數學為基實驗為翼

學科融合

桂林市第一中學

2025

一、時

創新人才培養的現實突破

2010年《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》及后續《關于加強數學科學研究工作方案》等政策相繼出臺，明確提出探索創新人才培養途徑，強調數學與實驗教學在科技創新中的基礎作用。桂林市第一中學立足基礎教育改革前沿，直面中學教育三大痛點：一是學科壁壘固化，分科教學割裂學科間聯系，導致知識碎片化，學生難以形成跨學科思維；二是實驗教學淺層化，停留于機械操作層面，缺乏探究性設計與思維訓練；三是理論與實踐脫節，傳統教學重知識傳授輕應用，學生解決復雜問題能力薄弱。為此，我校副校長、桂林市領航名師、正高級教師周松林領銜團隊，以“數學為核·實驗賦能·生態迭代”為實施路徑，開展了長達十三年的校本化實踐探索，致力于構建“中學創新人才貫通培養”育人體系。

二、探索歷程

從單點突破到生態構建

（一）筑基階段（2012-2014年）：搭建跨學科育人框架

圍繞創建廣西壯族自治區“科技創新人才培養”特色普通高中的目標，確立“多學科融合”發展基調，構建“四課四活動”科技創新教育初、高一體化貫通育人體系。體系打破學科邊界，開發數學與科技融合的校本課程，建立以數學為核心的跨學科實驗項目群。

（二）模式創新階段（2015-2019年）：建立數學實驗教學范式

以杜威“做中學”理論為指導，創立“六步四環四維”數學實驗教學模式。通過“情境化設計、探究化組織、結構化整合、數字化支撐、差異化評價”五化賦能路徑，開發“數學實驗+”跨學科項目，引導學生將實際場景抽象為數學模型，通過數學計算和分析指導實踐，實現從知識傳授到能力培養的躍升。

（三）生態構建階段（2019-2021年）：架構動態平衡培養系統

課程設置、跨學科融合、科技活動、教育技術、多元評價協同優化，形成動態平衡的創新人才貫通培養生態系統。以課程為基礎、跨學科為手段、活動為載體、技術為支撐、評價為導向，形成“操作—觀察—猜想—驗證—應用”的完整育人鏈條，破解理論與實踐脫節難題，持續優化創新人才培養質量。

（四）實踐檢驗階段（2021-2025年）：成果應用落地見效

在本校實踐基礎上，成果輻射至貴港桂平市、百色民族高級中學、廣東順德龍江外國語學校等區內外區域或學校。學校數學實驗室、創客工作室、科學探究館等成為對外接待示范窗口。各校應用成效顯著，如百色民族高級中學借鑒成果方案，構建“四位一體”科技創新教育育人體系，歷時三年創建，被自治區教育廳確認為廣西星級特色高中（科技類）。

三、成果凝煉

“數學為核·實驗賦能·生態迭代：中學創新人才貫通培養”育人方案

（一）首創“六步四環四維”數學實驗教學模式

以“實驗目標—重難點—預備—設計—過程—測驗”六步流程為框架，通過“情境創設—猜想驗證—結論歸納—反思構建”四環節實施，聚焦“問題拆解、技術應用、嚴謹論證、遷移應用”四維能力培養，為數學輻射其他學科實驗教學提供可復制推廣的實踐范式。

（二）打造“五化”跨學科賦能路徑

情境化實驗設計讓學生在真實問題中建立數學模型，經歷“觀察→建模→驗證→論證”全過程；探究化活動鏈驅動學生經歷“驗證—論證—重構”認知過程，培育科學實證精神；結構化課程整合實現數學與物理、信息技術等學科知識貫通；數字化技術支撐借助3D建模、編程軟件將抽象知識可視化；差異化評價通過電子成長檔案追蹤素養進階，實現教學評一致性，鼓勵應用意識、創新精神及社會責任感的培養，激發創新內驅力。

（三）構建“四課四活動”科技創新教育初、高一體化貫通育人體系

校本必修課（每周2課時）在初一、初二、高一、高二開設《探究科學》《探究技術》《C++編程》《創新十二法》等課程；《數學知識在科技中的應用》等15門校本選修課供學生自主選擇；學科滲透課將創新思維融入日常課堂教學；綜合實踐課結合寒暑假指導學生開展數學建模等研究性學習。同步配套科普講座、科技活動與競賽、社團展示、研學旅行等活動，形成“課內外聯動、初高中銜接”的培養格局。

（四）形成動態平衡的創新人才貫通培養生態系統

始終堅持“以數學為核心，數學實驗賦能‘數學實驗+’跨學科項目”的教育理念，建立“基礎+拓展+創新”三級課程架構：基礎課程夯實學生數學核心素養與科技素養；拓展課程將數學思維與方法延伸至物理、化學、生物等科學學科；創新課程通過“數學實驗+”跨學科項目培養學生綜合應用能力。配備數學實驗室、創客工作室等特色育人空間，引入3D打印機、動態數學軟件等設備?？萍蓟顒痈采w全員，從數學文化節、科技運動會到各級各類競賽形成梯度培養。多元評價體系兼顧過程與成果，對學生實施“過程性評價+成果性評價”，對教師從教學、指導、科研三維度考核，構建“課程—教學—活動—技術—評價”協同優化的創新人才貫通培養生態閉環。

四、實踐效果

從校內突破到跨域輻射

（一）學校發展實現跨越

探索出初高中一體化創新人才貫通培養機制，成為學校特色發展的核心引擎。學校先后榮膺全國創新教育聯盟第三屆十佳科技創新名校、廣西壯族自治區示范性普通高中、廣西“科技創新人才培養”特色普通高中、全國中小學科學教育實驗校、廣西中小學生發明創造示范單位、普通高中新課程新教材實施自治區級示范校等榮譽稱號。辦學規模持續擴大，教育教學質量穩步提升，成為百姓認可的“優質+特色”學校。

（二）師生成長成效顯著

成果團隊開發初中數學實驗教學案例集3冊、高中數學探究實驗課程2冊、科技創新教育校本課程4門、“數學實驗+”跨學科項目30余個及數學實驗教學積件資源160余件。團隊成員獲市級以上相關優秀課例51項；在省級刊物發表相關論文14篇，獲市級以上獎項論文8篇；20項相關課題獲自治區級、市級立項并結題。團隊成員（含校外成員）中，2人晉升中小學正高級教師，2人獲評桂林市首批領航名師、3人獲評卓越教師，其余教師教育教學能力顯著提升。通過系統化訓練培養，特別是4門科技類校本必修課程（初、高中各2門）的實施，惠及學生11500余人。學生獲國家專利12項，兩個科技創新項目獲廣西中小學生發明創造特別獎，在參加各級各類學科競賽、科技競賽活動中共獲獎280余項，為后續發展奠定了良好的基礎。

（三）成果輻射影響廣泛

成果在廣西多市及廣東、江西、澳門等地推廣，開展專題講座38場次、示范課34節次，惠及師生8800余人。在桂林教育電視臺等新聞媒體報道70余篇次，對成果進行了大力的推廣宣傳，受益師生反響熱烈。特別是2022年10月至2023年8月，成果主持人周松林被教育部選派參加了內地優秀教師赴澳門交流計劃，積極向澳門教育界同仁推介成果育人方案，推動學校與澳門濠江中學締結姊妹校，開展線上教研活動，獲教育部及澳門教育部門表彰，成為跨區域教育協同的典范。

五、總結與展望

桂林市第一中學的實踐探索為中學創新人才培養提供了可復制、可推廣的范例。學校將繼續深化教育數字化轉型，探索人工智能與跨學科融合的創新路徑，推動成果向更廣范圍、更深層次延伸，為基礎教育高質量發展作出更大的貢獻。

本文為信息推廣

審核：蒲雅琴、陳瑤、金彩富