为学生成才插上创新的翅膀 —— 成都市玉林中学大科创教育的校本探索

玉林学生举行飞行器设计大赛学生创意作品“八足多功能越野机器人”学生参加第32届青少年科创大赛获得成都市团体一等奖学生在观看自制的VR眼镜玉林学生与美国硅谷的创业者交流作品

随着《中国学生发展核心素养》的深入推行，培养“全面发展的人”成为新时期教育改革的行动纲领和目标。当创新精神和实践能力成为现代人才培养的灵魂之际，科创教育以其日益凸显的时代价值备受关注。

作为成都市科技教育示范校，成都市玉林中学在“人本·和谐”办学思想引领下，通过搭建全员性的科技课程平台、个性化的科技活动平台以及拔尖型的创客实践平台，让不同学习基础、不同智能水平、不同兴趣志向学生的科技天赋和创新潜能得到发挥施展，走出一条具有自身特色的大科创教育之路。这些年来，玉林人在这条路上的求真问道，诸多地方与《核心素养》指引的方向不谋而合。如今，该校赢得的不仅是科创教育丰硕的成果，更是全面落实素质教育、促进学生多元发展、激活生命创造力的教育本质回归。

发展历程

一个发人振奋的教育突破

2013年底，在全国第13届“明天小小科学家”终评活动中，代表四川省入围参赛的成都市玉林中学学生方博立，凭借数学项目《整系数三次多项式的无理根》荣获一等奖，实现历史性的“零突破”，结束了四川地区在该活动中近10年无一等奖的局面。方博立也因此获得北大、清华等重点大学点招资格和高考加10分的资格。

玉林学子获此殊荣不足为奇，因为学校一直行进在科创教育的征途中。早在2008年，玉林中学加入成都市科技基点校，就踏上探索“人本·和谐”素质教育的创新之路。“借助科创教育,实现内涵发展,提高师生的创新意识与实践能力。”谈到打造科技特色的初衷，教师蒋燕回忆道：“当时学校让我牵头，担任科技总辅导员，每个校区再配置兼职科技辅导员。我们整合物理、化学、生物、地理、信息技术等学科资源，建立起科技兴趣小组，组织各年级学生搞小制作、小发明、小论文等基础性活动。”

学校建立起稳定的科创领导班子和科技教师队伍。教学副校长直接分管科技工作，教科室全面协调活动，科技辅导员具体操作，形成“校长挂帅、中层协力、教师指导”的合力氛围。按照“一统、二分、三结合”原则，努力实现科创教育的内容系列化、管理规范化、方法多样化、基地多元化、活动主题化。

与此同时，学校聘请了10余位川大教授，与玉林科技辅导员组建起“博士工作站”，选拔优秀学生实行一对一定向培养，由高校专家、院士进校免费指导科技创新实践，还专门联系了川大理化生实验室作为长期的实验基地，把学生送过去参与实验过程。博士工作站的设立，优化了高校与学校的教育合力，把科创教育发展的触角伸向了高端的时代前沿。

2009年，第24届“全国青少年科技创新大赛”如期举行。学校组团参赛，在全校广泛征集科技金点子，师生一起设计、制作科技项目。此次比赛，学校的研究项目在成都市获得了20多个一等奖，另有5个项目参加省级比赛。其中学生蒲易的《β-磷酸三钙生物陶瓷骨修复材料》和学生万锴的《V2O5空心微球的合成和电化学性能研究》获得两个省一等奖；而学生邓坚的工程项目《单向刚性履带》获得了全国青少年科技创新大赛二等奖；学校在高中项目中荣获全省最好成绩。至此激起玉林人的科创热情，开始在各级各类创新比赛中迸发火花，渐成燎原之势。

2010年，学生王璐维在第25届“全国青少年科技创新大赛”中，凭借《基于人的行为习惯的智能考勤系统》项目问鼎全国金奖，并获得“茅以升科学技术奖”和“低碳科技创新奖”两个专项大奖，成为高新区第一位获得全国科技项目金奖的学生，之后保送电子科大电子信息工程系。这一年，玉林中学成功创建成都市科技示范校，获评“四川省科技竞赛先进单位”，科创教育获得了蓬勃发展的力量：科创活动正式纳入课程，与学科教学、德育、校园文化融合共生；各种科技社团和科普研究广泛开展；学生全面参加科技创新大赛，积极申请国家专利……玉林科创教育进入优质发展的快车道。

2013年，中国科协、教育部启动“中学生英才培养计划”，玉林中学凭借突出的科创成果入选。目前已有金小翔、谭添、侯志强、毛靖怡、陈诗语、谢雨欣等10名优秀学子，分别入选“英才计划”计算机、生物、数学和化学学科项目，成为川大教授的“徒弟”，在专家、院士直接指导下开展内容丰富、形式多样的科学实践活动。其中学生陈诗语还代表四川队参加“北大全国中学生英才论坛”，经导师唐华锦教授推荐，进入浙大计算机实验室参加科研项目学习，为自己今后的发展开启了更广阔的空间。

2015年，学校趁“第三次创业”的发展势能，设置了创新中心和多元发展部，全面指导、协调科创教育。多元发展部在保持科学论文研究和科学知识竞赛这两个传统项目有效开展的前提下，不断鼓励优秀学生参加各种科创比赛，形成人人创新的科技活动参与机制，学生的科技活动参与率达到90%以上。学校的发明和论文项目成绩名列全省前茅，科技论文连续8年获得成都市团体一等奖，科普知识竞赛连续获得团体特等奖和一等奖。

2016年，学校成立“成都市英才俱乐部培训基地”和“玉林创客空间”，推行创客教育和STEM教育，探索核心素养下科技创新人才早期培养模式。从“小发明、小制作、小论文”起步，到目前构建起以科创课程为依托，实践活动为主体，联动发展学生的学习能力、思想道德、科学文化、心理品质、审美等素质的科创教育体系，玉林中学实现了学校多元发展、学生多元成才的价值诉求，赢得师生生命个性与创造能量的活力绽放。

科创课程

让学生成为知识的探究者

在倡导素质教育的今天，玉林人认为科创教育不能针对部分学生，应当是一个普惠性的体系，而课程是保证科创教育长效化和常态化的重要载体。作为四川省新课改样本示范校，玉林中学在应试教育与科创这种“重实践”的教育之间寻找平衡点，依托自身成熟的“平台+模块+课程”三级课程结构，培植出生长力丰厚的科创课程体系，不仅有效培养了学生科学素养和创新精神，更有力促进了学生综合素质发展和创造力生成。

学校编制出一套实验探究课的独立教材和以培养科学精神为主旨的专题校本。在课程设置上，一是按照国家规定设置必修课，确保学生具备较为扎实的基础知识；二是增加选修课比重，以优化学生的知识结构；三是开设拓展学生思维、科学研究方法以及提高学生能力的课程，使学生有机会了解科技发展的趋势。这些科创课程都纳入学校“三类七型”多元发展校本课程体系，以彰显“多元办学、多元发展”的教育特色。

把有利于学生主动的、全面的发展作为课程设计的出发点。学校建立了较为完善的管理机制，鼓励教师积极参与到课程的研发中。各教研组组织教师一起对教材中有关科技的篇目进行归纳、整理、延展，编写出科技活动课的实践校本教材和以培养科学精神为主旨的专题校本教材。先后开发了《数学奥赛讲义》《数形结合的思想和方法》《简易电子制作》《生物科学》《化学思维与创新》等20多本科技校本教材。同时，健全教师考核制度、细化考核细则，把教师参与课程开发作为一项重要内容纳入到教师专业发展评价中。

学校把科创课程分为常态课程和延伸课程。常态课程包括每周五下午的选修课、各个科技社团和兴趣小组，所有学生根据爱好实行走班制学习，由学校科技教师和外聘专业教师授课。这些课程包含了环保、模型、机器人、软件工程等方面的科技内容，每个学生都有自己选择的科目与模块。到了周五就是学校最热闹的时候：实验室里，几个学生相互配合着安装3D打印机；隔壁班上，一拨学生观看自己制作的VR眼镜；操场上，一群学生围着一堆“破铜烂铁”设计飞行器……“科创活动作为校本课程排进每周的课程表，与其他学科的不同在于，教学的主体是学生，老师以参谋者的角色存在，这也是学校“主动学习”课堂变革的具体体现。”谢发超副校长说。学校还根据自己处于成都经济最活跃、科技创新能力最具潜力的高新区这个地理优势，开发出科创延伸课程。包括参观各种科技展览、孵化园和软件园，参加高校科学夏（冬）令营、到研究所实验室做实验、开展各种科创展示和比赛等等。这些课程既涵盖了书本知识内容，又结合了当下的前沿科技热点，让全校学生都能参与到大科创学习和活动中来。今年初，学校以实施综合实践活动课程为契机，以“关注学生生活中的科学技术问题”为切入口，以研究性学习课程为依托，在高一年级和初一年级开展“探究性微课题”研究。玉林人把各种科创体验活动，根据其背后的教育性进行分解、设计、整合，以课程的方式完善并固定下来，这既是基础教育课程改革的新突破，也是学校发展科创教育的新尝试。

为进一步适应“新高考”模式，学校完善学生特长培养模式，在多样化的课程体系建设、优势特色学科课程建设、特优生课程培训、理化生信息技术学科竞赛课程培训等方面，进一步加大与博士工作站的合作力度，形成基础课程和高端探究课程并存，有层次、有体系的课程结构。对每一个有科学兴趣、有科研潜力、有创新志向的学生进行定制化培养，采取双导师制，既有本校老师做学生导师，也有外聘的专家辅导，各有分工，培养一批学科特长突出、具备发展潜能的学生，并让更多学生有冲刺名校的机会。

每一次改革，是挑战也是机遇。玉林中学在实现科创课程的特色化、个性化的过程中，不断推进创新人才的培养方式，满足不同潜质学生的发展需要。2016年2月，学校在选修课程开发方面率先引入“创客”理念，开发了一系列具有跨学科特色、实践性强的STEM课程，形成基础课程和高端课程并存、有层次的科技课程体系。STEM是科学、技术、工程和数学四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。学校将STEM课程与科创教育相结合，开设了工程设计、3D建模、打印机原理及操作、电子制作、Arduino编程技术等相关课程。学生们认为，这些课程就像“兴趣导师”，拓展了眼界，激发了潜能，也让学习不再单一化。

科创活动

无限创意筑就“造梦空间”

没有实践活动作为载体，培养学生的创新意识、创新能力就落为空谈。玉林中学在开展科创教育中，不仅树立起先进的创新理念，构建起完善的课程体系，更为学生的创新活动搭建平台，使他们在科创实践中经历参与、探究、理解、体验、巩固、应用等过程，不断激发创新欲望和创新动力，全面提高学生的实践能力和综合素养。

学校努力构建科创文化氛围，利用电子大屏幕、科技画廊、校广播站、主题黑板报、橱窗等宣传近现代的中外科技创新成果、科技人才的先进事迹，及时转播国家科技时事新闻。校图书馆订阅和购买科技书刊杂志数百种，教科室还定期出版《玉林中学科普读物》供学生阅读。学校把每年3月和9月定为科技活动月，鼓励每一位学生“参与——体验——创新”。活动期间举办科技论文及发明展览，邀请专家做科普讲座，组织学生阅读科普书刊，参观天象馆、市科技中心，通过双控多媒体系统播放科技电影，各个科技兴趣小组举办科技创造发明和科技制作比赛等等。这些活动增强了学生的科学素养，开阔了思维，锻炼了动手能力，让学生学会从身边的小事物中发现蕴含的科学道理和科技价值。活动月结束后对优秀项目、个人进行表彰和奖励。

晚上钓鱼看不清浮漂怎么办？键盘缝隙有了灰尘怎么清洁？小孩怎样防止使用插座触电？这些问题都被玉林学生的小发明一一“击破”。学校将科技知识与生活体验结合起来，根据学生兴趣爱好与个性需求开展科技实践活动。一是开展普及层面的小发明、小制作、食用菌栽培、动植物标本制作、花卉栽培等，考量学生学以致用的科技应用能力。二是举办竞赛层次的科技小制作、航模制作、国际头脑奥林匹克比赛、机器人比赛等，提高学生整体实用能力。这些丰富多彩、有声有色的活动叠加成科技教育不断创新的活力，使科创教育呈现欣欣向荣的可喜面貌。

学生自主创建、管理的科技社团，是开展科创活动的一个重要阵地。玉林学生组建起创客社、编程设计社、无线电社、航模社、植物社等10多个科技社团，长期开展各种体验活动，在收获成果的同时培养科学探究的方法、习惯和能力。尤其可贵的是，学生们把研究的视野拓展到了社会科学领域，经常聚在一起讨论社会问题，展开课题研究。他们以环保为主题，先后开展了“玉林小区——我们的文明社区”“芳草小区的交通污染”调查活动；对“沙河的污染和治理情况”进行实地调查，通过数据对河流的每一段水文状况进行分析比较，写出了有价值的调研报告。“从报告中我看到这些中学生身上散发出来的初生牛犊不怕虎的精神，对科学的执着让人欣慰。”川大教授唐锦华对此称赞说。

让科创活动融入课堂, 在课堂教学中有机渗透科技教育。如何给鸡蛋设计抗震缓冲装置，确保从四楼摔下不会碎？这个有趣的问题就出现在蒋燕老师物理课《动量和缓冲》中。在蒋老师引导下，学生们的抗震缓冲设计大胆又新颖，许多装置都成功保护了高空坠下的鸡蛋。而学会了自动控制后，学生们又联想到用自动控制来节约能源，发明出“个性化的商业办公区的能源控制仪”“自动机车控油阀门”。良好的科学素养提高了学生辩证的思维能力，让学生学会辩证地看待问题。

不管是什么课，玉林中学都注意学生创造力的激发与保护，让学生大胆去想、大胆去说、大胆去做。因为老师知道学生的各种奇思妙想就是科技意识的萌动、创造能力的萌动。教学中学校坚持将科学素养与人文精神相结合，在课堂融入丰富的科技知识，形成学生求真求实的科学态度和崇尚民主的人文精神。生物课中学习了植物的营养构成，学生们在老师启发下利用废弃物制作“新型无土栽培装置”；地理课中了解了气候形成的原因，老师马上组织学生对成都工业区的搬迁与成都市区天气的变化进行调查……学校通过变革传统的教学方式，使课堂教学不再是完成一个既定的教学流程，而是一段充满个性体验的探索发现之旅。玉林人认为，科技教育不仅注重科学知识的习得和科学思维的训练，还要注重科学探索兴趣的激发和平等合作意识的养成。

学校还充分利用社区、后援科研单位、大专院校、高新博士园等资源，丰富活动载体，拓宽科教途径。让学生开展社会调研、问题研究、角色担当等实践活动，在社会生活中锻造学生的素质。他们利用寒暑假开展“中国的新农村”社会调查，深入到厂矿企业、产业基地参加生产劳动……种类繁多的校园科创活动、课堂科创教育、社会科创实践，多方位、多层次、多角度让学生完善知识能力结构，培养具有创新意识、实践能力的时代新人，引领学生在开放性现实情境中获得科技素质整体提升。

多方合力

形成共促创客的协同效应

随着“大众创业，万众创新”的浪潮，“双创”成为成都最闪亮的时代标签，“创客”也成为最有创造力的代名词。““创客教育”旨在培养学生的探究精神和实践能力，这与当前《核心素养》的精神是高度契合的。”学校科技辅导员程均说。为此，玉林中学在科创教育整体规划和顶层设计上先行一步，和市科协合作成立“成都市英才俱乐部培训基地”，并创办了玉林“创客中心”，在高一、二年级中对科技、创意有浓厚兴趣的学生进行创客教育和STEM教育，以创造技能、STEM素养、兴趣项目研究性学习为主线进行系统化人才培养，使学生在科技创新领域有了新去处和新方向。

玉林创客中心配置了3D打印机、小型车床、切割机、焊台、万用表等专用工具，学生课余时间都可以到这里“造物”。老师指导大家使用各种金属、木质、塑料甚至电子工具进行创作，大胆将想法转变成现实。“我们希望学生从自己的生活和学习角度发现问题，自己组团设计、解决，并深入加以论证和实施。”通用技术教师周志刚说。相较于传统的科创活动，创客教育突破了学段属性，以深度和广度着力挖掘和培养青少年创客。老师选择了课题单元后只教授一些基本技能，然后学生通过互联网查询学习和团队合作交流完成自己的创意作品。每一个单元项目结束后，老师只做点评，合作团队将自己的创意作品和其他团队的作品进行评价，促进学生在交流中找出差距，更快成长。“创客中心”定期选拔一些优秀作品进行打磨和提升，去参加各级科创大赛和高校夏令营的相关比赛。

“创客中心”良好的科创氛围和完善的科创设备吸引了众多“粉丝”加入，第一批成员是来自高2018届46名优秀学生。他们设计了玉林创客的理念图、社团徽记和旗帜，建立微信群进行创意和技术的交流。这些“脑洞大开”的学生，课余时间常常停留在中心，做出了很多出色的作品：以拼装机器人成为“校园达人”的“小创客”王昊泓和汤瑷语两位同学，其创意作品“八足多功能越野机器人”的程序和APP都是他们自行开发。该作品在2015年全国青年科普创新作品大赛中荣获西南赛区第一、全国第四的好成绩。学生们还学会结合自己的研究性学习项目，在创客中心制作实验器材。“小创客”谢雨欣的科研项目《旋蒴苣苔组织培养最适条件的初步研究》，在对植物抗旱能力研究的创新点和推广价值方面得到相关专家的赞赏。今年8月，此项目荣获“第32届全国青少年科技创新大赛”二等奖。

玉林创客中心对学生的知识融合和创意实现提供了有利支撑。同时，丰富的创客活动也给学生提供了展示平台。今年暑假，科技夏令营同学们组织了“头脑风暴”和“自制滑翔机载重飞行比赛”。设计和制作过程非常辛苦，许多同学比赛前一天晚上忙到凌晨，做出了一架又一架富有创意的滑翔机，体会到交流合作的重要性。玉林“小创客们”还参加了“2016中国·成都全球创新创业交易会”和 “第四届世界3D打印大会”。大家勇敢地同各国创新创业人士进行面对面交流，展示自己的创意作品，获得创造分享的乐趣。这些学生因为有“造物”方面的科技特长，在国内各大高校的自主招生中脱颖而出。尤其值得一提的是，活跃在创客空间的学生，往往对自己的爱好有了明确认识，在高考选择志愿时，都有一个明确的职业规划和为之努力的奋斗目标。

推进创客教育单靠学校的力量是远远不够的。为此，学校与多个高科技产业机构结成联合体，为师生创客提供了更高精尖的平台。目前创客中心与西南交大创客教育合作，并与清华大学“青橙创客”对接，拟在搭建创新实验室和拓展创客空间，推动智能终端进课堂，充分利用“云计算”和大数据技术优势，形成信息网络环境下的教学新方式。玉林创客中心已经成为学校未来科技创新人才培养的孵化地，并以此带动、引领和提升全校师生的科学素质。

后记

科技作品与论文在各级各类竞赛中获奖4000多项；获奖学生5000多名；20多项发明荣获国家专利……这些数字背后是成都市玉林中学坚守大科创教育结出的累累硕果。长期以来，学校坚持“志向高远、素质全面、基础扎实、特长明显”的育人目标，践行“琢玉成器、育才成林”的教育追求，把科学精神融入教育血脉，把科创教育作为提升学生核心素养的一个重要载体，全面引导学生学科学、爱科学、用科学，为学生成才插上创新的翅膀。如今，科创教育成为玉林人的一种信念、一种精神、一种价值取向，成为一种美好的集体愿景和崇高的理想追求。

陈茵/文 图片由玉林中学提供

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