十五年一贯制视域下的科创教育实践探究

2026-09-21 15:53:04

十五年一贯制视域下的科创教育实践探究

许楠  李怡红  刘娇娇

石家庄瀚林学校

摘要:十五年一贯制教育模式凭借幼小初高学段彼此贯通,成为科创教育系统化、连续化实施的理想载体。本文从国家科技教育政策导向及基础教育改革的现实需要出发,以我校为实践案例,探析十五年一贯制学校科创教育的实施价值、现实困境与实践路径。通过梳理该校在科创教育方面的做法,总结出“理念引领—课程支撑—竞赛赋能—师资保障—资源联动”的科创教育实施体系,为一贯制学校破解科创教育学段割裂、资源分散、衔接不畅诸种难题提供理论参考及实践借鉴,助力核心素养导向下拔尖科技人才的早期培育。

关键词十五年一贯制;科创教育;课程一体化;跨学段衔接;实践探究

随着《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》等政策密集出台,“在教育‘双减’中做好科学教育加法”已成为基础教育改革的重要方向。当前国际科技竞争日趋激烈,科技人才储备成为国家核心竞争力的关键,而科创教育作为培养青少年创新精神、实践能力与科学素养的核心载体,其实施效果不仅关乎基础教育质量提升,更直接影响科技强国战略落地与国家未来科技竞争力,对培育新时代科技后备力量、夯实民族复兴人才根基具有重要现实意义与长远战略价值。

一、一体化科创教育的核心价值

体化科创教育能打破学段壁垒,统筹各类资源,故对国家人才战略的落实、学生全面发展都具有直接而重大的意义,因此也是培育科技后备力量最自然、最有效的途径。

一体化科创教育是国家人才战略与科技强国建设最自然、最有力的衔接载体因此,一体化科创教育从顶层设计入手,整合全学段资源,厘清“启蒙—培育—拔尖”的逻辑关系,与“英才计划”等国家项目形成直接而完美的对接。更难得的是,它打通各学段科创培养环节,打破教育衔接壁垒,真正建构起循序渐进、层层递进的育人体系,由此让学生科学素养螺旋式上升、阶梯式提高,同时也为国家源源不断输送有持续发展潜力的优质科创后备人才,对完善现代化教育体系、落实人才强国战略都意义重大1】

二、十五年一贯制学校科创教育的实践困境

虽然十五年一贯制学校有实施一体化科创教育得天独厚的优势,但是毋庸讳言,实践中存在诸多共性困境,且与学段贯通、资源整合的核心育人价值形成直接矛盾,故而其独特优势尚未被充分挖掘。具体而言,课程衔接上绝大多数学校没有构建真正有效的阶梯式进阶体系,因此违背了“螺旋上升”培育原则:小学开设Scratch图形化编程课程,但初中没有衔接Python等过渡内容,信息学奥赛等高阶课程又与初中信息技术知识彼此脱节,由此造成学生科创能力培养的明显断层,能力进阶自然受阻。更严峻的是师资配置方面的问题,即学部分配不均、专业单一。小学科技教师配备相对充足,但中学普遍缺少专业信息技术教师高水平赛事教练员2】

三、十五年一贯制视域下科创教育的实践路径

由于十五年一贯制学校在科创教育中普遍存在着课程衔接断层、师资配置不均、资源利用低效诸种问题,因此我校以“理论引领、目标明确架构先行”原则为基本出发点,综合运用皮亚杰认知发展理论建构主义学习理论多元智能理论三大理论筑牢“以生为本”的育人理念,精准破解各学段培养脱节之难题。

从目标设定入手,以“在教育过程里培养学生科创精神,如同科学家一般思考”为根本目标,把各学段的目标分层连接、相互呼应幼儿阶段重在入门启蒙,培养观察、发现的能力,小学阶段激发兴趣,系统渗透科创知识并筛选有潜力的学生,中学阶段鼓励奋发向上,切实发展实践能力、培育内驱力,搭建科技特长生平台促进多元升学。阶梯式目标体系覆盖整个全学段,保证各阶段培养衔接无误,从而解决科创人才培养链条不完整的难题

组织架构上,构建“两心四部”一体化管理体系打通学段壁垒:先成立科技与创新管理委员会总领全局,再设置“两心四部”,即“两心”为研发中心、管理中心,分别承担课程研发、工作统筹之责,“四部”为创新课程部、师资发展部、科创竞赛部、资源整合部,各部直接对接幼儿部、小学部、初中部、高中部指定负责人,形成“统筹规划—专业研发—分项落实—跨部联动”的管理闭环3】

课程一体化:构建“一贯制+个性化”体系,破解衔接不足难题

我校构建起“一贯制核心课程+特色拓展课程”的多元创新课程体系,并依托被评为全国航空特色学校和清华大学人工智能示范学校的实践基础,解决传统科创课程衔接不畅、学段断层、缺乏个性化的种种问题,真正做到小初高课程贯通、特色鲜明、个性适配。具体来讲,把人工智能课程和航空模型课程都当做一贯制的主线,把小初高学段间的壁垒给打通,构建起“启蒙—普及—深化—拔尖”的阶梯式培育链条。人工智能课程是清华大学人工智能示范学校的一大核心实践载体,从Scratch图形化编程开始,借由Python编程深入,再到C++专业训练与前沿拓展,知识技能螺旋上升,层层递进。航空模型课程借助全国航空特色学校的平台资源,从纸飞机、橡筋动力飞机制作做起,再到固定翼飞机、无人机编程,最后到无人机竞速与专业研发,纵向连贯、相互联接,真正培养核心能力。同时,以实践技能、科学启蒙、智能制造这三个课程为特色来拓展模块,横向补充、融合提升学生综合素养:实践技能课程全学段开设木工、电子工坊,科学启蒙课程有科普实验、种植养殖、探究项目等,智能制造课程以3D打印、激光雕刻为载体开展造物实践,各学部依据学段特点设计差异化内容,既确保核心能力阶梯进阶,又能充分满足学生个性化发展需求,这样传统科创教育中衔接困难的老问题被彻底化解,也给培养有家国情怀、有创新能力的科技后备人才打下了坚实的课程基础。

师资一体化:打造“跨学段+专业化”团队,破解结构失衡难题

由于我校存在着科创师资学段分布失衡、专业单一、跨学科教学能力薄弱诸种问题,科技与创新管理委员会构建“跨学段协同、多维度培养”的师资一体化体系,形成一支“专业过硬、结构合理、协同高效”的科创师资队伍。

在队伍组建方面,坚持“高、精、专”的引进标准,以校内调配、校外引进方式到师资学段均衡、专业多元:小学部科技教师的专业领域覆盖物理、化学、生物、信息技术、科学诸种学科,有利于科创课程的全面推进,中学部重点引进信息学奥赛、人工智能专业教练员与高水平赛事、升学方向形成无缝衔接确保各学段师资配置与培养目标精准匹配,彻底改变某典型学校“小学师资充足、中学师资短缺”的失衡现状。

从能力提升的角度出发,学校建立了“三层培训+师徒结对”的一体化培养机制,实现师资能力的分层提升及跨学段传承:基础层以校内跨学部教研的形式展开,每学期组织两次联合大教研活动,由“研发中心”统一统筹,各学部科创教师全员参与,系统、扎实地解读教学计划,交流教学经验,研讨教学问题,真正促成跨学段教学理念、方法的融会贯通。进阶层组织教师参加高水平校外培训,诸如全国青少年信息学奥林匹克竞赛指导教师培训、人工智能素养提升专题培训、科技创新教育校长研修班等,近两年累计组织教师参加各类培训20余场,已有1人获全国高级科技辅导员称号,18人获全国中级辅导员称号,2人通过CCFNOI指导教师入门级考核,10余名教师获得省级以上科创教学相关证书。骨干层教师主动参与课题研究及赛事评审,所申报的《人工智能赋能小学科学课堂教学模式建构与实践研究》课题已获批市级重点课题,若干教师现已成为省、市级科技创新竞赛评审专家,教师的专业研究能力及行业影响力都得到了切实提高。

竞赛一体化:搭建“普及化+阶梯式”体系,破解培育断层难题

针对传统科创竞赛覆盖窄、学段脱节、拔尖人才培育不足的问题,结合相关理论,我校以“全员参与、层层递进、拔尖创新”为原则,搭建全学段竞赛一体化体系,形成“小学选拔储备、中学强化训练冲刺获奖”的培养链条,既普及科创教育,又对接国家拔尖人才培育战略4】

从普及的角度出发,以校级科技节为良好载体,根据各学段学生认知特点设计有层次、有区别的竞赛项目:幼儿部科学幻想画、趣味科学实验为主,激发探究兴趣,小学部有无人机、机器人竞赛、趣味编程诸项目,全员参与,每年参赛人数逾千人,中学以信息学奥赛、机器人挑战赛为主,培养逻辑思维及实践能力,引导学生走向专业创新。这样普及性竞赛很好地打破了“科创竞赛只针对少数尖子生”的传统局限,真正让所有学生都参与科创实践。提升及拔尖层面:依托各级白名单赛事,组建跨学段训练队,形成阶梯式培养链条。例如,组建信息学奥赛、机器人、航模等训练队,遴选有潜质学生进入后备人才库,持续对优秀学生进行一贯制强化训练,对接高校强基计划及科技特长生招生需求国家输送优质苗子

资源一体化:构建“全要素+高效能”整合机制,破解利用低效难题

针对科创资源分散、跨学段使用不便、校外合作浅层化诸问题,我校建构“校内统筹、校外联动、全要素整合”的资源一体化体系,并依托科创资源系统实现高效使用与精准检索分类,对科创功能室、设备器材统一登记、动态管理,明确各资源归属、使用流程及责任人,真正打破学部分割的壁垒。各学段学生均可线上申请、线下共享,设备利用效率因此极大提高例如,航空模型运动中心、人工智能教室两处场地使用频次明显增加,设备利用率比以往提高了60%以上。同时,我校主动推行家校社协同、校校联动、校企合作的深度合作模式:与专业研学机构合作组织校外科技实践,已有超过3000人参与,同时联动市科协、市创新教育学会、高校及科研院所举办赛事论坛,专家入校讲座已达30余此外,整合各方资源成功申办第二十六届石家庄市机器人大赛,科创教育的辐射力和影响力都得到极大扩张。最后,学校通过科创资源系统搭建家校互动平台,开设“家长科创讲堂”,将家校共育做到实处、做到细处。

综上,我校以“两心四部”组织架构为基本框架,把多元教育理论融入其中,建构起课程、师资、竞赛、资源四大一体化体系,解决了十五年一贯制学校科创教育的诸种难题,也充分利用了一贯制学制的天然优势,真正让科创教育与一体化核心价值彼此契合、互为促进。今后我校将优化科创教育实践路径,强化理论与实践的联结,切实提高科创教育实施效能,为国家培育真正有科学素养、有创新精神、有家国情怀的拔尖科技后备人才,彰显十五年一贯制学校科创教育的独特价值

结语

十五年一贯制视域下的科创教育是落实核心素养培育、衔接国家科技人才战略重要的路径,其核心优势在于能打破学段壁垒,实现科创教育的系统化、连续化、个性化。我校通过构建一体化课程体系、组建专业化师资团队、搭建阶梯式竞赛平台、整合全要素资源为一贯制学校科创教育开展提供了宝贵实践经验。但科创教育的深化必然要面对种种挑战,故一贯制学校立足自身办学特色,不断优化课程设计,强化师资建设,深化资源整合,完善竞赛体系,方能真正突破实践中的种种困境。

 

参考文献

[1]陈鹏,代建军,胡仁东.十五年一贯制创新人才培养:课程规划[J].中国教育学刊,2014(8):12-17.

[2]刘剑眉.“十五年一贯制”的学校培养人才路径探索[J].南京社会科学,2014(9):109-114.

[3]胡仁东.十五年一贯制学校的现状、问题及对策[J].中国教育学刊,2013(12):11-15.

[4]陶桢,高锦辉,陈敬濂.分层贯通·成果导向:十五年一贯制学校的工程教育探索[J].中国基础教育,2025(12):32-36.


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