一所中學如何破題科學教育

華西中學師生在組裝機器人。學校供圖

　　機器狗身披獅被，靈巧地做出舞獅動作；無人機編隊飛過，拖曳出絢麗彩煙……近日，在四川省成都華西中學，一場精彩的科技表演引起陣陣歡呼。

　　近年來，華西中學秉持“校園就是實驗室”理念，探索“全域場景+實驗推動”的科學教育新模式，給出了一所中學如何在科學教育中破題的答案。

　　1 實驗資源從哪兒來 打造全域?qū)嶒瀳鼍?/strong>

　　春風輕拂，華西中學校園里的銀杏開始抽出嫩芽。每一棵銀杏的樹干上，都掛著雌株或雄株的標識。

　　“銀杏樹怎么分雌雄呢？”這是華西中學高三（1）班學生劉禛宇曾經(jīng)的疑問。2024年，學校開展“華西天問”征集活動，鼓勵學生提問而不用回答，劉禛宇看著窗外的銀杏樹，寫下了這個問題。

　　讓她沒想到的是，學校生物組教師圍繞這個問題，帶著學生們做實驗，從是否結果、葉子刻痕深淺等方面出發(fā)，分辨校園內(nèi)每一棵銀杏的雌雄。

　　除了銀杏外，華西中學的墨池、微農(nóng)場和果園等，也常成為學生的實驗對象。

　　針對實驗資源缺乏的共性問題，華西中學在加強硬件建設的同時，從校園一草一木中挖掘?qū)嶒炠Y源，打造全域?qū)嶒瀳鼍埃寣W生時時處處都能開展科學探究。

　　觀察光合作用時，學生們利用墨池中的水草收集氧氣；發(fā)現(xiàn)自然死亡的小鳥后，師生將其制作成生物標本；果園的柑橘成熟了，成為釀制果酒的原料……

　　2024年，華西中學啟動科學教育“72228”工程，升級打造7個果園、2個中心（創(chuàng)新中心和閱讀中心）、2間特色實驗室（人工智能實驗室和數(shù)字實驗室）、2個長廊（微科技長廊和科學文化長廊），規(guī)劃建設8處科技景觀，優(yōu)化實驗教學氛圍和條件。

　　2 實驗項目如何開發(fā) 鼓勵全科教師參與

　　這學期剛開學時，華西中學化學實驗員陳燕和不少學生一樣，直奔降解實驗裝置，查看放置其中的塑料盒有無變化。

　　廣告中宣傳的可降解塑料真的可降解嗎？帶著這個疑問，2025年1月，華西中學化學教研組牽頭，帶著學生一起設計了降解實驗：收集一次性塑料盒，模擬測試其在自然條件下的降解效果。“我們希望學生通過這個實驗，學會質(zhì)疑，并能夠動手去驗證。”陳燕說。

　　如何源源不斷開發(fā)實驗項目？華西中學也有自己的秘訣：鼓勵全科教師參與創(chuàng)新實驗。

　　立足校園，華西中學各學科教研組和社團從教材向外拓展，開發(fā)了一系列實驗項目：數(shù)學組邀請學生測量校園廣場大榕樹的高度；音樂組利用瓷磚、可樂瓶等廢舊材料，開發(fā)出幾十種自制樂器；天文社在校園架起望遠鏡，讓學生觀測太陽黑子；歷史組帶著學生收集資料，并手工制作“文物”……

　　“實驗的核心是一種嘗試和改變。”華西中學黨委書記文波認為，無論哪個學科，都可以運用實驗的精神和方法，對原有教學方式進行優(yōu)化，最終目的是取得更好的育人效果。

　　3 創(chuàng)新實驗“新”在哪兒 激發(fā)學生主動探究

　　文波認為，未來學生最重要的能力一定不是刷題，而是創(chuàng)新，創(chuàng)新需要先“有心”，“真正聚焦學生核心素養(yǎng)時，一切都是順勢而為”。

　　華西中學要求師生完成教材上的演示實驗，并運用智慧教育實驗教學平臺進行跟蹤，確保每名學生具備基本的實驗素養(yǎng)；在設計校本拓展實驗時，聚焦學生的好奇心、想象力、探求欲和解決社會生活實際問題的能力。

　　生物課上講到的生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性，引發(fā)不少學生好奇。對此，師生就地取材，打造出“墨池Ⅱ號”生態(tài)缸，展示小型自然界長時間封閉運轉(zhuǎn)下的變化。“墨池Ⅱ號”從2024年4月設置以來，一直運轉(zhuǎn)至今。

　　在這樣的氛圍下，越來越多學生主動思考探究。華西中學高三（7）班學生張嘉成開展晶體制備、氫氧燃料電池制作、利用鋁熱反應焊接鋼板等各類實驗，已經(jīng)有3年多的經(jīng)驗。在保證安全的前提下，他還在家中搭建起簡易實驗室，目前有10余個培養(yǎng)皿。

　　“馬上要畢業(yè)了，這幾個月想利用課余時間，做出更多硫酸銅大晶體，送給同學和老師。”未來，張嘉成期待探究更加豐富奇妙的科學世界。

《中國教育報》2025年03月22日 第02版