航天精神引领·跨学科融合
——济宁市兖州区实验高级中学科技教育探索实践
作为一所县域高中,济宁市兖州区实验高级中学直面高中科技教育“资源整合难、学科壁垒深、特色定位模糊”等共性痛点,以“航天精神铸魂、跨学科融智、特色化落地”为核心,创新探索出“精神引领—课程融通—实践赋能—成果转化”的科技教育路径。该校将航天精神转化为育人基因,将跨学科理念贯穿教学全过程,构建起“小而精、特而强”的科技教育生态,为县域高中科技教育特色化发展提供了可借鉴的实践样本。
一、实施体系
(一)组织保障
由校长任组长,分管副校长任副组长,教育教学中心、学生发展中心、信息教学中心共同参与,构建“顶层设计—统筹执行—落地实施”的三级管理机制,聚焦资源整合与课程落地。建立制度保障体系,制定拔尖创新人才培养、人才贯通培养等核心制度,明确课程设置、师资培养、活动开展等关键环节,确保工作有序推进。
(二)资源支撑
学校建成兖州航天科技教育实践基地,通过航天文化长廊的火箭模型、航天大事记、航天功勋人物等进行航天多领域成就科普。航天实验室配备卫星模型套件、遥感数据处理设备、编程开发工具等,兼顾教学与实践需求。
学校整合航天精神案例、跨学科教案、卫星研制资料等,形成“航天+跨学科”特色资源库,含多套核心教学资料,实现资源高效复用;与中国航天国际交流中心合作、引入优质课程资源,通过远程指导、定期入校等方式,弥补高端资源不足。
(三)师资培育
选拔多学科骨干教师,组建“航天跨学科教学团队”,通过“校内集体研讨+高校科技教育培训+线上远程交流”三维培育模式,提升跨学科教学与航天实践指导能力。
二、实施路径
(一)课程建构:航天精神引领下的跨学科融合体系
以航天精神为魂,跨学科融合为脉,构建“三层三阶”课程体系,实现“精神浸润、知识融通、实践落地”。
1.基础层(精神浸润+全员科普)
通过校园文化展示、每周升旗仪式的“大国重器”环节、“航天第一课”等活动,科普航天知识与成就,培养学生的科学精神、责任担当与民族自豪感。各学科在日常教学中融入航天元素:语文开展“航天主题创作”活动,物理计算“卫星轨道参数”,地理利用卫星遥感影像分析“生态环境变化”,生物探究“太空育种原理”,实现全员覆盖,涵养航天精神。
2.进阶层(跨学科融合+专项培育)
结合航天创新大赛,开发跨学科模块课程,如“航天+物理+化学”(火箭推进原理与设计)、“航天+数学+信息技术”(卫星数据处理与编程应用)、“航天+物理+通用技术”(月球基地建设)、“航天+语文+历史”(航天发展史与科技文化传承),打破学科界限。航天科技社团选拔航天储备人才,开展“卫星模型设计与制作”“遥感卫星应用”等实践课程,配套编写校本教材,聚焦核心技能培养。
3.拔尖层(项目驱动+创新孵化)
以卫星研制为核心项目,学生通过参与“了解卫星—载荷设计—卫星组装—程序编写—地面测试”全流程,将多学科知识转化为科研实践能力。同时,教师引导学生开展“基于Al的卫星故障诊断系统”“小型气象卫星模型研发”等跨学科项目探究,由多学科教师联合指导,培养学生的创新能力。
(二)实践培育:分层递进的特色实践
1.普及实践,全员参与
开展“航天科普周”“科创体验日”活动,组织学生参观航天实践基地、体验卫星模拟制作等,每年覆盖学生1200余人次;邀请专家、校友分享航天故事与科创动态,激发学生兴趣。
2.专项实践,社团深耕
航天科技社团开展卫星模型研制、航天课题研究、火箭制作等实践活动,学生团队自主分工,完成“小卫星”模型研制、载荷测试、火箭发射等任务,累计产出模型作品50余件;跨学科实践小组围绕航天主题成立“载人航天”“深空探测”“火星家园”等小组,开展专项课题研究,形成系列研究报告与创新作品。
3.拔尖实践(项目孵化)
选拔优秀学生参与火箭设计制作、航天课题研究等真实项目,由专家与教师联合指导,方案设计、数据采集、报告撰写等环节深度学习探究;建立“拔尖学生成长档案”,跟踪记录项目参与、赛事表现、成果转化等情况,实施个性化指导。
(三)赛事孵化: 以赛促学 ,成果转化
1.赛事定位
聚焦全国青少年航天创新大赛、全国青少年劳动技能与设计大赛等权威赛事,突出“跨学科创新+实践应用”,打造差异化参赛优势。
2.备赛模式
采用“项目驱动备赛”模式,将赛事题目转化为研究项目,如针对航天科学创新赛项,学生团队完成“基于AI的卫星故障诊断系统”研发,在备赛中提升创新与实践能力。
3.成果转化
建立“赛事成果转化机制”,进一步优化获奖作品,引入校园科普或实践教学,实现“以赛促学、以赛促用”。
三、实施成效
(一)学生成长实现突破
近3年,学生在全国青少年航天创新大赛中斩获国家级奖项23项、省级奖项129项,在跨学科科创赛事中获省级以上奖项100余项,创新能力逐步增强。
(二)教师能力显著提升
核心教师团队开发了多门优质跨学科课程。其中,教师李冠华开发的“数学+航天课程”课例被省科技教育资源库收录;马琳入选济宁市科普教育专家库,并在省级期刊《当代教育家》发表文章《星火燎原·九天筑梦——兖州实验高中航天科技教育体系的构建与实践路径》;徐康成、付永浩等8名教师在全国青少年航天创新大赛、全国青少年劳动技能与智能设计大赛、全国青少年科技创新大赛等赛事中被评为 “优秀指导教师”。
(三)办学特色日益鲜明
航天特色助力学校获评山东省数学学科基地、山东省特色高中、全国中小学科学教育实验校、创新少年培育工程实验基地;学校获评航天创新大赛等赛事优秀组织单位,多次接待省内外考察团到校交流研讨。
(四)模式复制价值凸显
实践经验已被周边县域借鉴,通过课程共享、经验交流等方式,带动区域科技教育协同发展。所在区域的航天气氛逐渐浓厚,航天创新大赛的参与度显著提升,彰显了模式的可复制性与推广价值。



