科學家精神是科技工作者的精神圖譜，為科技創(chuàng)新提供強大驅(qū)動力，同時也是新時代科學教育的重要價值導向。北京市海淀區(qū)中關村第一小學以“科學園”課程為載體，構建“認知啟蒙—實踐賦能—價值塑造”全鏈條培育體系，探索科學家精神從價值理念到教育實踐的轉化路徑，為培養(yǎng)具備科學素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和家國情懷的時代新人提供了創(chuàng)新樣本。

　　教育轉化：

　　從“精神譜系”到“行為圖式”

　　科學家精神的培育需經(jīng)歷“價值解碼—認知重構—行為遷移”的三級轉化機制。學校通過科學家故事課程將抽象精神具象化，如以錢學森“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。學校開發(fā)科學精神行為量表，將愛國、創(chuàng)新、求實等精神要素具體化為可量化的學習行為，如面對難題的堅持時間、團隊協(xié)作中的傾聽頻率等，從而讓精神培育由抽象概念轉變?yōu)榫唧w數(shù)據(jù)。

　　在“植物生長日記”項目中，學生通過竺可楨式的數(shù)據(jù)記錄與圖表繪制，學習科學觀測的嚴謹態(tài)度。學生在記錄數(shù)據(jù)時若遇困難，教師便會引導他們回顧竺可楨38年如一日的氣象觀測歷程，激勵學生效仿科學家，通過反復驗證得出確鑿結論。這種“案例解剖+情景模擬”的教學設計，使學生在認知建構中完成精神內(nèi)化，初步形成“小我融入大我”的價值坐標。

　　實踐生態(tài)重構：

　　從“知識花園”到“創(chuàng)新雨林”

　　學科實踐：知識傳授的“基因編輯”。學校創(chuàng)新“科學探究六步法”（觀察—假設—實驗—反思—應用—傳播），如在“聲音的奧秘”單元中，學生模仿馬可尼無線電實驗設計聲波傳播測試。實驗期間，學生觀察到不同介質(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)學生認識到科學發(fā)現(xiàn)往往伴隨著反復驗證的艱辛歷程。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實驗的曲折歷程，引導學生樹立“失敗乃成功之母”的科學態(tài)度，逐步構建從容錯到試錯再到糾錯的創(chuàng)新思維模式。

　　跨學科融合：認知遷移的“量子隧穿”。“科學園”課程設置“時間的形狀”跨學科單元，學生通過物理實驗探究光的傳播規(guī)律，用數(shù)學模型描述時間概念，再以藝術創(chuàng)作表達時間感知。在“達·芬奇機械手”項目中，學生跨越學科邊界設計仿生裝置，教師通過講述南仁東整合多學科知識設計“中國天眼”的事跡，引導學生理解跨領域協(xié)作的重要性。

　　項目式學習：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，學生在設計過程中經(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，使學生理解科學創(chuàng)新不僅需要技術突破，更需關注社會福祉。

　　家校社協(xié)同：精神培育的“生態(tài)位構建”。學校創(chuàng)建“科學家家庭實驗室”計劃，家長與學生共同完成“水火箭發(fā)射”實驗。實驗期間，家長講述鄧稼先先生28年默默奉獻的事跡，啟發(fā)孩子領悟科學家的無私精神。學校與中國科學院自動化所共建“少年科學家工作站”，讓學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，當結果顯示水質(zhì)異常時，學生主動撰寫報告提交社區(qū)。這種“發(fā)現(xiàn)問題—解決問題—服務社會”的行動路徑，正是對科學家奉獻精神的時代詮釋，使學生在實踐中感悟“科學報國”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。學校每學期更新科學家故事課程案例庫，融合最新科技成果以豐富教學內(nèi)容。例如，在“量子計算”單元中，教師引入潘建偉團隊實現(xiàn)量子衛(wèi)星通信的最新成果，通過模擬實驗讓學生理解量子糾纏原理。科技前沿進課堂的設計，讓學生持續(xù)保持對科學探索的敏銳觸覺。

　　評價體系的多維構建。學校構建“科學精神—學科知識—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，教師不僅關注學生的技術設計，更通過“團隊協(xié)作觀察量表”記錄學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。

　　社會服務的精神升華。學校將科學家精神培育延伸至社會服務領域，學生通過“紅領巾科普團”向社區(qū)居民講解垃圾分類科學原理，在實踐中增強社會責任感。當學生發(fā)現(xiàn)社區(qū)垃圾分類準確率提升時，他們深刻體會到科學知識服務社會的價值，這種“知識—行動—價值”的閉環(huán)設計，正是對科學家奉獻精神的詮釋。

　　科學家精神培育需要構建從認知啟蒙到實踐賦能的完整生態(tài)鏈。學校通過將科學價值觀轉化為可操作的學習行為，使創(chuàng)新精神嵌入真實問題解決過程，提升了學生科學素養(yǎng)。

　　（作者單位：北京市海淀區(qū)中關村第一小學）

《中國教育報》2025年04月25日 第09版