科學家精神是科技工作者的精神圖譜，為科技創新提供強大驅動力，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，為培養具備科學素養、創新能力和家國情懷的時代新人提供了創新樣本。

　　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“青蒿素發現”的實驗迭代闡釋求實精神。學校開發科學精神行為量表，將愛國、創新、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、團隊協作中的傾聽頻率等，從而讓精神培育由抽象概念轉變為具體數據。

　　在“植物生長日記”項目中，學生通過竺可楨式的數據記錄與圖表繪制，學習科學觀測的嚴謹態度。學生在記錄數據時若遇困難，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化，初步形成“小我融入大我”的價值坐標。

　　實踐生態重構：

　　從“知識花園”到“創新雨林”

　　學科實踐：知識傳授的“基因編輯”。學校創新“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，以此啟發學生認識到科學發現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”的科學態度，逐步構建從容錯到試錯再到糾錯的創新思維模式。

　　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律，用數學模型描述時間概念，再以藝術創作表達時間感知。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作的重要性。

　　項目式學習：真實問題的“情境錨定”。“垃圾分類智能裝置”項目對接社區實際需求，學生在設計過程中經歷傳感器選型、算法優化與用戶反饋環節。察覺社區老人操作智能裝置的難題后，學生們主動出擊，優化界面布局，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，使學生理解科學創新不僅需要技術突破，更需關注社會福祉。

　　家校社協同：精神培育的“生態位構建”。學校創建“科學家家庭實驗室”計劃，家長與學生共同完成“水火箭發射”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據采集工作。在“社區水質監測”項目中，當結果顯示水質異常時，學生主動撰寫報告提交社區。這種“發現問題—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”的價值內涵。

　　拓展延伸：

　　從課堂到社會

　　課程內容的動態迭代。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容。例如，在“量子計算”單元中，教師引入潘建偉團隊實現量子衛星通信的最新成果，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“團隊協作觀察量表”記錄學生在沖突中的溝通次數與解決方案質量，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。當學生發現社區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鏈。學校通過將科學價值觀轉化為可操作的學習行為，使創新精神嵌入真實問題解決過程，提升了學生科學素養。

　　（作者單位：北京市海淀區中關村第一小學）

《中國教育報》2025年04月25日 第09版