科學(xué)種子啟智，實(shí)踐沃土育才

　　科學(xué)家精神是科技工作者的精神圖譜，為科技創(chuàng)新提供強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也是新時(shí)代科學(xué)教育的重要價(jià)值導(dǎo)向。北京市海淀區(qū)中關(guān)村第一小學(xué)以“科學(xué)園”課程為載體，構(gòu)建“認(rèn)知啟蒙—實(shí)踐賦能—價(jià)值塑造”全鏈條培育體系，探索科學(xué)家精神從價(jià)值理念到教育實(shí)踐的轉(zhuǎn)化路徑，為培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和家國(guó)情懷的時(shí)代新人提供了創(chuàng)新樣本。

　　教育轉(zhuǎn)化：

　　從“精神譜系”到“行為圖式”

　　科學(xué)家精神的培育需經(jīng)歷“價(jià)值解碼—認(rèn)知重構(gòu)—行為遷移”的三級(jí)轉(zhuǎn)化機(jī)制。學(xué)校通過(guò)科學(xué)家故事課程將抽象精神具象化，如以錢(qián)學(xué)森“五年歸國(guó)路”解析愛(ài)國(guó)精神，以屠呦呦“青蒿素發(fā)現(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)迭代闡釋求實(shí)精神。學(xué)校開(kāi)發(fā)科學(xué)精神行為量表，將愛(ài)國(guó)、創(chuàng)新、求實(shí)等精神要素具體化為可量化的學(xué)習(xí)行為，如面對(duì)難題的堅(jiān)持時(shí)間、團(tuán)隊(duì)協(xié)作中的傾聽(tīng)頻率等，從而讓精神培育由抽象概念轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w數(shù)據(jù)。

　　在“植物生長(zhǎng)日記”項(xiàng)目中，學(xué)生通過(guò)竺可楨式的數(shù)據(jù)記錄與圖表繪制，學(xué)習(xí)科學(xué)觀測(cè)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。學(xué)生在記錄數(shù)據(jù)時(shí)若遇困難，教師便會(huì)引導(dǎo)他們回顧竺可楨38年如一日的氣象觀測(cè)歷程，激勵(lì)學(xué)生效仿科學(xué)家，通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證得出確鑿結(jié)論。這種“案例解剖+情景模擬”的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在認(rèn)知建構(gòu)中完成精神內(nèi)化，初步形成“小我融入大我”的價(jià)值坐標(biāo)。

　　實(shí)踐生態(tài)重構(gòu)：

　　從“知識(shí)花園”到“創(chuàng)新雨林”

　　學(xué)科實(shí)踐：知識(shí)傳授的“基因編輯”。學(xué)校創(chuàng)新“科學(xué)探究六步法”（觀察—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)—反思—應(yīng)用—傳播），如在“聲音的奧秘”單元中，學(xué)生模仿馬可尼無(wú)線電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)聲波傳播測(cè)試。實(shí)驗(yàn)期間，學(xué)生觀察到不同介質(zhì)對(duì)聲音傳播效果的影響存在差異，教師隨即講述阿基米德浴缸實(shí)驗(yàn)的三次嘗試，以此啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往伴隨著反復(fù)驗(yàn)證的艱辛歷程。面對(duì)“回形針浮力實(shí)驗(yàn)”中的理論與實(shí)踐的差距，教師借法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的曲折歷程，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立“失敗乃成功之母”的科學(xué)態(tài)度，逐步構(gòu)建從容錯(cuò)到試錯(cuò)再到糾錯(cuò)的創(chuàng)新思維模式。

　　跨學(xué)科融合：認(rèn)知遷移的“量子隧穿”。“科學(xué)園”課程設(shè)置“時(shí)間的形狀”跨學(xué)科單元，學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)探究光的傳播規(guī)律，用數(shù)學(xué)模型描述時(shí)間概念，再以藝術(shù)創(chuàng)作表達(dá)時(shí)間感知。在“達(dá)·芬奇機(jī)械手”項(xiàng)目中，學(xué)生跨越學(xué)科邊界設(shè)計(jì)仿生裝置，教師通過(guò)講述南仁東整合多學(xué)科知識(shí)設(shè)計(jì)“中國(guó)天眼”的事跡，引導(dǎo)學(xué)生理解跨領(lǐng)域協(xié)作的重要性。

　　項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：真實(shí)問(wèn)題的“情境錨定”?！袄诸愔悄苎b置”項(xiàng)目對(duì)接社區(qū)實(shí)際需求，學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)歷傳感器選型、算法優(yōu)化與用戶反饋環(huán)節(jié)。察覺(jué)社區(qū)老人操作智能裝置的難題后，學(xué)生們主動(dòng)出擊，優(yōu)化界面布局，精心編寫(xiě)使用指南。這一過(guò)程正是對(duì)黃昆“科技為人”育人精神的實(shí)踐傳承，使學(xué)生理解科學(xué)創(chuàng)新不僅需要技術(shù)突破，更需關(guān)注社會(huì)福祉。

　　家校社協(xié)同：精神培育的“生態(tài)位構(gòu)建”。學(xué)校創(chuàng)建“科學(xué)家家庭實(shí)驗(yàn)室”計(jì)劃，家長(zhǎng)與學(xué)生共同完成“水火箭發(fā)射”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)期間，家長(zhǎng)講述鄧稼先先生28年默默奉獻(xiàn)的事跡，啟發(fā)孩子領(lǐng)悟科學(xué)家的無(wú)私精神。學(xué)校與中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所共建“少年科學(xué)家工作站”，讓學(xué)生參與真實(shí)科研項(xiàng)目的數(shù)據(jù)采集工作。在“社區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)”項(xiàng)目中，當(dāng)結(jié)果顯示水質(zhì)異常時(shí)，學(xué)生主動(dòng)撰寫(xiě)報(bào)告提交社區(qū)。這種“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—解決問(wèn)題—服務(wù)社會(huì)”的行動(dòng)路徑，正是對(duì)科學(xué)家奉獻(xiàn)精神的時(shí)代詮釋，使學(xué)生在實(shí)踐中感悟“科學(xué)報(bào)國(guó)”的價(jià)值內(nèi)涵。

　　拓展延伸：

　　從課堂到社會(huì)

　　課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)迭代。學(xué)校每學(xué)期更新科學(xué)家故事課程案例庫(kù)，融合最新科技成果以豐富教學(xué)內(nèi)容。例如，在“量子計(jì)算”單元中，教師引入潘建偉團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)量子衛(wèi)星通信的最新成果，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解量子糾纏原理?？萍记把剡M(jìn)課堂的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生持續(xù)保持對(duì)科學(xué)探索的敏銳觸覺(jué)。

　　評(píng)價(jià)體系的多維構(gòu)建。學(xué)校構(gòu)建“科學(xué)精神—學(xué)科知識(shí)—實(shí)踐能力”三維評(píng)價(jià)模型，通過(guò)課堂觀察、項(xiàng)目檔案袋與行為量表實(shí)現(xiàn)過(guò)程性評(píng)價(jià)。在“模擬火星移民”項(xiàng)目中，教師不僅關(guān)注學(xué)生的技術(shù)設(shè)計(jì)，更通過(guò)“團(tuán)隊(duì)協(xié)作觀察量表”記錄學(xué)生在沖突中的溝通次數(shù)與解決方案質(zhì)量，使精神培育效果可測(cè)可見(jiàn)。

　　社會(huì)服務(wù)的精神升華。學(xué)校將科學(xué)家精神培育延伸至社會(huì)服務(wù)領(lǐng)域，學(xué)生通過(guò)“紅領(lǐng)巾科普?qǐng)F(tuán)”向社區(qū)居民講解垃圾分類科學(xué)原理，在實(shí)踐中增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)社區(qū)垃圾分類準(zhǔn)確率提升時(shí)，他們深刻體會(huì)到科學(xué)知識(shí)服務(wù)社會(huì)的價(jià)值，這種“知識(shí)—行動(dòng)—價(jià)值”的閉環(huán)設(shè)計(jì)，正是對(duì)科學(xué)家奉獻(xiàn)精神的詮釋。

　　科學(xué)家精神培育需要構(gòu)建從認(rèn)知啟蒙到實(shí)踐賦能的完整生態(tài)鏈。學(xué)校通過(guò)將科學(xué)價(jià)值觀轉(zhuǎn)化為可操作的學(xué)習(xí)行為，使創(chuàng)新精神嵌入真實(shí)問(wèn)題解決過(guò)程，提升了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

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《中國(guó)教育報(bào)》2025年04月25日 第09版