1.1時代需求：2025年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新坐標(biāo)演講人2025高中科技實踐之高?？蒲谐晒n件各位教育同仁、同學(xué)們：大家好！我是一名從事基礎(chǔ)教育與高?？蒲秀暯庸ぷ魇嗄甑慕逃芯空?，也是多所中學(xué)科技實踐課程的指導(dǎo)顧問。今天，我將以“2025高中科技實踐之高?？蒲谐晒睘轭}，結(jié)合近年來參與的十余個校企校際合作項目、百余份學(xué)生實踐報告與高校實驗室開放案例，與大家共同探討如何讓高校科研成果“活”進高中課堂，為青少年科技創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)注入源頭活水。一、為何要推動高?？蒲谐晒谌敫咧锌萍紝嵺`？——背景與核心價值011時代需求：2025年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新坐標(biāo)1時代需求：2025年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新坐標(biāo)2023年《中國教育現(xiàn)代化2035》明確提出“加強創(chuàng)新人才教育培養(yǎng)”，2024年教育部《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》進一步強調(diào)“推動高校、科研院所等資源進校園”。到2025年，我國將基本形成與科技強國建設(shè)相匹配的基礎(chǔ)教育創(chuàng)新生態(tài)，而高中階段作為科技創(chuàng)新思維養(yǎng)成的關(guān)鍵期（15-18歲青少年邏輯思維、動手能力、問題意識均進入快速發(fā)展期），亟需優(yōu)質(zhì)的科技實踐資源支撐。以我參與的“長三角基礎(chǔ)教育創(chuàng)新聯(lián)盟”調(diào)研為例：2023年對12所重點中學(xué)的問卷顯示，83%的科技教師認為“現(xiàn)有實踐項目創(chuàng)新性不足”，76%的學(xué)生希望接觸“真正的科學(xué)研究過程”。高校作為我國基礎(chǔ)研究的“主力軍”（2023年高校承擔(dān)了全國60%以上的基礎(chǔ)研究項目），其科研成果不僅包含前沿知識，更蘊含科學(xué)思維與研究方法，是破解高中科技實踐“資源瓶頸”的關(guān)鍵抓手。022教育邏輯：從“知識傳遞”到“素養(yǎng)生成”的必然選擇2教育邏輯：從“知識傳遞”到“素養(yǎng)生成”的必然選擇傳統(tǒng)高中科技實踐常陷入兩種困境：要么是“驗證性實驗”——按步驟操作已知結(jié)論，學(xué)生淪為“實驗操作工”；要么是“空想式創(chuàng)新”——脫離科學(xué)基礎(chǔ)的“偽發(fā)明”，缺乏嚴謹性。高?？蒲谐晒娜谌?，恰好能填補這一空白：01知識梯度銜接：高?？蒲械摹皢栴}起點”往往是高中知識的延伸（如高中“酶的特性”可延伸至高校“定向進化酶的設(shè)計”），既避免“超綱”，又能激發(fā)“跳一跳夠得著”的探索欲；02方法遷移價值：科研中的“假設(shè)-驗證-修正”循環(huán)、“多變量控制”“數(shù)據(jù)可視化分析”等方法，正是高中“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)的具象化；032教育邏輯：從“知識傳遞”到“素養(yǎng)生成”的必然選擇情感動力激發(fā)：當(dāng)學(xué)生接觸到“自己的實驗可能為高校論文提供數(shù)據(jù)”“參與過的項目被用于企業(yè)研發(fā)”時，會產(chǎn)生“我在做真正科學(xué)”的價值認同——這是我在指導(dǎo)上海某中學(xué)“微藻固碳”項目時最深的體會：學(xué)生連續(xù)3個月記錄培養(yǎng)數(shù)據(jù)，只因聽說高校團隊將用他們的結(jié)果優(yōu)化模型。二、高?？蒲谐晒绾无D(zhuǎn)化為高中科技實踐項目？——路徑與關(guān)鍵環(huán)節(jié)031第一步：精準(zhǔn)篩選“可轉(zhuǎn)化”的科研成果1第一步：精準(zhǔn)篩選“可轉(zhuǎn)化”的科研成果03操作可行性：實驗設(shè)備需兼容中學(xué)實驗室（如用手機顯微鏡替代電子顯微鏡）、時間周期控制在1-3個月（符合高中教學(xué)節(jié)奏）；02問題導(dǎo)向性：成果需對應(yīng)一個“可拆解的科學(xué)問題”（如“如何提高太陽能電池效率”可拆解為“材料選擇-結(jié)構(gòu)設(shè)計-性能測試”），而非單純的理論結(jié)論；01并非所有高?？蒲卸歼m合高中實踐。我參與制定的《高校-中學(xué)科技實踐項目轉(zhuǎn)化指南》中，明確了三大篩選標(biāo)準(zhǔn)：04教育增值性：需包含“科學(xué)本質(zhì)”的顯性要素（如“誤差分析”“實驗倫理”“跨學(xué)科整合”）。1第一步：精準(zhǔn)篩選“可轉(zhuǎn)化”的科研成果以清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院“微生物降解塑料”成果為例：原研究涉及基因編輯技術(shù)，直接轉(zhuǎn)化不可行；但團隊提取了“不同環(huán)境條件對微生物降解速率的影響”這一子問題，設(shè)計了“溫度/pH/光照對土壤中塑料降解菌活性的影響”實踐項目，僅需恒溫箱、pH試紙等中學(xué)常見設(shè)備，卻完整保留了“變量控制-數(shù)據(jù)建模-結(jié)論推導(dǎo)”的科研邏輯。042第二步：重構(gòu)“中學(xué)化”的實踐路徑2第二步：重構(gòu)“中學(xué)化”的實踐路徑高?？蒲谐晒摹皩W(xué)術(shù)語言”需轉(zhuǎn)化為“中學(xué)生語言”，這需要“去專業(yè)化”與“留核心”的平衡。我總結(jié)了“三層轉(zhuǎn)化法”：1知識層：將論文中的“專業(yè)術(shù)語”轉(zhuǎn)化為“類比解釋”（如用“鎖鑰模型”解釋酶的專一性，替代“分子對接理論”）；2操作層：將“復(fù)雜流程”拆解為“任務(wù)模塊”（如把“蛋白質(zhì)純化”拆解為“破碎細胞-離心分離-收集產(chǎn)物”三個可獨立操作的步驟）；3評價層：從“論文指標(biāo)”轉(zhuǎn)向“成長指標(biāo)”（如不要求“達到文獻中的轉(zhuǎn)化率”，而是關(guān)注“實驗設(shè)計的嚴謹性”“數(shù)據(jù)記錄的完整性”“團隊協(xié)作的有效性”）。42第二步：重構(gòu)“中學(xué)化”的實踐路徑我曾參與改造中科院神經(jīng)所“果蠅趨光行為”項目：原實驗需用熒光標(biāo)記與電生理記錄，改造后僅用LED燈、培養(yǎng)皿與計數(shù)表格，學(xué)生通過“改變光照強度/顏色/時長，觀察果蠅分布變化”，同樣能理解“行為學(xué)實驗的基本邏輯”，且90%的學(xué)生在報告中寫道：“原來科學(xué)實驗不一定要用很貴的儀器?！?53第三步：構(gòu)建“協(xié)同化”的支持體系3第三步：構(gòu)建“協(xié)同化”的支持體系成果轉(zhuǎn)化不是“高校單向輸出”，而是需要多方協(xié)作。我所在的團隊近年來推動了“高校-中學(xué)-企業(yè)-社區(qū)”四位一體模式：01高校：提供原始成果、技術(shù)指導(dǎo)（如安排研究生擔(dān)任“實踐導(dǎo)師”）、成果驗證平臺（如學(xué)生數(shù)據(jù)可上傳至高校數(shù)據(jù)庫）；02中學(xué)：負責(zé)課程設(shè)計、學(xué)生組織、安全管理（如制定《中學(xué)生實驗室安全操作手冊》）；03企業(yè)：捐贈適配設(shè)備（如生物公司提供低成本培養(yǎng)基）、提供應(yīng)用場景（如環(huán)保企業(yè)開放污水處理廠參觀）；04社區(qū)：拓展實踐場域（如社區(qū)公園作為生態(tài)調(diào)查基地）、提供真實問題（如“社區(qū)垃圾分類效果評估”）。053第三步：構(gòu)建“協(xié)同化”的支持體系以浙江大學(xué)“植物逆境響應(yīng)”項目為例：高校提供擬南芥突變體種子與實驗方案，中學(xué)組織“生態(tài)興趣小組”，企業(yè)捐贈便攜式葉綠素檢測儀，社區(qū)提供屋頂菜園作為種植基地。學(xué)生通過“干旱/鹽堿/高溫對植物生長的影響”研究，不僅完成了實踐報告，還為社區(qū)提出了“耐逆植物種植建議”，真正實現(xiàn)了“從實驗室到生活”的價值落地。061生物領(lǐng)域：從“基因編輯”到“身邊的遺傳密碼”1生物領(lǐng)域：從“基因編輯”到“身邊的遺傳密碼”2022年，我指導(dǎo)杭州某中學(xué)與浙大生命科學(xué)學(xué)院合作，將“CRISPR基因編輯技術(shù)”轉(zhuǎn)化為“觀賞植物花色調(diào)控”實踐項目。學(xué)生以矮牽牛為材料，通過“不同光照周期對查爾酮合成酶表達的影響”實驗（該酶是花色形成的關(guān)鍵），用分光光度計測量花瓣色素含量，用Excel繪制“光照時間-色素濃度”曲線。項目結(jié)束后，學(xué)生不僅理解了“基因表達調(diào)控”的基本原理，還自主設(shè)計了“校園景觀植物配色方案”，相關(guān)數(shù)據(jù)被浙大團隊收錄進《植物表型數(shù)據(jù)庫》。一名學(xué)生在總結(jié)中寫道：“原來課本上的‘基因’，真的能通過實驗看到它的‘作用’?！?72信息領(lǐng)域：從“人工智能”到“會思考的小工具”2信息領(lǐng)域：從“人工智能”到“會思考的小工具”2023年，上海交通大學(xué)計算機系與某重點中學(xué)合作，將“圖像識別算法”轉(zhuǎn)化為“校園垃圾分類助手”項目。學(xué)生用Python編寫基礎(chǔ)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），用手機拍攝校園垃圾照片作為訓(xùn)練集（可回收/廚余/有害/其他），通過調(diào)整“卷積核大小”“學(xué)習(xí)率”等參數(shù)優(yōu)化模型準(zhǔn)確率。最終，學(xué)生開發(fā)出一款微信小程序，能實時識別垃圾類別并語音提示，還被學(xué)校納入“智慧校園”建設(shè)方案。項目負責(zé)人（高二學(xué)生）在答辯時說：“以前覺得AI很高深，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它就是‘用數(shù)據(jù)教電腦學(xué)本領(lǐng)’，和我們學(xué)數(shù)學(xué)題的邏輯很像?！?83材料領(lǐng)域：從“納米材料”到“更耐用的日用品”3材料領(lǐng)域：從“納米材料”到“更耐用的日用品”2024年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程系與合肥某中學(xué)合作，將“石墨烯增強復(fù)合材料”成果轉(zhuǎn)化為“耐磨鞋底材料研發(fā)”項目。學(xué)生用石墨粉、環(huán)氧樹脂等常見材料制備石墨烯復(fù)合材料（通過超聲剝離法），用砂紙摩擦測試耐磨性，用電子秤測量磨損前后的重量變化。實驗中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“石墨烯添加量超過5%時，材料反而變脆”，這與文獻中“最佳添加量3-4%”的結(jié)論一致。項目結(jié)束后，學(xué)生向某鞋企提交了“低成本耐磨鞋底方案”，企業(yè)工程師評價：“雖然數(shù)據(jù)精度不如專業(yè)設(shè)備，但思路完全符合材料研發(fā)邏輯?！?91教師：從“知識傳授者”到“實踐引導(dǎo)者”1教師：從“知識傳授者”到“實踐引導(dǎo)者”高中教師需突破“學(xué)科邊界”，掌握“科研項目轉(zhuǎn)化”的基本能力。建議：培訓(xùn)機制：聯(lián)合高校開設(shè)“科技實踐項目設(shè)計”研修班，重點學(xué)習(xí)“科研問題拆解”“實驗安全管理”“學(xué)生思維引導(dǎo)”；資源共享：建立“高校-中學(xué)教師共同體”，定期開展“雙師課堂”（高校教師講原理，中學(xué)教師講實踐）；評價改革：將“指導(dǎo)科技實踐”納入教師績效考核，設(shè)立“科技創(chuàng)新指導(dǎo)獎”。我曾參與的“教師工作坊”中，一位化學(xué)老師感慨：“以前總怕學(xué)生‘做砸實驗’，現(xiàn)在明白‘試錯’本身就是科學(xué)教育的一部分——我需要學(xué)會‘后退一步’，讓學(xué)生自己找問題?！?02學(xué)生：從“被動參與者”到“主動研究者”2學(xué)生：從“被動參與者”到“主動研究者”需構(gòu)建“階梯式”實踐體系，滿足不同能力學(xué)生的需求：基礎(chǔ)層：面向全體學(xué)生的“體驗項目”（如參觀高校實驗室、參與“科研科普講座”）；提高層：面向興趣小組的“探究項目”（如3-5人小組完成一個完整實驗）；創(chuàng)新層：面向特長學(xué)生的“課題研究”（如參與高校導(dǎo)師的子課題，撰寫小論文）。以我指導(dǎo)的“科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)計劃”為例：學(xué)生從高一起參與“每周1小時”的基礎(chǔ)體驗，高二選擇2-3個探究項目，高三沖擊課題研究。近三年，該計劃中20%的學(xué)生在省級科創(chuàng)競賽中獲獎，50%的學(xué)生表示“未來想從事科研相關(guān)職業(yè)”。113平臺：從“單次合作”到“長效機制”3平臺：從“單次合作”到“長效機制”需建立穩(wěn)定的資源對接平臺，避免“項目來了熱一陣，走了沒后續(xù)”。建議：區(qū)域聯(lián)盟：由教育行政部門牽頭，成立“高校-中學(xué)科技教育聯(lián)盟”，定期發(fā)布“可轉(zhuǎn)化科研成果清單”和“中學(xué)需求清單”；數(shù)字平臺：開發(fā)“科技實踐資源庫”，收錄項目案例、實驗視頻、數(shù)據(jù)模板等，實現(xiàn)“線上資源共享+線下協(xié)作指導(dǎo)”；激勵政策：對積極參與的高校給予“基礎(chǔ)教育貢獻分”（納入高校評價體系），對成果突出的中學(xué)給予“科技創(chuàng)新特色?！狈Q號。目前，我所在的長三角地區(qū)已試點“高校實驗室開放日”制度，2024年共有47所高校向中學(xué)開放123個實驗室，覆蓋生物、信息、材料等8大學(xué)科，參與學(xué)生超2萬人次——這正是長效機制的初步成效。總結(jié)與展望：讓高?？蒲谐晒蔀榍嗌倌昕萍紕?chuàng)新的“星火”1回顧今天的分享，我們從“為何需要”“如何轉(zhuǎn)化”“實踐案例”“實施建議”四個維度，探討了高?？蒲谐晒c高中科技實踐的深度融合。核心結(jié)論可以概括為三句話：2高?？蒲谐晒歉咧锌萍紝嵺`的“源頭活水”——它不僅提供了前沿的知識載體，更傳遞了科學(xué)研究的本質(zhì)：用嚴謹?shù)姆椒ㄌ剿魑粗?，用開放的思維解決問題。3轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵在于“教育化改造”——不是簡單的“降維移植”，而是保留科學(xué)邏輯、簡化操作難度、突出教育價值，讓中學(xué)生“能參與、能思考、能成長”。4最終目標(biāo)是培養(yǎng)“有科學(xué)精神的未來公民”——無論學(xué)生未來是否從事科研，經(jīng)歷過“像科學(xué)家一樣思考”的實踐后，他們將更善于用理性分析問題，更愿意用創(chuàng)新解決問題，這正是2025年科技強國建設(shè)最需要的人才底色。總結(jié)與展望：讓高?？蒲谐晒蔀榍嗌倌昕萍?/p>