当学生商烨坤的团队第15次启动氢氧发生器时，实验室里突然传来爆鸣声。团队经过持续3周针对“横跨千年的能量转化研究”这一课题的深入研究，终于成功实现了化学能向动能的转化。在山东省济南市莱芜第十七中学（以下简称“莱芜十七中”），这样的场景已成为科学教育的日常。这所学校在用生动的实践回答着“如何让科学精神真正滋养青少年的成长”这一重要的时代命题。

生态重构：从“知识容器”到“创新孵化器”

走进莱芜十七中的科技节，七大板块活动呈现着截然不同的教育图景：3D打印社团复原地方优秀传统文化故事“夹谷会盟”场景，化学社团将84消毒液应用研究延伸至环境科学这一领域，无人机社团则用航拍数据记录红石公园的生态变迁。多样化的实践折射出学校“一核两翼三层级”课程体系引发的深层变革。

“科学教育不是实验室里的孤岛。”莱芜十七中党委副书记、校长贾玉彦介绍，学校将国家课程作为核心，构建起“基础型—拓展型—发展型”三级课程链。以化学组开发的校本课程“化学生活寻趣”为例，学生从探究膨松剂原理到亲手烘焙面包，知识获取的方式从被动接受转向主动建构。

无人机社团指导教师吕久瑞的实践颇具启示。他带领学生将无人机拆解重组，自主编写飞行代码，最终形成航拍应用、视频处理等完整项目链。“这个过程不仅教会学生技术，还培养了学生的系统工程思维。”

跨学科融合教学的探索更具有鼓舞性。学生刘烨莹等排演的“青蒿素的提取”科普剧以艺术形式展现科学原理，获得省赛二等奖；学生王姝晴的科技创想画《仰望星空 北斗闪耀》以“中国龙”为主线，将中华民族在科学领域的成就（如指南针、人造卫星、空间站等）汇集在一起，并融入了培养皿与数字星球等元素，展现了祖国的强大实力，获得省赛一等奖，成功入围国赛并获得现场作画三等奖。当学生在第十五届“北斗杯”全国青少年空天科技体验与创新大赛中斩获国家奖项时，很多教师表示这绝非偶然。

教师转型：从“教书匠”到“创新合伙人”

物理教师陈雷雨的转型历程体现了“知行合一”的理念。在副校长周运升的指导下，她负责科技节的水火箭项目。其间，她与学生共学共研，如测试不同瓶体材质、调整水气比例、优化分离装置等，经历数百次失败，最终实现二级火箭流畅分离。

3D打印社团的创建为科学教育提供了更多可能。面对设备短缺、经验空白等困难，教师张永健带领学生从设计钥匙扣起步，逐步攻克复杂结构建模。在他的带领下，信息组构建了“人工智能课程、Python编程、3D设计”“三位一体”课程体系。在济南市学生信息素养提升实践活动中，莱芜十七中学子获得2项市级一等奖、3项市级二等奖。“教师的专业发展不应仅仅囿于课堂。”张永健表示。当教师从“教书匠”转变为“创新合伙人”，教育才能真正点燃学习者创造的火种。

教师的质性转变得益于学校构建的教师发展金字塔：“青蓝工程”夯实专业基础，“砺剑计划”强化实践锻造，“教研共同体”促进深度反思，“名师工作室”发挥引领辐射作用。近3年，学校教师获得国家奖项1项、省级奖励13项，其中，省级课题“黄河流域生态文明教育在高中项目式教学中的应用研究”提供了跨学科教学新模式。

破壁融合：当科学思维遇见人文精神

在牟汶河生态调研中，学生既用专业仪器检测水质数据，又通过访谈沿岸居民理解环保政策的人文维度。这种“科学方法论+人文价值观”的双重培养，正是莱芜十七中科学教育的深层价值追求。

美术教师带领学生解析莱芜锡雕中的力学原理，英语组开发的“食之有道”课程融合生物、化学等学科知识，“行走的思政课”则通过一系列研学实践深化学生的理论认知。这种跨界融合产生了奇妙的化学反应：在科技节的“化学创想盛典”上，科学情景剧与实验魔术秀引爆全场，学生范玉婷自制的植物酸碱指示剂呈现出了绚丽的色彩。

“数据让我们看清问题，人文教会我们承担责任。”参与相关课题研究的学生表示。当人工智能技术邂逅中华优秀传统文化，当实验数据承载社会关怀，学校开展的科学教育便升华为培养完整人格的育人实践。

在国家加强新时代中小学科学教育工作的背景下，莱芜十七中始终秉持“成长比成功更重要”的育人理念。学校将家庭实验视频大赛的焦点对准“失败的价值”，学生记录了调试植物酸碱指示剂的十几次尝试，呈现了组装水果电池过程中的挫折。这些“不完美”的成长样本，恰恰体现了科学精神。

莱芜十七中的科学教育实践为其他学校提供了三点启示：其一，课程建设需要打破学科壁垒，构建“真实问题导向”的学习情境；其二，教师发展需要转向“实践共同体”模式，让教研与创生同频共振；其三，评价体系要包含容错机制，建立“过程性成长档案”。

莱芜十七中的实践表明，当学校成为创新的沃土，当教师化身探究的向导，当失败被赋予成长的意义，科学教育便能照亮青少年的人生航程。

（刘燕）

《中国教育报》2025年10月15日 第07版

作者：刘燕