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)動力，同時也是新時代科學(xué)教育的重要價值導(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—實踐賦能—價值塑造”全鏈條培育體系，探索科學(xué)家精神從價值理念到教育實踐的轉(zhuǎn)化路徑，為培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和家國情懷的時代新人提供了創(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“價值解碼—認(rèn)知重構(gòu)—行為遷移”的三級轉(zhuǎn)化機(jī)制。學(xué)校通過科學(xué)家故事課程將抽象精神具象化，如以錢學(xué)森“五年歸國路”解析愛國精神，以屠呦呦“青蒿素發(fā)現(xiàn)”的實驗迭代闡釋求實精神。學(xué)校開發(fā)科學(xué)精神行為量表，將愛國、創(chuàng)新、求實等精神要素具體化為可量化的學(xué)習(xí)行為，如面對難題的堅持時間、團(tuán)隊協(xié)作中的傾聽頻率等，從而讓精神培育由抽象概念轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w數(shù)據(jù)。

在“植物生長日記”項目中，學(xué)生通過竺可楨式的數(shù)據(jù)記錄與圖表繪制，學(xué)習(xí)科學(xué)觀測的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。學(xué)生在記錄數(shù)據(jù)時若遇困難，教師便會引導(dǎo)他們回顧竺可楨38年如一日的氣象觀測歷程，激勵學(xué)生效仿科學(xué)家，通過反復(fù)驗證得出確鑿結(jié)論。這種“案例解剖+情景模擬”的教學(xué)設(shè)計，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”的價值坐標(biāo)。

實踐生態(tài)重構(gòu)：

　　從“知識花園”到“創(chuàng)新雨林”

學(xué)科實踐：知識傳授的“基因編輯”。學(xué)校創(chuàng)新“科學(xué)探究六步法”（觀察—假設(shè)—實驗—反思—應(yīng)用—傳播），如在“聲音的奧秘”單元中，學(xué)生模仿馬可尼無線電實驗設(shè)計聲波傳播測試。實驗期間，學(xué)生觀察到不同介質(zhì)對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驗的三次嘗試，以此啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往伴隨著反復(fù)驗證的艱辛歷程。面對“回形針浮力實驗”中的理論與實踐的差距，教師借法拉第電磁感應(yīng)實驗的曲折歷程，引導(dǎo)學(xué)生樹立“失敗乃成功之母”的科學(xué)態(tài)度，逐步構(gòu)建從容錯到試錯再到糾錯的創(chuàng)新思維模式。

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

項目式學(xué)習(xí)：真實問題的“情境錨定”?！袄诸愔悄苎b置”項目對接社區(qū)實際需求，學(xué)生在設(shè)計過程中經(jīng)歷傳感器選型、算法優(yōu)化與用戶反饋環(huán)節(jié)。察覺社區(qū)老人操作智能裝置的難題后，學(xué)生們主動出擊，優(yōu)化界面布局，精心編寫使用指南。這一過程正是對黃昆“科技為人”育人精神的實踐傳承，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)家家庭實驗室”計劃，家長與學(xué)生共同完成“水火箭發(fā)射”實驗。實驗期間，家長講述鄧稼先先生28年默默奉獻(xiàn)的事跡，啟發(fā)孩子領(lǐng)悟科學(xué)家的無私精神。學(xué)校與中國科學(xué)院自動化所共建“少年科學(xué)家工作站”，讓學(xué)生參與真實科研項目的數(shù)據(jù)采集工作。在“社區(qū)水質(zhì)監(jiān)測”項目中，當(dāng)結(jié)果顯示水質(zhì)異常時，學(xué)生主動撰寫報告提交社區(qū)。這種“發(fā)現(xiàn)問題—解決問題—服務(wù)社會”的行動路徑，正是對科學(xué)家奉獻(xiàn)精神的時代詮釋，使學(xué)生在實踐中感悟“科學(xué)報國”的價值內(nèi)涵。

拓展延伸：

　　從課堂到社會

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

評價體系的多維構(gòu)建。學(xué)校構(gòu)建“科學(xué)精神—學(xué)科知識—實踐能力”三維評價模型，通過課堂觀察、項目檔案袋與行為量表實現(xiàn)過程性評價。在“模擬火星移民”項目中，教師不僅關(guān)注學(xué)生的技術(shù)設(shè)計，更通過“團(tuán)隊協(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可見。

社會服務(wù)的精神升華。學(xué)校將科學(xué)家精神培育延伸至社會服務(wù)領(lǐng)域，學(xué)生通過“紅領(lǐng)巾科普團(tuán)”向社區(qū)居民講解垃圾分類科學(xué)原理，在實踐中增強(qiáng)社會責(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，他們深刻體會到科學(xué)知識服務(wù)社會的價值，這種“知識—行動—價值”的閉環(huán)設(shè)計，正是對科學(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)知啟蒙到實踐賦能的完整生態(tài)鏈。學(xué)校通過將科學(xué)價值觀轉(zhuǎn)化為可操作的學(xué)習(xí)行為，使創(chuàng)新精神嵌入真實問題解決過程，提升了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

（作者單位：北京市海淀區(qū)中關(guān)村第一小學(xué)）

《中國教育報》2025年04月25日 第09版

作者：商紅領(lǐng)