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【高中·科学】提升科技创新素养，建构“三合一”课程体系——高中部科学教育特色

发布时间：2024-03-06

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高中部科技创新课程以培养科技创新人才成长必备的科技创新意识、创新思维、创新精神、创新能力、创新性人格五大科技创新素养为育人目标。在课程实施过程中，既有面向全体学生的普及性通识课程和主题活动，又有面向高一的个性化的社团活动和大课堂活动，建构通识课程、整合课程、活动课程“三合一”的整体性、跨年段课程体系，让学生既能学习科学知识理论，又能进行亲历实践，参与跨学科项目的融合运用，最终促进知行合一。

一、以国家基础课程为载体，完善通识课程。

在通识课程中，主要是基于国家基础课程开展的系列教学活动。

一是在数学、物理、化学、生物、信息技术、通用技术等学科中进行科技常识教育，深化对科学技术的认识，激发青少年对科技的兴趣和爱好，掌握常用科技工具的使用方法，训练科学技术思维，并将学习到的科技知识用于解决具体问题。

二是在所有学科中增强科学家精神教育，了解那些为科技进步、民生改善、国家发展作出重要贡献的科学家个人和团队先进事迹，进一步凝聚思想共识，激发学生爱国、追求真理、潜心研究的精神。

三是注重实验教学，培养科学素养。实验教学是自然学科教学的重要部分，也是训练学生实验技能和培养科学素养的必要环节。物理、化学、生物等学科很多知识都是从观测和实验中产生，其本质是“实验科学”，理科教研组梳理教材内容，除常规学生必做实验外，又开展类型多样的学生实验，为学生提供具体、直观、形象、深刻的学习体验。

化学千变万化，实验循规探秘。化学学科组分年级、分学期制定详实的学科实验计划。学生们兴趣高昂，积极参与，仔细观察实验现象，认真填写记录单，清洗实验仪器。动手动脑，探究问题，发现新知，在实验的过程中提升学科核心素养。比如化学组设计的科技活动——“浪漫化学”的趣味实验，要求参赛同学采取实验方法对未知物质进行离子检验，最终确定物质成分。在实验设计过程中，各小组同学集思广益，有简单易操作的定性分析，也有细致严谨的定量分析，各具特色。实验操作过程中，同学们分工明确，态度严谨，操作认真，体现了学科素养和积极探究的科学精神。

高二年级生物学科学习了传统的发酵技术，在老师的指导下学生们亲手酿制葡萄酒。挑选、清洗、榨汁、发酵……从一粒粒葡萄变成美酒佳酿，学生们全程参与见证，理解了发酵的原理，体验了制作的乐趣，以知促行、知行合一。学生在做中学、做中思，从知识的被动接受者转变成为探索者、实践者，激发学生学习兴趣，全面培养生物科学素养。

高一年级物理学科活动课主题“科技创新强国富民”。高一一班李瑞同学介绍了高铁、新能源汽车、人工智能和航空科技中的物理知识以及我国在这些方面取得的令世界瞩目的成就；高二一班张博涵与王梓羽同学分享了自动浇水机的物理原理，即通过土壤传感器检测土壤湿度，然后根据需求给植物浇水。把实验教学引入课堂，为学生们打开一扇门，也在他们心中种下科学的种子，让他们在学好理论的同时，具备良好的动手能力和创新意识。实践出真知，实验促真知，实验教学培养学生理论联系实际的学风、实事求是的科学态度，提升了学生综合素质。

二、以科技创新社团为依托，整合课程资源。

为开拓学生视野，丰富课余生活，创设真实的设计、加工制作情景，学校投资建设科技创新实验室。按功能区域划分为手工坊、摄影区、3D打印区、可编程机器人区、汽车改装区等。

在实验室同学们可以进行一些手工制作，比如圆柱，圆锥，甚至是葫芦形状，切身的体会高中数学中的轴对称和物理中的摩擦力等知识运用。木制品加工机器则涉及到测量、制图等高等的数学能力。在可编程机器人区域，学生们自己设计、制作机器人，涉及了力学原理、电子电路、编程、加工工艺等很多复杂的知识运用。学校还组建了机器人社团，同学们在老师的指导下一起学习一起研究，一起参加国家级别的比赛。

在2023年，由市科协、市教育局、市科技局举办的第九届全国青年科普创新实验暨作品大赛沈阳选拔赛中，沈抚育才实验学校高中部共派出9支参赛队伍，经过激烈角逐，最终有5支队伍荣获一等奖，3支队伍获得二等奖，1支队伍获得三等奖，初次参赛就载誉而归。其中由普高部2022级一班赵天悦、张博涵组成的 “进取二队”、韩维权、王梓羽组成的“进取七队”、国际部102班曲胜麟、宋修齐组成的“出奇制胜队”，这三支队伍成功晋级省赛（沈阳市共5支队伍晋级）。在老师们的带领下，同学们设计方案，选择材料，组合拼装，反复调试，不断地改进思路，优化方案。从跨学科的角度，将STEM（科学、技术、工程、数学）与创客融合，综合考虑，不仅要有创意，还要动手设计，制作出越障能力较强的未来太空车模型，要求能够爬越不同高度、不同类型障碍物，并模拟某些科学探测任务。大赛促使学生们深入理解科学、技术与社会的相互关系，激发其对科学的兴趣，培养学生们的社会责任感。

三、连通高校，以活动课程为平台，实现科技人才贯通培养。

高中部积极与高校开展互动交流，组织学生参加高校科学营活动，目前已经参加东北大学、南开大学、大连物化研究所、沈阳药科大学等多所高校组织的学生活动。学生们走进高校，走进实验室，与专家学者面对面交流，了解科技前沿与各专业要求及发展前景，引导自身生涯规划。同时邀请各高校专家教授到校讲座。高中部成立三年来业已邀请各领域专家三十多人次到校讲学，使学生们有机会近距离请教各行各业的专家学者，拓宽视野，激发兴趣，为未来发展提供更多可能。

高中部重视培养学生科学素养、创新精神，充分激发学生的探究思维品质，引导学生注重观察、善于发现、乐于合作、敢于研讨、愿意交流，为学生的可持续发展、终身性学习奠定坚实的基础。高中部学生的科技创新之路已经起步，未来学校会搭建更广阔的平台，助力学生多元成才与成长。

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