卢湾中学学生利用课余时间开展“设计起跑线”探究

(资料图)

在全长300米的环形跑道上，该如何进行4×100米接力赛？

这是卢湾中学六年级和七年级学生在体育课上面对的一道数学题。题目的起源，来自于有学生注意到每年的学校运动会有50米、100米、200米、800米等赛跑项目，也有8×50米的接力项目，但唯独少了体育比赛中经典的4×100米接力赛。

而今年的运动会能否增加这个项目，取决于学生的解题进展。面对这道“实践题”，学生们最近都铆足了劲，讨论、分析、测量、计算、设计、绘图……

在创新教育理念的引领和推动下，黄浦区中小学这类开放性的“实践题”越来越多。通过为身边的问题求解，点燃和激发学生的好奇心和探索欲，科学教育也可以这样做加法。

打开思路，为校园难题寻求最优解

跑道总长度只有300米，4×100米接力赛如何设置场地？为了比赛的公平，如何划分不同赛道的起跑线？这是典型的结构不良问题，既没有标准答案，也没有明确的解决途径。但体育老师的题目一出，反倒激起不少学生的挑战欲，他们不仅想尽快找出答案，设计出4×100米接力赛的起跑线和终点线，更希望能够在自己设计的跑道上接力奔跑。

为此，学校数学组和体育组老师特意招募了多个“设计起跑线”项目化学习小组。每个小组根据组员的特长分工，利用课余时间用不同方法开展探究活动。有的小组采取“倒推法”，先定好终点线位置，再根据跑步路程逐步倒推，计算每一棒起跑线的定位；有的小组干脆用编程处理数据；有的小组选择手绘制图，在测量了操场的直道距离与弯道半径之后，结合比例尺画出了操场的平面图；有的小组选择将数据导入电脑软件进行电子绘图，配以不同的颜色解释说明。各小组最终呈现的工程设计图让老师耳目一新。

项目负责老师祝光兢注意到，在整个项目的探究过程中，课堂学习仅占一小部分，参与学生把大量时间都花在了课后。“没有了传统课堂的束缚，大家的讨论思路彻底打开了，在有趣的问题情境中，学生们通过探索生活实际问题的解决方式理解数学的内涵。最令他们自豪的是，经过大家的不懈努力，今年秋季，4×100米接力赛将正式成为学校运动会项目。”祝光兢说。

融合体育与数学的“设计起跑线”项目，是卢湾中学跨学科课程群近50个项目中的一个典型案例。这些在学生眼中颇具新意的跨学科课程，旨在通过大问题、大专题和大概念的单元设计，培养学生高阶思维能力和创造性解决问题的能力，并在这一过程中，激发学生对科学的好奇心与想象力、对实践的专注度和坚韧性，逐步养成创新人格的优秀品质。

区校联动，突破创新人才培养瓶颈

对于中小学创新人才培养而言，如何在课堂中识别有发展潜力的好苗子，有了好苗子，又该如何通过有针对性的课程激发他们的学习和探究兴趣，以及学生升学后如何让他们的兴趣爱好不“断流”……这些问题曾令不少教育者感到困惑。

去年9月，卢湾中学开始探索指向学生创新素养培育的项目化学习，通过融合课程群、跨学科课程群、广域课程群形成面向每个学生的“通识+特长+实践”的创新教育课程体系。卢湾中学校长张怡说：“过去，我们更偏向于通过特色社团，为有兴趣的学生培养科技特长，现在学校更希望能通过创新课程体系的建设，提升更多学生的科学和创新素养。”

针对创新人才培养的瓶颈问题，黄浦区也启动构建区域整体推进创新教育协作系统，以紧密型教育集团（学区）作为人才培养的责任主体和牵头单位，开发并实施集团学科拔尖创新人才一体化培养特色课程，通过区校联动、多方协作，共同探索区域创新教育体系。

据黄浦区教育局局长郭金华介绍，黄浦区依托大同中学、格致中学、向明中学等市实验性示范性高中的优势资源，建立学科拔尖创新人才培养基地，开展数学、物理、化学、生物、信息学的学科拔尖创新人才培养；依托同济黄浦设计创意中学、上理工附属储能中学、上海音乐学院附属黄浦比乐中学等部分特色高中以及科技活动中心的特色项目，建立科技、艺术、社会创新人才培养基地，分别打造创意设计、新工科、音乐创编、人工智能等培养基地，探索优势资源区域共享的培养模式。

培育土壤，呵护学生的创新基因

近日，数学和信息学科的拔尖创新人才培养基地在大同中学正式开班。几十名学有特长的高中生学员来自各个学校。课程则由市级学科业余学校、相关高校以及区内优质高中的精干师资授课。除了每周一次的高质量“集训”，基地还为每个学员配备了来自生源校和基地校的双导师，帮助学生实现学科素养和学习水平的跃升。

除了这些学有特长的学生，对于其他学生的创新素养培育，各所学校也同样颇费苦心。本学期以来，大同中学的CIE（创意、创造、创业）课程中就有一门“AI+智慧芯片设计”的新课备受广大高一学生欢迎。

“经过前期调研，我们发现不少学生对如何设计‘中国芯’很感兴趣，于是就找到相关芯片设计企业，共同研发了这一课程，由芯片设计工程师团队与学校教师双师授课。”大同中学课程教务中心副主任李樑告诉记者，最近这些学生已在老师带领下，为学校的电梯设计起了新的芯片，“等时机成熟，我们也会带学生走出校园去动手实践，把自己设计的芯片做出来”。

大同中学的CIE专业导航课除了增开芯片设计课程，还新增了人工智能、无人机等科创课程，学校也开始进行校园内部空间的创设和改造，力求为学生搭建更多满足个性发展的平台。在大同中学校长应华看来，每个学生都具有创新潜能，都有与生俱来的创新基因，关键需要不断唤醒、点燃、激发、呵护和增强。学校理应为学生培育创新土壤，在培养核心素养的基础上聚焦创新人格和创新技能的培育，从而帮助学生提升综合素养，实现全面发展。

图片来源：均学校供图