“创新思维是一个国家科技人才最该具备的核心素养。”在花都区秀雅学校校长张忠宝看来，创新思维是以新颖独创的方法解决问题的思维过程，通过这种思维能突破常规思维的界限，以超常规的方法、视角思考问题，提出与众不同的解决方案，从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。

加强科技教育，是夯实科技创新人才培养根基的重中之重。然而，作为一所初级中学的校长，张忠宝也感慨，初中的科学教育面临着两大挑战——在初中阶段，科学课被划分为物理、化学、生物三个单独的学科进行教学，而实际上，科学是综合的、交叉的，“这就导致学生对科学的认知是割裂的。”另一大挑战则是初中生学习科学主要基于考试成绩为目标，较少进行以解决实际问题为导向的探究性学习。秀雅学校则通过跨学科项目式的学习模式，破解了这些难题。

科学教育是创新思维培养和全人素养的教育

“秀雅学校的目标不仅是传授科学知识，更重要的是培养学生的科学思维。”据张忠宝介绍，学校通过科学课程、STEM教育课程、玩转数学项目化学习课程，强化课堂主渠道，通过创设问题情境、观察与发现、提问与质疑、联想与类比、批判与分析等课堂环节，点燃学生的科学热情、培养创新性思维。

秀雅学校初三学生封俊熙常被同学们称为“科学小达人”。在第七届“玩转数学——广州市初中数学创新作品大赛评比”中，封俊熙与团队成员一同完成了“正中圆心——‘软式飞镖’靶心命中问题项目研究”，并最终获得了广州市的一等奖，继续保持了学校的大满贯记录。

封俊熙与团队成员一同完成了“正中圆心——‘软式飞镖’靶心命中问题项目研究”。

在调研期间，封俊熙带领团队观摩学校飞镖队的训练，了解他们的手型、飞镖运动的轨迹等。并利用初二所学的二次函数和相应的物理知识，建立了一个投飞镖的数学模型。“队员们投飞镖的出手点、飞镖飞行的最高点和靶心命中的点刚好形成一条抛物线，我们用抛物线来计算、分析、优化队员们起手点的高度、投掷的力度和角度，并给队员们解释教练的训练原理，并提供简单的建议，帮助他们更加准确地打中标靶。”

正如张忠宝所言，科学教育也是创新思维培养和全人素养的教育。是一趟教育学生直面失败、不断进步、并懂得团队协作的探索之旅。

有一次，在带领团队完成物理课本的课后实验“制作水火箭”中，封俊熙发现，虽然通过演算、搭建模型，理论上成功了，但在实际的制作和操作中，有各种因素会制约实验。比如水量、气压、风向的轻微调整都会影响水火箭的飞行高度。

在实验的两个多星期里，封俊熙看到了太多次水火箭升空失败、倒地的场面。“周末时我们会去空旷的场地试验，收集了实验数据后，下一个星期里我们再继续改进。”

封俊熙带领团队完成物理课本的课后实验“制作水火箭”。

“科学实验的成功不是单打独斗的，而是合作共赢。”封俊熙表示，在探索的三个星期里，小组成员们各司其职，动手能力强的负责水火箭的搭建，理论性知识储备丰富的则会考虑各个因素对他的影响，还有数据记录员分工合作。此外，每逢周末，封俊熙和班上其他团队的成员们还会沟通交流、互相取经、分享心得，融合两个团队各自优势与知识。

在校运会开幕式上，封俊熙带领团队向全校师生展示了水火箭的发射——水火箭带着封俊熙和团队伙伴的努力，向着云端一飞冲天。“因为看过太多次水火箭倒下的瞬间，那一次在全校面前展示的成功瞬间，真的让我们感到很欣慰、自豪，很有成就感。”

跳出课本、联系实际 抽象的科学理论也可以生动有趣

封俊熙坦言，在各类数学、物理实验研究项目上取得成功，离不开他在学校课堂里的日积月累。其中，让封俊熙获益匪浅的是专题式的学习方式。

不拘泥于课本、紧密联系生活实际，是秀雅学校科学课堂的一大亮点。封俊熙还记得，在一堂物理课上，老师在讲解能量的知识前，首先引导同学们跳出课本进行开放性的思考：“同学们对能量有哪些理解？你认为能量是一种什么样的东西？能量在生活各个方面中都起到了什么作用？”听到老师的提问，封俊熙的脑海中立刻想起最近在新闻上看到的Space X火箭。“我知道，燃料是能量存在的一种形式。燃料的化学能转化为内能、再转化为火箭的机械能，从而完成火箭发射。”他告诉记者，开放性的提问培养了他从生活中寻找科学答案的意识，他在日常生活中也会更加关注科学知识与生活细节之间的联系与结合。

据学校物理老师张玉玲介绍，物理知识用到生活中去亲手制作东西，解释某些现象。回南天、牛奶、润唇膏……这些再也常见不过的日常现象和生活物品，在秀雅学校物理老师的眼里，都是活灵活现的教学素材、是科学教育的好帮手。“学到密度的知识时，我们会让同学们在家测量牛奶的密度。学到物态变化时，老师们买了蜂蜡、椰子油、橄榄油等材料，教同学们在实验室用酒精灯等仪器制作唇膏，让同学们在动手的过程中，对物态变化这种抽象概念有更具体的认知，并温习实验仪器的使用规范。”

秀雅学校的学生在做科学实验。

此外，据学校主任李雄彬介绍，在参加了广州智慧阳光评价·科学素养测评后，学校得以更直观地从表格和数据中读取科学教育的发展情况。“学校会依据监测结果，调整教学策略，改进教学方法。例如，如果学校的学业负担与花都区、广州市整体情况对比偏高的话，我们会及时要求老师调整作业量。”张忠宝了解到，使用了广州智慧阳光评价·科学素养测评后，老师们的教学工作发生了变化，破除了科学教育方面的“唯分数、唯成绩”观点，转而更多关注孩子的身心健康水平、综合科学素养等方面的提升。

采写：南都记者杨晓彤

编辑：梁艳燕

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本文作者

杨晓彤

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南方都市报记者

梁艳燕

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深耕普教领域。记者妈妈也有教育烦心事，一起来聊聊。