實踐的平臺和空間，為有科研志趣的學(xué)生創(chuàng)設(shè)綠色發(fā)展通道，助力學(xué)生在多樣化實踐中發(fā)展創(chuàng)造性思維和能力，進(jìn)入科研專業(yè)發(fā)展的快車道。

1. 營造沉浸式科學(xué)教育校園氛圍

科學(xué)教育成為校園生活常態(tài)，可以有效持續(xù)激發(fā)、強(qiáng)化莘莘學(xué)子對科學(xué)的熱愛，乃至培養(yǎng)他們獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的使命感和責(zé)任感。北師大實驗中學(xué)以提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)為目標(biāo)，連續(xù)多年舉辦科技與人文節(jié)等全校性科學(xué)教育活動，把科技前沿互動展覽請進(jìn)校園，與學(xué)生綜合實踐活動、學(xué)生科技社團(tuán)活動打通融合，做到“班班有活動，師生都參與”，讓師生足不出校即可深入了解大國重器等背后的前沿科學(xué)知識，觀看體驗互動展覽，切實感受科學(xué)的無窮魅力，提升參與科學(xué)實踐的動力和能力，從而將現(xiàn)在與未來緊密相連。

學(xué)校重視校園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與科學(xué)教育的深度鏈接。除68個學(xué)科實驗室外，學(xué)校還因地制宜地利用教學(xué)樓走廊、花園和校內(nèi)設(shè)施打造精致且實用的科學(xué)教育景觀，如結(jié)合丘陵、濕地等主題，用動物標(biāo)本和植物搭配布置部分公共區(qū)域，校內(nèi)熱力站遺留的交換管道被打造成兼具科學(xué)教育和展示功能的工業(yè)風(fēng)雕塑作品等，潤物細(xì)無聲地讓科學(xué)精神深入人心。我們還對校內(nèi)花園進(jìn)行精提升、微改造，收集雨水和空調(diào)冷凝水，使其通過人力互動提水系統(tǒng)進(jìn)入跌水池和濕地凈化箱，進(jìn)而打造雨水花園，展示可持續(xù)的城市水循環(huán)系統(tǒng)樣態(tài)。雨水花園雖小，但圍繞學(xué)校育人理念傳遞著人與自然和諧相處的價值觀，引領(lǐng)學(xué)生在校園尋找生命的氣息和生活的智慧。

2. 創(chuàng)設(shè)多樣化科學(xué)英才綠色發(fā)展通道

北師大實驗中學(xué)長期以來努力為在科技創(chuàng)新方面有興趣、有天賦的學(xué)生搭建廣闊的科學(xué)實踐平臺，提供豐富多元的科學(xué)教育機(jī)會和資源，以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)和培育具有科學(xué)家潛質(zhì)的學(xué)生。

一方面，學(xué)校通過科技社團(tuán)為學(xué)生提供個性化的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展平臺。我校自2005年起成立青少年科技與人文研究院，到目前已形成“興趣小組-學(xué)生社團(tuán)-校級團(tuán)隊”的科學(xué)教育金字塔式組織結(jié)構(gòu)，對不同類型和需求的學(xué)生實施分層組織培養(yǎng)，極大地調(diào)動了學(xué)生參與科學(xué)實踐的積極性。特別是覆蓋科學(xué)研究和工程設(shè)計等多個領(lǐng)域的7支校級科技團(tuán)隊，在校內(nèi)專業(yè)教師和校外權(quán)威專家的聯(lián)合指導(dǎo)下，一批專業(yè)興趣濃厚、科學(xué)素養(yǎng)較高的學(xué)生在這里得到了更扎實快速的成長。

另一方面，科技競賽作為非正式科學(xué)教育活動，也是科學(xué)英才學(xué)生的有效選拔及培養(yǎng)手段。在有關(guān)部門的指導(dǎo)下，我校鼓勵有條件的學(xué)生參加各級各類科技競賽活動。這些學(xué)生通過精細(xì)完備的賽事設(shè)置、規(guī)范合理的規(guī)則流程和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u審機(jī)制，與來自全國乃至世界各地的志趣相投的優(yōu)秀學(xué)生比拼、合作與交流，向世界頂尖科學(xué)家展示自己的研究工作和成果?？萍几傎惢顒硬坏宫F(xiàn)了學(xué)校科學(xué)教育的突出成就，更為成長中的科學(xué)英才學(xué)生建立了信心，形成特殊的綠色發(fā)展通道，極大地推動他們積極獻(xiàn)身科技事業(yè)。

此外，學(xué)校分學(xué)科領(lǐng)域建立一系列科學(xué)探索類社團(tuán)，形成完備的科學(xué)教育學(xué)生梯隊。這些以高年級學(xué)長為核心的科普社團(tuán)，針對各自感興趣的科技內(nèi)容查閱資料、組織活動，并通過微信公眾號宣傳領(lǐng)域新興前沿，解讀熱點話題，分享賽事經(jīng)歷，在學(xué)校內(nèi)以多種形式開展科普活動，形成學(xué)生間的良性互促。學(xué)校還鼓勵學(xué)生積極參加科技創(chuàng)新公益活動課程，引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)社會中存在的真實問題，并嘗試通過科學(xué)探究活動改進(jìn)社會、服務(wù)社會。

四、加強(qiáng)多主體協(xié)同，建設(shè)科學(xué)教育支持體系

要推動學(xué)?？茖W(xué)教育高質(zhì)量發(fā)展，還需要完善相關(guān)支持體系建設(shè)。對內(nèi)，我們大力提升科學(xué)教師專業(yè)能力素養(yǎng)，優(yōu)化科學(xué)教育師資隊伍，從源頭保障學(xué)?？茖W(xué)教育實施質(zhì)量；對外，我們重點加強(qiáng)多主體協(xié)同育人，探索校內(nèi)外結(jié)合的科學(xué)教育模式，共同推動學(xué)校科學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展。

1. 優(yōu)化科學(xué)教育師資隊伍建設(shè)

科學(xué)教師是支撐學(xué)校科學(xué)教育良性可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵角色，優(yōu)秀的科學(xué)教師不僅能夠在專業(yè)上給予學(xué)生指導(dǎo)，更能從價值追求和專業(yè)發(fā)展的角度對學(xué)生起到引領(lǐng)作用。我校重視培養(yǎng)科學(xué)教師的使命感和責(zé)任感，引導(dǎo)教師將立德樹人的教育根本任務(wù)與科學(xué)教育緊密相連，使教師在培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的同時，能夠引導(dǎo)學(xué)生深刻理解科技創(chuàng)新對國家發(fā)展、提高國際競爭力的重要作用，從而樹立科技報國的志向。

學(xué)校著力健全科學(xué)教師培養(yǎng)體系和優(yōu)化科學(xué)教師在職培訓(xùn)，建立科學(xué)教師教學(xué)支持體系，為不同教師定制適合他們的專業(yè)發(fā)展方向，通過提供指導(dǎo)、創(chuàng)設(shè)條件，鼓勵、引導(dǎo)、推動教師成長為相應(yīng)領(lǐng)域的專家，教師自身的成長發(fā)展也會給學(xué)生帶來激勵和影響。學(xué)校探索社會力量參與科學(xué)教師培養(yǎng)的可能途徑，鼓勵科學(xué)教師繼續(xù)進(jìn)修相關(guān)學(xué)科的學(xué)歷課程和非學(xué)歷課程。此外，學(xué)校還拓展科學(xué)教育師資遴選途徑，積極吸納科技界優(yōu)秀人才進(jìn)入學(xué)?？茖W(xué)教育師資隊伍。

2. 強(qiáng)化多主體協(xié)同育人機(jī)制建設(shè)

將社會和家庭力量納入學(xué)?？茖W(xué)教育體系，建立以學(xué)校為主體，社會、家庭共同參與的多方協(xié)同促進(jìn)的科學(xué)教育機(jī)制，形成共育合力，是拓展學(xué)?？茖W(xué)教育邊界的有效方式。我校重視校外科學(xué)教育資源的開發(fā)、利用與建設(shè)，致力于構(gòu)建開放、長效、系統(tǒng)的科學(xué)教育平臺，以多渠道、多維度、多元化的方式開展科學(xué)教育，形成科教融合、家校社協(xié)同的科學(xué)教育育人機(jī)制。

學(xué)校聯(lián)合博物館、科技館、科研院所及科技企業(yè)等共同開發(fā)科學(xué)教育課程、活動和平臺，建立校外科學(xué)教育基地，常態(tài)化開展校外科學(xué)參觀考察實踐活動，讓學(xué)生走進(jìn)科學(xué)天地，走近科學(xué)家，體驗感受科學(xué)的價值與魅力，施展自己的科學(xué)創(chuàng)新潛能。例如：我校依托徐霞客研究會創(chuàng)設(shè)“徐霞客綜合實踐課程”，與有關(guān)專家合作建立長效活動機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生在真正的科學(xué)研究中感受化學(xué)、生物、地理、歷史等多學(xué)科的融合，并在具體的主題實踐探究中學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，親歷科學(xué)研究的全過程。此外，學(xué)校還努力挖掘、充分利用來自科技界的家長和校友資源，多渠道吸納專業(yè)力量參與、支持科學(xué)教育的開展，有效提升學(xué)?？茖W(xué)教育質(zhì)量。

經(jīng)過多年探索和深耕，北師大實驗中學(xué)科學(xué)教育成果豐碩。學(xué)校平均每年有500余名學(xué)生活躍于各級各類科技活動和賽事，多人次獲得國家級和省級獎項，近年來更榮獲國際科學(xué)與工程學(xué)大賽獎項4項，培養(yǎng)了3位“明天小小科學(xué)家”稱號獲得者和13位北京市科技創(chuàng)新市長獎獲得者。2022年，北師大實驗中學(xué)與世界頂尖科學(xué)家協(xié)會和國內(nèi)12所中學(xué)共同發(fā)起成立“頂科協(xié)”世界頂尖中學(xué)聯(lián)盟，未來將致力于為更多青少年接觸科學(xué)前沿、探索科學(xué)未知提供更廣闊的平臺。

（編輯 黃子珂）