十年磨一劍！國內(nèi)首個國科大科學(xué)實驗班，這樣打造教育增值力
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旱生植物“窗結(jié)構(gòu)”與其光合作用的關(guān)系、關(guān)于納米材料乙醇氣敏傳感器的研究及應(yīng)用、某三甲醫(yī)院血液凈化中心的就診機制和床位匹配問題研究……1月24日下午，在中關(guān)村中學(xué)，一場特別的高中生論文答辯正在緊張熱烈地進行。來自該校國科大科學(xué)實驗班的高中生正向中科院的專家匯報他們歷經(jīng)一年的項目研究成果。這是中關(guān)村中學(xué)第八屆國科大實驗班的項目學(xué)習(xí)答辯現(xiàn)場。作為國內(nèi)首家掛牌“國科大科學(xué)實驗班”的中學(xué)，這所擁有科學(xué)教育厚重底蘊的學(xué)校，過去近十年里，如何潛心探索科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)？怎樣打造自身強勁的教育增值力？高中生研究課題指導(dǎo)單位清一色來自中國科學(xué)院昨天，項目學(xué)習(xí)答辯現(xiàn)場，來自關(guān)村中學(xué)2022級國科大科學(xué)實驗班的22個項目課題團隊參加答辯，每個項目組3到5人。來自中國科學(xué)院聲學(xué)所、化學(xué)所、力學(xué)所、物理所等多個研究所的導(dǎo)師，中關(guān)村中學(xué)校長蘇紓、教學(xué)主任胡恰等學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任答辯委員。一年的項目研究實踐，即將畫上句號。答辯的同學(xué)顯得緊張又興奮，手里的PPT默記了一遍又一遍，不少等候答辯的學(xué)生還在低聲溝通著，推測評審專家可能提出哪些有挑戰(zhàn)性的問題……盤點22個項目小組的課題，內(nèi)容豐富而專業(yè)，比如制冷劑R1234yf密度數(shù)據(jù)測量與研究、基于水聲網(wǎng)絡(luò)的海豚定位、基于雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的藥物緩釋載體的制備及應(yīng)用、量子DJ算法的C++程序?qū)崿F(xiàn)等。其中不少課題聚集真實的社會生活，用所學(xué)科學(xué)知識和問題解決框架來破解現(xiàn)實中的真問題，如天然提取物對鮮肉的防腐作用研究，“招娣”在人群中比例的變化1960-2020及成因，關(guān)于N95和普通醫(yī)用防護口罩材質(zhì)區(qū)別的研究，某三甲醫(yī)院血液凈化中心的就診機制和床位匹配問題研究等。值得關(guān)注的是，這些項目課題的指導(dǎo)單位清一色都來自中科院，包括聲學(xué)所、物理所、力學(xué)所、理化所、化學(xué)所、植物所、數(shù)學(xué)所、計算所、過程所等多個研究所都名列其中。其中，《某三甲醫(yī)院血液凈化中心的就診機制和床位匹配問題研究 》《基于水聲網(wǎng)絡(luò)的海豚定位》兩個項目課題表現(xiàn)非常出色。在過去一年多的時間里，在來自中科院數(shù)學(xué)所和聲所學(xué)的導(dǎo)師輔導(dǎo)下，項目學(xué)習(xí)團隊從開題、提出方案到打磨方案，最后通過實驗得出數(shù)據(jù)和結(jié)論，做了很多創(chuàng)新性的工作，已成功進入市級獎項的評選。答辯結(jié)束后中科院化學(xué)所唐亞林教授對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、投入度、執(zhí)行力和自信表達給予充分肯定，表揚同學(xué)們“真讀文獻”“真做實驗”“真理解研究內(nèi)容”。回望這一年項目學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，不少同學(xué)們表示，身在國科大科學(xué)實驗班，學(xué)到了課堂上學(xué)不到的知識。在科學(xué)研究的真實情景中，立足實證，學(xué)習(xí)搜集信息分析和解決問題，培養(yǎng)了批判性思維、靈活應(yīng)變能力。全國首個國科大實驗班研究著眼于解決生活實際問題地處中關(guān)村高科技園區(qū)腹地的中關(guān)村中學(xué)和中科院多個院所淵源深厚。2014年，學(xué)校加掛“中國科學(xué)院中關(guān)村學(xué)校”校牌，開創(chuàng)了一校兩牌 “科教協(xié)同 共育英才”的創(chuàng)新辦學(xué)機制；早在2015年12月，中關(guān)村中學(xué)就與中國科學(xué)院大學(xué)攜手共育英才，成立了全國范圍內(nèi)的首家“國科大科學(xué)實驗班”。據(jù)介紹，中關(guān)村中學(xué)的國科大科學(xué)實驗班注重立足生活實際和學(xué)生興趣，引領(lǐng)學(xué)生去感受、體驗和實踐，鼓勵學(xué)生到科學(xué)家身邊自主成長。學(xué)校與中科院聲學(xué)所、物理所、力學(xué)所、化學(xué)所、植物所、過程所、心理所、動物所、地理所、自動化所、數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)所、工程熱物理所、生物物理研究所、中科院天文臺等20個重點項目研究所，以及西雙版納研究基地、千島湖研究基地等多個基地建立協(xié)同育人機制。這些豐富的院所資源，為學(xué)生們深入開展研學(xué)活動提供了充分的空間。經(jīng)過多年實踐探索，中關(guān)村中學(xué)科學(xué)教育的辦學(xué)特色更加鮮明，建立了以“偉人精神”和“院士文化”為內(nèi)核的育人模式，高中以國科大科學(xué)實驗班為載體，建構(gòu)了有辨識度的科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)特色課程體系。中關(guān)村中學(xué)在原有“項目研究課程、學(xué)科拓展課程、基地實踐課程”的基礎(chǔ)上，構(gòu)建國科大科學(xué)實驗班“閃耀”課程群。“閃耀課程”在育人目標、課程內(nèi)容、課程學(xué)習(xí)過程及結(jié)果等方面進行全面升級，關(guān)注“科學(xué)體驗”“科學(xué)實踐”“科學(xué)創(chuàng)新”的課程內(nèi)涵，強調(diào)關(guān)注“生活”關(guān)聯(lián)“實際”，對標國家人才需求，問題解決式的課程內(nèi)容，注重分層“通識——興趣——發(fā)展——成長”課程學(xué)習(xí)過程。目前，中關(guān)村中學(xué)2022級80名學(xué)生在國科大實驗班學(xué)習(xí)，課程以生物醫(yī)藥、人工智能信息為主要研究領(lǐng)域，課堂以多元化、跨學(xué)科、項目式研究的教學(xué)方法，著眼于解決生活中的實際問題。眾多學(xué)子項目學(xué)習(xí)課題論文在北京、全國青少年科技創(chuàng)新大賽中榮獲大獎、在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表、在國際國內(nèi)青年科學(xué)家交流平臺上展示碩果。杰青、研究員等專家擔(dān)任導(dǎo)師發(fā)力拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)作為中關(guān)村中學(xué)打造的“拔尖創(chuàng)新人才”項目，國科大實驗班采取中國科學(xué)院導(dǎo)師和中關(guān)村中學(xué)導(dǎo)師共育的跨學(xué)科“雙導(dǎo)師項目式”學(xué)習(xí)方式，在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科教融合育人模式和科教資源等方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，以課程為引領(lǐng)，以活動促興趣，以項目為支撐，滿足學(xué)生全面而有個性地發(fā)展，引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新成長。近十年來，國科大科學(xué)實驗班的同學(xué)以項目組的形式走進中科院各院所國家重點實驗室，由杰青、研究員、副研究員等擔(dān)任導(dǎo)師，在他們的指導(dǎo)下開展為期一年的項目研究學(xué)習(xí)，關(guān)注科研問題，擬定研究課題，制定研究方案。利用高端實驗室資源，深度參與項目研究的全過程。同學(xué)們進行小組合作探究，通過匯報、答辯進一步提煉成果、提升交流表達能力，從訓(xùn)練型的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為放眼現(xiàn)實的問題解決型學(xué)生，全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)及科技報國的志向，構(gòu)建獨具特色的中關(guān)村中學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。13名同學(xué)入選“英才計劃”刷新學(xué)校歷史中關(guān)村中學(xué)2023屆學(xué)生趙久壹以高考683分的成績，從中關(guān)村中學(xué)畢業(yè)，一時間成了學(xué)校的“名人”。原來，當年他的中考排名是海淀區(qū)4800名，高二進入國科大科學(xué)實驗班，獨特而豐富的定制課程進一步激發(fā)了趙久壹的學(xué)習(xí)興趣。豐富的拓展課程，為他的成長提供強勁的助力。學(xué)校還為他和國科大實驗班的同學(xué)，提供參與清華、中國科學(xué)院大學(xué)的夏令營的機會，并有機會與全國各地優(yōu)秀的學(xué)生進行交流。國科大科學(xué)實驗班的學(xué)習(xí)，讓他獲得快速提升，最終以高考北京市443名的優(yōu)秀成績就讀心儀的大學(xué)。趙久壹同學(xué)快速成長的背后，不僅在于他自身的努力，也得益于國科大科學(xué)實驗班全新的育人模式及學(xué)習(xí)方式。他的變化，也是科學(xué)實驗班教育增值力的直觀體現(xiàn)。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，中關(guān)村中學(xué)科學(xué)實驗班畢業(yè)生里，四成學(xué)生就讀于985大學(xué)，中關(guān)村中學(xué)升學(xué)增值顯著，入口海淀區(qū)4000多名的學(xué)生，高考出口達到北京市443名。對比高中錄取情況，高考出口650分以上的高分段每年都有跨越式的突破，中關(guān)村中學(xué)在尖子生、高分段考生的增值都有不俗表現(xiàn)。最新數(shù)據(jù)顯示，2024年中關(guān)村中學(xué)16名學(xué)生進入市級人才培養(yǎng)計劃，13名同學(xué)入選中學(xué)生“英才計劃”，3名同學(xué)入選青少年科技俱樂部科研實踐活動和清華物理系進所活動。刷新中關(guān)村中學(xué)的歷史紀錄。正如中關(guān)村中學(xué)校長蘇紓所說，中關(guān)村中學(xué)通過營造“博式”的學(xué)習(xí)氛圍，拓寬“專式”的特長發(fā)展，構(gòu)建科學(xué)教育“金字塔”梯隊育人模型，通過科研院所、大學(xué)、中學(xué)聯(lián)盟，致力培育中學(xué)生的志、趣、能，厚積科技后備人才土壤。中關(guān)村中學(xué)有責(zé)任、也致力于為國家創(chuàng)新驅(qū)動、培養(yǎng)科技后備和創(chuàng)新型人才、做好科學(xué)教育的加法，貢獻自己的力量。中關(guān)村中學(xué)校長蘇紓學(xué)生感想項目基于水聲網(wǎng)絡(luò)的海豚定位姓名單思同 伍瀚林 鐘依錦 周樂航在高一的項目研究課程中我們出于好奇選擇了聲學(xué)所，在了解導(dǎo)師的研究領(lǐng)域后我們對水中定位產(chǎn)生的濃厚的興趣，經(jīng)過反復(fù)討論我們確定了“基于水聲網(wǎng)絡(luò)的海豚定位”這一課題。我們根據(jù)海豚“咔噠”（click）叫聲特點，應(yīng)用MATLAB函數(shù)對海豚的“咔噠”（click）聲建模，然后探討了經(jīng)典雙基地網(wǎng)絡(luò)的原理，在研究中我們對傳統(tǒng)方法進行優(yōu)化改進，大大提高了定位的精準度。在中國科學(xué)院聲學(xué)所的學(xué)習(xí)關(guān)鍵詞是“收獲”。我們收獲了知識。比如水聲學(xué)發(fā)展簡史、主動聲納、被動聲吶及其方程，噪聲源等等，多普勒頻移、傅里葉變換等，既鞏固加深了對已學(xué)知識的理解，也有機會學(xué)習(xí)到一些大學(xué)課程，學(xué)習(xí)了matlab軟件并應(yīng)用，了解到更多關(guān)于機器語言的知識，拓寬了我們的知識面。我們收獲了朋友。為期一年的研究課程，我們從陌生到默契，每個人都充分發(fā)揮自己的特長，相互幫助、相互鼓勵、齊心協(xié)力完成了許多艱巨的任務(wù)，成為了彼此信任的朋友。我們收獲了機會。我們走進中國科學(xué)院聲學(xué)所，與專家面對面交流、探討學(xué)術(shù)問題，提升自我。我們參加了ICU國際超聲大會，有了自己的項目展臺，既展示了自己的成果，也感受科技的蓬勃發(fā)展，增長了見識。文 | 京教君內(nèi)容素材來源｜中關(guān)村中學(xué)今日推薦視頻歡迎掃碼加入京教圈學(xué)習(xí)交流群注意！微信算法改版了!圈友們要是不給京城教育圈加星標，可能就收不到京城教育圈的推文了，所以，親們一定一定一定要加星標！重要的話說三遍！然后，多點在看、多點贊、多分享，不然我們就要失去彼此了……親們，快加星標，風(fēng)里雨里，京教君在這里等你！