科創項目群驅動科學素養躍遷

①參觀遙控特技車互動區時，學生們圍聚在操作臺前，專注操控智能小車，感受電子控制與機械傳動的奇妙融合。王芋文 攝

②在陀螺儀實驗課上，學生旋轉自行車輪，在動手實踐中直觀理解經典力學原理。尤星暉 攝

　　成都師范附屬小學華潤分校以“聚焦科學素養發展的科創項目群設計與實施研究”省級重大協同課題為引擎，突破傳統碎片化活動模式，依托“坤靈”“天問”“魯班”三大項目群，構建起貫穿小學六年的科創項目群，實現從要素整合到系統建構、從知識積累到實踐應用、從知能并重到素養提升的系統躍遷。

　　推動科創項目群建構與迭代

　　科技教育的深入需要從碎片化活動走向系統性建構。學校將科創項目群主題與國家重大戰略緊密結合，并在實施過程中融入社會主義核心價值觀教育。“坤靈”生態探究呼應“美麗中國”建設，培養生態責任；“魯班”技藝創新對接“文化強國”戰略，傳承科技文明；“天問”深空探索服務“航天強國”目標，激發宇宙探索熱情。學生在真實情境中理解科學之于國家、人類未來的價值，涵育家國情懷與全球視野。

　　學校嚴格對標《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出的13個核心概念，進行結構化整合：“坤靈學院”聚焦自然生態，以天文氣象、環境資源以及生物生命為項目內容，通過“為小鳥安家”“校園氣象站”等項目，培養學生對地球家園的科學認知；“天問學院”面向深空探索，圍繞“月球探測”“火星城市建設”等項目，讓學生在模擬科學研究中理解宇宙科學的核心概念；“魯班學院”立足工程實踐，以“傳統技藝的復刻與改良”為主題，通過“計量古今”“趣玩古今”等子項目，實現科學原理與傳統文化的融合。

　　針對以往科創活動內容零散、缺乏銜接的問題，各項目群按照兒童認知發展規律，嚴格遵循課程標準中各學段的能力要求與學習內容標準，設計螺旋上升的項目層級序列，以實現科學素養培育的全學段縱向貫通。以天問學院“探恒星（太陽）”為例，低學段開展“日晷模型與影子實驗”項目，學生通過動手制作，直觀感知光影時空關系；中學段開展“太陽能發電裝置優化”項目，學生動手測量、記錄數據，結合數學知識優化作品；高學段開展“太陽風暴模擬與影響預測”項目，學生通過編程建模、數據分析，探究復雜系統關聯及應對策略。

　　科創項目群的核心優勢在于解構傳統學科邊界，通過真實情境中的復雜問題，如火星城市可持續性、古法技藝科學復原等，驅動多學科知識主動聚合。如，“魯班·計量古今”融合傳統文化、數學、科學，“坤靈·校園氣象站”結合地理、信息科技、數據分析，“天問·火星城市設計”則需應用工程、科學、藝術等多學科知識。通過打破學科壁壘的橫向關聯，培養學生解決復雜問題的系統性思維。

　　項目群驅動科學素養生成

　　學校在項目群實施過程中依據項目式學習的基本邏輯，通過“做中學”“用中學”“創中學”的有機結合，形成素養導向的科技教育策略。

　　工程類項目以“創中學”為引領，“做中學”為根基，“用中學”貫穿始終，強調在動手實踐（做）中應用科學原理與工程知識（用），不斷優化設計方案（創），最終實現從復刻到創新的躍升。“做”筑基，如動手拆解古法日晷，實測榫卯結構承重，為工程實踐奠定物質基礎；“用”貫穿，如應用幾何光學優化日晷精度，調用材料力學改良火星建筑支架，實現知識向能力的轉化；“創”引領，如在閉環生態系統項目中，創造性引入藻類—微生物協同鏈，解決火星氧氣再生難題，同步反思技術應用的生態倫理。

　　探索類項目以“做中學”為主線，“用中學”深化理解，“創中學”點亮靈感，強調通過系統觀察與實驗（做）收集證據，運用概念與工具分析（用）現象本質，在理解規律的基礎上提出新見解或解決方案（創）。“做”主線，如系統記錄錦江水質月度變化，對比安裝30種人工鳥巢的入住率，在真實數據中錨定科學問題；“用”深化，如關聯GIS地圖分析污染源，運用統計模型驗證棲息地選擇假說，促成碎片認知向結構化觀念躍遷；“創”點睛，基于生物多樣性數據，創意設計“校園生態廊道”方案，推動科學結論轉化為社區行動綱領。

　　創造類項目以“用中學”為樞紐，“做中學”驗證方案，“創中學”實現目標，強調面向未來或復雜場景，綜合遷移跨學科知識（用）解決實際問題，動手構建模型或原型（做）驗證方案。“用”樞紐，如整合天體力學、編程等知識，構建月球基地能源供需模型；“做”驗證，如3D打印穹頂結構測試抗輻射性，模擬太陽風暴對通信系統的擾動，在實驗中證偽優化；“創”生成，產出《深空城市自治公約》，提出“火星未來城建設”構想。

　　素養進階助推學校整體躍升

　　科創項目群內容的迭代與實施策略的創新促成了從知能并重到素養提升的逐步轉型。

　　學生成長實現了科學素養的多維進階。通過科創項目群內容的學習，學生所學知識在真實情境中活化，科學探究、工程思維、設計思維得到系統性鍛煉，解決實際問題的能力顯著增強，創新精神、合作意識、家國情懷也在實踐中生根發芽。

　　教師的專業能力得到全面提升。科學、信息、數學、藝術等教師深度協作，跨學科整合設計與教學實施能力大大提升。學校依托省級重大協同課題，以研促教，多名教師獲省級以上獎項。教師從“知識傳授者”轉型為“素養引導者”與“項目協作者”。

　　學校系統構建起良好的科技教育生態，獲評“四川省級自然教育基地”“成都市科普教育基地”“成都市科學美空間”“錦江區科普教育基地”等，建成“三大項目群”特色課程資源庫，開發系列項目手冊與實踐指南，形成可推廣的校本化經驗體系。學校還建立了“高校/科研院所—學校—社會”協同的科技教育共同體，資源整合與可持續發展能力顯著增強。

　　（作者系成都師范附屬小學華潤分校校長）

《中國教育報》2026年04月13日 第06版

作者：王捷