科研資源科普化 | 面向科學(xué)教育的高端科研資源研學(xué)課程構(gòu)建與實(shí)踐——以中國(guó)科學(xué)院武漢植物園為例

《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（2021—2035年）》提出實(shí)施“科技資源科普化工程”，是落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置”重要論述的戰(zhàn)略性舉措。本期專題整理了航天、生命、海洋等學(xué)科科研機(jī)構(gòu)在科普、研學(xué)、構(gòu)建課程體系等方面的實(shí)踐與探索，以期集合全社會(huì)力量，共同做好科學(xué)教育加法。

文_韓麗　程想　梅林　靖欣然　程嘉寶

（中國(guó)科學(xué)院武漢植物園）

摘要：本文以中國(guó)科學(xué)院武漢植物園為例，通過(guò)案例分析與實(shí)踐總結(jié)，系統(tǒng)闡述其構(gòu)建“四位一體”研學(xué)課程體系的路徑與方法，分析當(dāng)前在課程適應(yīng)性、科研人員參與機(jī)制與效果評(píng)估等方面面臨的挑戰(zhàn)，并提出以“分層轉(zhuǎn)化、制度保障、多元評(píng)價(jià)”為核心的優(yōu)化路徑。本研究為同類科研機(jī)構(gòu)推進(jìn)科教融合、實(shí)現(xiàn)科研資源教育轉(zhuǎn)化提供理論參照與實(shí)踐范式。

關(guān)鍵詞：高端科研資源　科學(xué)教育　研學(xué)課程　課程轉(zhuǎn)化　科教融合　中國(guó)科學(xué)院武漢植物園

研究背景與意義

01

政策演進(jìn)與現(xiàn)實(shí)需求

科學(xué)教育是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、培養(yǎng)未來(lái)科技創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)性工程。當(dāng)前，我國(guó)科學(xué)教育正處于從“知識(shí)傳授”向“素養(yǎng)培育”轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段[1]?！蛾P(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》明確指出，要“充分調(diào)動(dòng)社會(huì)力量”“鼓勵(lì)高校和科研院所主動(dòng)對(duì)接引領(lǐng)中小學(xué)科學(xué)教育”[2]，助力科學(xué)教育高質(zhì)量發(fā)展。這為科研機(jī)構(gòu)深度參與國(guó)民科學(xué)教育體系提供了明確的政策依據(jù)和時(shí)代機(jī)遇。

然而，當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育的實(shí)踐仍面臨多重結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)：校內(nèi)教育在實(shí)踐場(chǎng)域、前沿資源和專業(yè)師資方面存在固有局限；社會(huì)層面優(yōu)質(zhì)、規(guī)范的科普資源供給仍顯不足[3]；尤其在“雙減”政策背景下，如何提供高質(zhì)量、體系化的校外科學(xué)教育內(nèi)容，成為全社會(huì)共同關(guān)注的焦點(diǎn)[4]。與此同時(shí)，以國(guó)家科研機(jī)構(gòu)為代表的“戰(zhàn)略科技力量”，在長(zhǎng)期科研實(shí)踐中積淀了豐富的物質(zhì)資源（如重大科學(xué)設(shè)施、特色種質(zhì)資源等）、前沿的知識(shí)體系及頂尖的科學(xué)家隊(duì)伍，這些高端科研資源不僅代表著國(guó)家創(chuàng)新能力的硬核實(shí)力，更蘊(yùn)含著激發(fā)青少年科學(xué)興趣、培養(yǎng)科學(xué)思維、塑造科學(xué)精神的獨(dú)特教育價(jià)值。如何系統(tǒng)性地將這些資源轉(zhuǎn)化為符合教育規(guī)律、適配不同學(xué)段學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)科學(xué)教育課程，實(shí)現(xiàn)從“科研創(chuàng)新策源地”向“科學(xué)教育源頭活水”的功能延伸，已成為一項(xiàng)兼具理論價(jià)值與實(shí)踐緊迫性的重要課題[5]。

02

案例價(jià)值與問(wèn)題研究

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園（以下簡(jiǎn)稱“武漢植物園”）作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量與全國(guó)科普教育基地，在特色植物保育、植物多樣性研究等領(lǐng)域積累了大量稀缺性、前沿性的科研資源，并在具體工作中對(duì)科普研學(xué)與科學(xué)教育進(jìn)行了深度探索實(shí)踐，不僅通過(guò)專家講座、科普講堂、主題展覽等形式將前沿科研成果轉(zhuǎn)化為公眾易于理解的科普內(nèi)容，同時(shí)將相關(guān)科研資源轉(zhuǎn)化為研學(xué)教育課程面向多層級(jí)學(xué)生開(kāi)展。本文以武漢植物園為研究對(duì)象，系統(tǒng)梳理與總結(jié)其將高端科研資源轉(zhuǎn)化為研學(xué)課程的實(shí)踐模式，深入剖析其在課程體系構(gòu)建、資源轉(zhuǎn)化機(jī)制、實(shí)施效果評(píng)估等方面面臨的挑戰(zhàn)，并提出具有針對(duì)性的系統(tǒng)優(yōu)化路徑；同時(shí)為同類機(jī)構(gòu)深度參與新時(shí)代科學(xué)教育體系建設(shè)貢獻(xiàn)案例經(jīng)驗(yàn)與理論思考[6]。

理論框架與資源概述

01

核心概念界定

高端科研資源的教育屬性本文界定的“高端科研資源”特指國(guó)家重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu)所擁有的、具有稀缺性、前沿性和專業(yè)性的資源集合。具體包括：①稀缺物質(zhì)資源，如特色種質(zhì)資源庫(kù)、大型科研設(shè)施、野外科學(xué)觀測(cè)臺(tái)站等，其不可替代性構(gòu)成了獨(dú)特的科學(xué)教育場(chǎng)景；②前沿知識(shí)資源，包括最新科研成果、重大科學(xué)問(wèn)題及先進(jìn)研究方法，能夠連接科學(xué)前沿與學(xué)生認(rèn)知；③專業(yè)人力資源，即高水平科研團(tuán)隊(duì)，他們是科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)精神的直接載體。這些資源共同構(gòu)成了科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展高質(zhì)量科學(xué)教育的比較優(yōu)勢(shì)[7]。

科學(xué)教育導(dǎo)向研學(xué)課程的特征梳理回顧科學(xué)教育發(fā)展歷程，鄭永和等人將我國(guó)科學(xué)教育發(fā)展歷程厘定為4個(gè)階段，其中2022年至今是科學(xué)教育受到高度重視、多主體參與、聚焦高質(zhì)量科學(xué)教育體系建設(shè)的系統(tǒng)建設(shè)期。在此背景下，科學(xué)教育導(dǎo)向的研學(xué)課程應(yīng)運(yùn)而生[8]。區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)，其有三個(gè)特征：一是學(xué)習(xí)場(chǎng)域的真實(shí)性，依托科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、種質(zhì)資源和野外臺(tái)站等真實(shí)科研環(huán)境；二是學(xué)習(xí)過(guò)程的探究性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生親歷“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—收集數(shù)據(jù)—分析結(jié)論”的完整科研流程；三是學(xué)習(xí)目標(biāo)的素養(yǎng)性，不僅關(guān)注科學(xué)知識(shí)掌握，更重視科學(xué)思維、探究能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)[9]。對(duì)于科研機(jī)構(gòu)而言，開(kāi)發(fā)此類課程是實(shí)現(xiàn)其社會(huì)服務(wù)職能的重要途徑，也是推動(dòng)高端科研資源科普化、促進(jìn)科技成果社會(huì)共享的創(chuàng)新實(shí)踐。

02

案例資源及轉(zhuǎn)化潛力分析

武漢植物園作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，其資源體系具有顯著的科學(xué)教育轉(zhuǎn)化潛力。在生態(tài)資源方面，園區(qū)保育的13?000余種植物資源和17個(gè)特色專類園（包括國(guó)家級(jí)獼猴桃種質(zhì)資源圃、東亞最大水生植物專類園等），構(gòu)成了從宏觀到微觀、從個(gè)體到系統(tǒng)的完整學(xué)習(xí)素材庫(kù)。在科研方向上，三大重點(diǎn)研究領(lǐng)域蘊(yùn)含豐富教育價(jià)值：植物進(jìn)化與多樣性保護(hù)方向可轉(zhuǎn)化為探討生命起源、適應(yīng)進(jìn)化及生物多樣性保護(hù)等主題的深度課程；經(jīng)濟(jì)植物育種方向聚焦獼猴桃、蓮等特色作物遺傳改良，是開(kāi)展現(xiàn)代生物技術(shù)教育的典型案例；植被恢復(fù)與流域治理方向則面向國(guó)家生態(tài)安全需求，為開(kāi)發(fā)跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程提供了實(shí)踐素材。在平臺(tái)支撐方面，全國(guó)及省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及野外臺(tái)站形成了從實(shí)驗(yàn)室研究到野外觀測(cè)的完整科研鏈條；在團(tuán)隊(duì)方面，科普開(kāi)放中心20余人的專職科普工作團(tuán)隊(duì)與專業(yè)的科研團(tuán)隊(duì)協(xié)同則為課程研發(fā)提供了內(nèi)容創(chuàng)新與教育轉(zhuǎn)化的雙重保障。

課程體系的構(gòu)建模式與轉(zhuǎn)化機(jī)制

01

課程開(kāi)發(fā)核心理念

為確保高端科研資源向教育課程的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，武漢植物園在長(zhǎng)期實(shí)踐中形成了以“課程化重構(gòu)”與“分眾進(jìn)階”為核心的雙重指導(dǎo)理念。針對(duì)各個(gè)年齡段人群開(kāi)展了系統(tǒng)的科學(xué)教育研學(xué)工作，以原創(chuàng)課程為基礎(chǔ)，輻射帶動(dòng)學(xué)校、社區(qū)，還舉辦導(dǎo)師等相關(guān)從業(yè)人員培訓(xùn)工作。目前，已初步形成包含自然科學(xué)通識(shí)、科學(xué)思維拓展、科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究及科學(xué)教育工作引導(dǎo)“四位一體”的研學(xué)課程體系。

“高端科研資源課程化”理念強(qiáng)調(diào)教育邏輯對(duì)科研資源的重塑。其核心在于，從復(fù)雜科研體系中提取具有教育價(jià)值的知識(shí)片段，通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)將其重構(gòu)為以問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)單元[10]。例如，將物種多樣性研究轉(zhuǎn)化為“植物偵探”探究活動(dòng)，將采集“獼猴桃果實(shí)品質(zhì)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”設(shè)計(jì)為“育種評(píng)估師”的品種篩選任務(wù)，讓學(xué)生在解決真實(shí)科學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中掌握科研方法、培養(yǎng)科學(xué)思維。這一轉(zhuǎn)化過(guò)程不僅要求科研內(nèi)容的教育適配性，更注重科學(xué)方法論與探究精神的傳遞。

“分眾化與進(jìn)階性”理念則體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計(jì)思想。基于“四位一體”課程體系，該理念具體表現(xiàn)為：針對(duì)不同年齡層學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特征與學(xué)習(xí)需求，構(gòu)建從“感知體驗(yàn)”到“思維訓(xùn)練”再到“科研實(shí)踐”的進(jìn)階路徑[11]。在自然科學(xué)通識(shí)階段（4～10歲），側(cè)重興趣激發(fā)與情感聯(lián)結(jié)；科學(xué)思維拓展階段（8～14歲），聚焦問(wèn)題解決與協(xié)作探究；科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究階段（12～18歲），注重系統(tǒng)研究與創(chuàng)新實(shí)踐；科學(xué)教育工作引導(dǎo)層面，則致力于專業(yè)能力提升與生態(tài)構(gòu)建。每個(gè)階段通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、資源適配的有機(jī)組合，形成“體驗(yàn)—探究—?jiǎng)?chuàng)造”的完整學(xué)習(xí)閉環(huán)。

兩大理念相互支撐，共同指導(dǎo)形成了從資源篩選、內(nèi)容轉(zhuǎn)化到課程實(shí)施的完整方法論體系，為“四位一體”課程體系的構(gòu)建與實(shí)踐提供了堅(jiān)實(shí)的理念基礎(chǔ)。

02

“四位一體”的研學(xué)課程體系構(gòu)建

自然科學(xué)通識(shí)課程本模塊課程以“普及啟蒙層”為目標(biāo)，面向小學(xué)低年級(jí)及學(xué)前兒童，一般年齡為4～10歲，課程設(shè)計(jì)上充分考慮此年齡階段孩子的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)特色，以激發(fā)科學(xué)興趣、建立自然情感聯(lián)結(jié)為核心目標(biāo)，通過(guò)沉浸式體驗(yàn)啟蒙基礎(chǔ)科學(xué)認(rèn)知。以武漢植物園“探自然”科普課為例，圍繞植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)特征與生態(tài)功能，設(shè)置“探花、探草、探樹(shù)、探葉、探果、探根莖”6個(gè)主題模塊，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)自然，培養(yǎng)其觀察力與好奇心。此外，課程研發(fā)人員還進(jìn)一步拓展教育邊界，開(kāi)發(fā)出一系列“植物＋”融合課程，如結(jié)合“博物生態(tài)”推出“夜影蟲(chóng)鳴”夜探課，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)自然觀察昆蟲(chóng)及兩棲動(dòng)物，了解其生活環(huán)境，感受生物多樣性的意義；結(jié)合“戶外探索”推出“自然定向越野”互動(dòng)課，則融入更多的植物識(shí)別任務(wù)，在自然場(chǎng)景中完成知識(shí)構(gòu)建與情感認(rèn)同，為后續(xù)科學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

學(xué)生參加“夜影蟲(chóng)鳴”夜探課

科學(xué)思維拓展課程本模塊課程以“興趣深化”為目標(biāo)，面向小學(xué)生或初中低年級(jí)學(xué)生，一般年齡為8～14歲，課程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)問(wèn)題導(dǎo)向與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，重點(diǎn)培養(yǎng)科學(xué)思維方法與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在真實(shí)或仿真的科研情景中，掌握基本科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)思維[12]。以武漢植物園連續(xù)5年推出的“小小科學(xué)家”成長(zhǎng)專題營(yíng)為例，在四天三晚的活動(dòng)中，依托園區(qū)植物資源設(shè)置“植物大偵探”“標(biāo)本制作”等課程，引導(dǎo)學(xué)生以“園藝師”“引種員”等身份，學(xué)會(huì)植物分類與識(shí)別，同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)手操作顯微鏡、試管等科學(xué)儀器，體驗(yàn)“提出問(wèn)題—?jiǎng)邮钟^察—分析結(jié)論”的科學(xué)探究過(guò)程。課程特別設(shè)置了“走進(jìn)非洲”環(huán)節(jié)，邀請(qǐng)中-非聯(lián)合研究中心專家及留學(xué)生參與現(xiàn)場(chǎng)交流，介紹非洲植物多樣性及不一樣的生活文化習(xí)俗，拓展學(xué)生國(guó)際化視野，激發(fā)好奇心與想象力。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課程本模塊課程以“能力提升”為目標(biāo)，面向12～18歲具有較強(qiáng)科學(xué)興趣和研究潛力的中學(xué)生，通過(guò)模擬真實(shí)科研流程，系統(tǒng)訓(xùn)練科學(xué)探究能力與創(chuàng)新思維。課程設(shè)計(jì)以“微科研”為核心形式，在專業(yè)科研人員指導(dǎo)下，學(xué)生圍繞特定科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展中短期研究項(xiàng)目，完整經(jīng)歷科研全過(guò)程。武漢植物園先后推出的“神農(nóng)架生態(tài)圈科考營(yíng)”“大洪山科考探險(xiǎn)營(yíng)”等均由在職科研人員親自帶隊(duì)，帶領(lǐng)學(xué)生按照科考人員的方法與流程開(kāi)展植物群落調(diào)查，沉浸式體驗(yàn)微科研。課程團(tuán)隊(duì)還積極與中學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，開(kāi)發(fā)了“科研微課題”系列課程20余項(xiàng)，涵蓋植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，如“典型湖泊水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查”“獼猴桃品質(zhì)測(cè)定”“沉水植物的光合作用”等，采用“導(dǎo)師制＋實(shí)驗(yàn)室輪轉(zhuǎn)”模式，學(xué)生可進(jìn)入生態(tài)實(shí)驗(yàn)室、組培中心等，學(xué)習(xí)使用專業(yè)儀器設(shè)備，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析和科學(xué)論文撰寫(xiě)等基本科研技能。課程周期通常為2～5天，最終以研究匯報(bào)或小論文形式展示成果，部分優(yōu)秀課題還可延伸為青少年科技創(chuàng)新項(xiàng)目。

科學(xué)教育工作引導(dǎo)課程本模塊課程以“輻射引領(lǐng)”為目標(biāo)，重點(diǎn)面向科技教育工作者、科普從業(yè)人員，旨在構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)教育生態(tài)系統(tǒng)。課程設(shè)計(jì)聚焦科教理念更新、教學(xué)方法創(chuàng)新和資源共享機(jī)制建設(shè)，通過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)與交流平臺(tái)搭建，提升科學(xué)教育的專業(yè)化水平與社會(huì)影響力。課程實(shí)施注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)專家講座、工作坊、教學(xué)觀摩、實(shí)踐研修等多種形式，構(gòu)建“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—反思—?jiǎng)?chuàng)新”的專業(yè)發(fā)展閉環(huán)[13]。武漢植物園連續(xù)3年配合開(kāi)展“全國(guó)科學(xué)教育暑期學(xué)校”中小學(xué)教師培訓(xùn)（武漢分會(huì)場(chǎng)），開(kāi)設(shè)“探究式科學(xué)教學(xué)方法”“校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)踐”等模塊，由專職科普教師帶領(lǐng)參與者以學(xué)生的角色參與課程，并進(jìn)行課程反饋與交流，促進(jìn)科研資源向教育資源轉(zhuǎn)化。

現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)與優(yōu)化空間

01

面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)

課程專業(yè)性與普適性難以兼顧受學(xué)校教學(xué)計(jì)劃與課程安排限制，系統(tǒng)性、以班級(jí)為單位的研學(xué)課程占比較低。當(dāng)前武漢植物園的課程主要通過(guò)線上平臺(tái)向社會(huì)開(kāi)放招生，導(dǎo)致學(xué)員年齡、認(rèn)知基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)需求差異顯著，對(duì)課程研發(fā)與實(shí)施構(gòu)成雙重壓力：課程既需保持專業(yè)性與科學(xué)性，體現(xiàn)植物園的科研資源優(yōu)勢(shì)，又需適應(yīng)不同層次學(xué)生的認(rèn)知水平與興趣，在內(nèi)容深度、活動(dòng)形式與表達(dá)方式上作彈性化設(shè)計(jì)。如何在同一課程框架下，既實(shí)現(xiàn)科學(xué)啟蒙的普遍目標(biāo)，又為學(xué)有余力的學(xué)生提供進(jìn)階探索的空間，成為課程優(yōu)化的重要方向[14]。

科研人員參與課程研發(fā)缺乏可持續(xù)機(jī)制目前課程研發(fā)主要由專職科普?qǐng)F(tuán)隊(duì)承擔(dān)，其在教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施方面投入較多，但在轉(zhuǎn)化科研資源、融入前沿科學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)科學(xué)方法訓(xùn)練等方面，仍需科研人員深度參與。然而，科研人員本身任務(wù)繁重，面臨明確的科研考核壓力，難以長(zhǎng)期、系統(tǒng)地投入課程開(kāi)發(fā)、教師培訓(xùn)與教學(xué)支持工作?，F(xiàn)有協(xié)作多基于個(gè)人興趣或短期項(xiàng)目，缺乏制度化的激勵(lì)保障、時(shí)間安排與成果認(rèn)定機(jī)制，導(dǎo)致科研資源與科普教學(xué)之間銜接不暢，課程內(nèi)容更新與專業(yè)支撐面臨可持續(xù)性問(wèn)題。

研學(xué)效果缺乏長(zhǎng)效跟蹤與多維評(píng)估體系現(xiàn)有課程評(píng)價(jià)主要依靠過(guò)程反饋與短期滿意度調(diào)查，缺乏對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、思維發(fā)展、態(tài)度行為轉(zhuǎn)變等長(zhǎng)期影響的跟蹤研究。評(píng)價(jià)工具較為單一，尚未構(gòu)建覆蓋知識(shí)、能力與情感的多維度評(píng)估體系，也未能與學(xué)校教育的評(píng)價(jià)機(jī)制有效銜接。同時(shí)，針對(duì)課程在不同學(xué)生群體中的適應(yīng)性、教學(xué)策略的有效性、資源使用效率等方面，尚未建立持續(xù)的數(shù)據(jù)收集與分析系統(tǒng)，影響了課程體系的科學(xué)優(yōu)化與效果驗(yàn)證。

02

未來(lái)優(yōu)化路徑

構(gòu)建“科研資源—課程內(nèi)容”分層轉(zhuǎn)化體系對(duì)武漢植物園內(nèi)可進(jìn)行科普轉(zhuǎn)化的科研資源進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，基于小學(xué)、初中、高中學(xué)生年齡層次，按認(rèn)知難度、研究方法、科學(xué)內(nèi)涵3個(gè)維度進(jìn)行分類與分級(jí)，建立科研資源向課程內(nèi)容轉(zhuǎn)化的分級(jí)篩選機(jī)制，形成“基礎(chǔ)認(rèn)知—探究實(shí)踐—科研實(shí)訓(xùn)”三階段課程轉(zhuǎn)化路徑，明確各類資源適配的學(xué)段與課程類型，體現(xiàn)課程構(gòu)建的系統(tǒng)性與進(jìn)階性。例如，基于“水生植物的光合作用”這一課題，面向小學(xué)低年級(jí)學(xué)生，以理解植物產(chǎn)生氧氣、認(rèn)識(shí)不同水生植物形態(tài)的認(rèn)知目標(biāo)，可開(kāi)展“尋找水中的‘氧氣工廠’”主題課程；面向小學(xué)高年級(jí)或初中學(xué)生，以掌握光合作用的基本原理與過(guò)程為認(rèn)知目標(biāo)，開(kāi)展“探秘沉水植物的光合作用”主題課程；面向高中生，則可結(jié)合水生植物適應(yīng)水環(huán)境的特點(diǎn)及其在污水處理中的應(yīng)用為認(rèn)知目標(biāo)，開(kāi)展“水生植物對(duì)水環(huán)境的適應(yīng)方式”主題課程。

學(xué)生參加“小小科學(xué)家”專題營(yíng)進(jìn)行獼猴桃品質(zhì)測(cè)定

首都師范大學(xué)附屬中學(xué)學(xué)生參與微課題“蓮花色和花青素的關(guān)系探究”

深圳高中生參與微課題“外來(lái)水生植物的入侵危害探究”

形成“制度保障—平臺(tái)支撐”的科研人員深度參與機(jī)制優(yōu)化科研人員參與課程研發(fā)的相關(guān)機(jī)制，從頂層設(shè)計(jì)入手，建立覆蓋激勵(lì)、考評(píng)、發(fā)展全流程的制度化保障，實(shí)施科研人員科學(xué)教育貢獻(xiàn)認(rèn)定與績(jī)效激勵(lì)制度，開(kāi)展科研成果科普轉(zhuǎn)化專項(xiàng)支持計(jì)劃，將科研人員從“臨時(shí)嘉賓”轉(zhuǎn)化為“課程共建者”，實(shí)現(xiàn)科研資源向教育資源的制度化、常態(tài)化轉(zhuǎn)變。例如，武漢植物園出臺(tái)《鼓勵(lì)科研人員參與科普工作實(shí)施辦法（試行）》，將課程開(kāi)發(fā)、教學(xué)支持、科普培訓(xùn)、科普宣傳等工作納入績(jī)效評(píng)價(jià)體系，明確課時(shí)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)與成果認(rèn)定范圍，將相關(guān)費(fèi)用納入年度績(jī)效發(fā)放。實(shí)施“科研成果科普化”專項(xiàng)支持計(jì)劃，設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，支持科研人員將其最新研究成果轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化課程包、實(shí)驗(yàn)教具或科普展項(xiàng)。

建立“能力導(dǎo)向—持續(xù)改進(jìn)”的研學(xué)課程質(zhì)量評(píng)估體系在評(píng)價(jià)體系上，超越傳統(tǒng)的滿意度評(píng)價(jià)，嚴(yán)格依據(jù)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際科學(xué)教育評(píng)估維度，構(gòu)建以科學(xué)實(shí)踐能力為核心的評(píng)價(jià)框架，從科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度3個(gè)維度設(shè)計(jì)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)任務(wù)與量規(guī)。在運(yùn)行機(jī)制上，進(jìn)一步強(qiáng)化“評(píng)估—反饋—優(yōu)化”的持續(xù)改進(jìn)循環(huán)。一方面通過(guò)前后測(cè)對(duì)比、課堂觀察記錄、學(xué)生作品分析、長(zhǎng)期追蹤訪談等方式，系統(tǒng)收集學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的證據(jù)鏈；另一方面將評(píng)價(jià)結(jié)果定期反饋至課程研發(fā)團(tuán)隊(duì)，用于修訂課程目標(biāo)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法，也為科研人員調(diào)整資源轉(zhuǎn)化策略、教師提升教學(xué)能力提供實(shí)證依據(jù)。例如，通過(guò)分析多期“小小科學(xué)家”成長(zhǎng)營(yíng)的評(píng)估數(shù)據(jù)，課程團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在“科學(xué)論證”環(huán)節(jié)表現(xiàn)偏弱，遂在后續(xù)課程中強(qiáng)化了“觀點(diǎn)—證據(jù)—推理”表達(dá)訓(xùn)練模塊，有效提升了課程目標(biāo)的達(dá)成度。

結(jié)論與展望

01

研究結(jié)論

本研究以中國(guó)科學(xué)院武漢植物園為實(shí)踐案例，系統(tǒng)探索了高端科研資源向科學(xué)教育研學(xué)課程轉(zhuǎn)化的可行路徑與實(shí)踐模式。研究發(fā)現(xiàn)，科研機(jī)構(gòu)依托其稀缺性、前沿性資源構(gòu)建“四位一體”分層課程體系，能夠有效銜接不同學(xué)段的認(rèn)知發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)從科學(xué)啟蒙到科研實(shí)踐的能力進(jìn)階。課程轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵在于建立“資源篩選—內(nèi)容重構(gòu)—教學(xué)適配”的系統(tǒng)機(jī)制，其核心挑戰(zhàn)則在于如何平衡課程的專業(yè)性與普適性、構(gòu)建科研人員可持續(xù)參與的制度保障，以及建立以素養(yǎng)為導(dǎo)向的長(zhǎng)效評(píng)價(jià)體系。武漢植物園的實(shí)踐表明，通過(guò)理念創(chuàng)新、機(jī)制設(shè)計(jì)與路徑優(yōu)化，科研機(jī)構(gòu)完全能夠在國(guó)家科學(xué)教育體系中發(fā)揮不可替代的支撐作用。

02

實(shí)踐啟示

本研究的實(shí)踐啟示主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是課程開(kāi)發(fā)應(yīng)堅(jiān)持“資源依托、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、素養(yǎng)導(dǎo)向”，將真實(shí)科研問(wèn)題轉(zhuǎn)化為探究任務(wù)，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中發(fā)展科學(xué)思維與實(shí)踐能力；二是機(jī)制建設(shè)需注重“制度激勵(lì)與平臺(tái)支撐”雙軌并進(jìn)，通過(guò)工作量認(rèn)定、專項(xiàng)支持、平臺(tái)協(xié)作等舉措，激發(fā)科研人員持續(xù)參與的內(nèi)生動(dòng)力；三是質(zhì)量提升應(yīng)構(gòu)建“評(píng)估—反饋—優(yōu)化”閉環(huán)系統(tǒng)，基于證據(jù)持續(xù)改進(jìn)課程內(nèi)容與教學(xué)策略。這些經(jīng)驗(yàn)為同類科研機(jī)構(gòu)、科技場(chǎng)館依托自身資源開(kāi)展科學(xué)教育提供了可操作、可復(fù)制的參考范式。

03

研究局限與未來(lái)方向

本研究的局限在于主要基于單一機(jī)構(gòu)的實(shí)踐總結(jié)，其模式的普適性有待在不同類型科研機(jī)構(gòu)中進(jìn)一步驗(yàn)證。同時(shí)，對(duì)課程長(zhǎng)期效果的追蹤數(shù)據(jù)尚不充分，影響評(píng)價(jià)的深度與說(shuō)服力。未來(lái)研究可朝三個(gè)方向深化：一是開(kāi)展多案例比較研究，提煉不同資源類型機(jī)構(gòu)的課程轉(zhuǎn)化模式；二是加強(qiáng)縱向追蹤與實(shí)證研究，系統(tǒng)考察課程對(duì)學(xué)生科學(xué)興趣、職業(yè)選擇等方面的長(zhǎng)期影響；三是探索數(shù)字化、智能化技術(shù)在課程個(gè)性化推薦、虛擬實(shí)訓(xùn)、學(xué)習(xí)分析等方面的融合應(yīng)用，推動(dòng)科學(xué)教育研學(xué)向精準(zhǔn)化、智能化方向發(fā)展。

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來(lái)源 | 《中國(guó)科技教育》2025-12

編輯 | 張雨晴

審校 | 孟想、若惜