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钱学森学校:打造科技高中“新高地”

日前,“钱学森科技大学要来了”的话题,再次引发人们对“钱学森之问”的广泛讨论。皆因湖南省人民政府官网发布的文件《湖南省推进湘赣边区域合作示范区建设三年行动计划(2020—2022年)》中提到,要支持区域内高等教育发展,推进在浏阳市筹建钱学森科技大学(暂命名)。

2005年,伟大的科学家钱学森发出“为什么国内的大学老是‘冒’不出有独特创新的杰出人才?”的“钱学森之问”,直击我国教育的痛点。

到底我们的学校该怎么做,才能培养出杰出的人才,特别是杰出的科技人才?作为全国第一所也是目前唯一一所以钱学森的名字命名的中学,北京市第十二中学钱学森学校(以下简称“北京市第十二中学”为“十二中”,“北京市第十二中学钱学森学校”为“钱学森学校”)成立以来,一直用实践行动在回答这个问题。

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说起钱学森学校,人们更关注的往往是校名中的“钱学森”三个字,而谈起十二中,在北京几乎家喻户晓。

十二中创建于1934年,底蕴厚重,是世界名中学联盟学校,也是北京市重点中学和首批高中示范校之一,优秀毕业生遍及国内外知名高等学府。

2017年,十二中在中国航天发祥地——东高地航天城开辟出一个全新的校区,其独立的品牌钱学森学校正式成立。

作为中国载人航天奠基人,“两弹一星”功勋奖章获得者,钱学森厥功甚伟,被称为“中国科学之父”“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国火箭之王”……他在科学领域所取得的成就及其为我国科学事业创新发展所做出的贡献,早已使他成为中国科学界的标杆,为科学“后浪”们所膜拜和学习。

国内很多学校的班级、学院,都以他的名字冠名,如西安交通大学钱学森学院、南京理工大学钱学森学院,清华大学“钱学森力学班”、国防科学技术大学“钱学森创新拓展班”、上海交通大学“钱学森班”等。

和这些冠着钱学森名字的学院、班级不同,钱学森学校是全国第一个以钱学森名字冠名的独立学校。立校之初,即以“爱国、奉献、求真、创新”为主的钱学森精神和以“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”为主的中国航天精神为内在支撑,以“钱学森大成智慧教育”理念为精神指引,从校园环境、硬件设施到师资力量、课程体系、实践活动等方面打造独具一格的科技特色。

钱学森曾对21世纪中国公民提出六大憧憬:一是要有正确的世界观;二是要了解所在的世界,熟悉所在的世界;三是对科学技术的发展以及当前的科技成果要有所了解;四是要有文学艺术修养;五是要懂一些军事科学;六是要懂卫生和锻炼。

他对教育的这些总结及其一生对科学的研究历程,被钱学森学校提炼为“钱学森大成智慧教育”理念,试图以此更进一步理解“钱学森之问”。

集大成,得智慧。“钱学森大成智慧教育”理念,以辩证唯物论为指导,集古今中外有关经验、信息、知识、智慧之大成,是“量智”和“性智”的结合,科学与哲学、艺术的结合,也是逻辑思维与形象思维的结合。该理念注重思维的整体观和系统观,把理、工、文、艺结合起来,为学校培养既有宏观视野,又精通专业,并具有独立创造性的人才,指明了方向和途径。

作为钱学森精神的传承者和践行者,钱学森学校在育人模式、课程设置等多个关键领域进行创新,设计了“五位一体”的“大成智慧育人体系”。

将这个体系画出来就是一个正四面体,“德”居于中心位置,其余四个育人目标分别位于四个顶点,即“管理育人、课程育人、实践育人、环境育人”。

在“五位一体”的育人体系框架内,钱学森学校确定了自己的办学目标和教育理想,即探索早期创新人才培养模式,打造优质化、特色化、现代化的一流科技高中,培养出更多具有社会责任、学术素养、创新能力、国际视野的早期科学研究型创新人才。

为了在未来彻底实现这些目标和理想,钱学森学校将发展途径定位在了“高精博特”上:高,即理念高端,师艺高超,效果高质;精,即精细耕作,精准管理,精致校园;博,即视野宽博,格局广博, 格调雅博;特,即特色鲜明,特殊模式,特需通道。

“科学高中”的目标和使命使钱学森学校注定不凡,而这个校名又注定了它与钱学森始终一脉相承、密不可分。

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钱学森学校院士“1+X”领航室启用仪式

在东高地这片土地上,驻扎着中国运载火箭技术研究院、航天科技集团公司第五研究院508所、航天科技集团公司第九研究院、北京航天精密机械研究所等众多航天科技专业研究机构,可谓中国航天科技的“高地”。这些机构的存在,成为钱学森学校求之不得的航天科技教育资源,学校的生源也大都是这里的航天人的子弟。

和选址一样,学校的设计也处处体现着航天科技的元素,且随处可见钱学森的影子。

“为了全面体现学校科技高中的特色,也为了使学生的身、心、学全面发展,学校在设计建造时就考虑,如何将科技与人文两方面有机融合,综合体现?让学生在一个充满科技感且温馨宁静的环境中学习、成长。”钱学森学校执行校长李鹏举告诉记者。

学校整体设计以灰、白、黄为主色调,每个建筑物都融入了科技和人文的元素,炫酷且怡人。

突破常规设计的“X”型校门,大气又独特;主要作为实验室和创课教室使用的东方红综合楼,在侧面设计了楼梯,在三层设计了可直接眺望操场及更远处的天台,不仅充满科技感,更充满了艺术感;记录钱学森成就、展示钱学森风采的钱学森广场屹立着青年钱学森雕像;还有囊括钱学森生平足迹的钱学森纪念馆……

此外,学校还有全方位、多角度的多功能馆和游泳馆,藏书种类丰富、设计舒适温馨的图书馆,仪器设备先进齐全的科技馆,设计别出心裁、链接前沿科技知识的创客空间……不仅如此,从盛开的月季到苍翠的松柏,一砖一瓦,一草一木,都体现了钱学森学校的科技质感。

在这样的环境里,学生无论是学习还是拓展课外知识,无论是发展兴趣爱好还是运动健身,都沐浴着科技之光和人文关怀。

创建伊始,钱学森学校就制定了“科学创新、和谐发展、家国天下”的发展规划,以及“面向未来、创新培养、国际合作、高端精英、科技特色” 的发展定位。

没有创新的环境,谈何创新的规划?谈何创新的发展?

在软件方面,钱学森学校正通过打造科技创新项目、精英特色课程、品牌育人队伍等,建设航天科创人才贯通培养工程。利用完全中学优势,积极探索科学研究型人才早期培养“小—初—高”一体化培养模式,及早发现孩子的科学天赋,并为其创造成长快车道。以航天科技为主线,构建“学业—职业—人生”三级生涯规划体系,开设专门的大学相关学科体验课程和职业体验课程,帮助学生发现特长,发展潜力。组建稳定的航天导师团,打破高等教育与基础教育之间的壁垒,并积极与各高校的钱学森班取得联系,探索与其建立直升机制。

同时,在学生的未来规划方面,钱学森学校成立了专门的学生服务部门,积极开展大学先修课程,引进大学游学项目和国际交流与合作项目,跟踪研究清华大学、中国科学院大学、北京航空航天大学、北京理工大学等国内名校自主招生政策及国际名校招录政策,为学生参加高校自主招生和出国留学提供优质服务和专业指导。

钱学森学校科技馆

钱学森学校科技馆

钱学森学校钱学森纪念馆

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走进钱学森学校的教学楼,记者发现每个教室的座位都很少。李鹏举介绍,钱学森学校实行小班教学制,每个班学生人数都不超过30人。虽是新建校,钱学森学校并不以扩大规模为追求,和许多招生人数越来越多的新建校不同,它三年来的招生人数并没有太大的变化。

小而精,让钱学森学校有更多的精力去发展自己的特色,而不为人数太多引起的管理问题所累。

经过三年的发展,钱学森学校已经拥有一支由特级教师、骨干教师、航天专家以及两院院士组成的师资队伍,并设立专门的航天导师工作室,邀请其通过各种方式对学生进行指导,带领学生开展航天项目研究。中国科学院院士、西北工业大学教授黄维,中国资源卫星应用中心研究员、运载火箭技术研究院运载火箭型号总设计师陈闽慷等,都曾给钱学森学校的学生做过讲座。

在课程方面,除国家课程外,凭借优质的软硬件资源,钱学森学校开设了由航天概论、钱学森传、创客空间、小卫星研制、太空模拟训练、卫星发射实地体验等组成的科技创新课程,以及由“音舞诗画”等组成的人文艺术课程,理工文艺结合,构成系统的课程文化体系,实现科技、人文双轨驱动。

为开启学生思维,培养学生的动手能力,钱学森学校与北京宏文科创教育科技有限公司合作,购买STEAM课程资源,培训学校教师,在初一年级开设了以科学实验为主的STEAM必修课程,引导学生在实践中探索真知。这是钱学森学校在信息技术必修课和通用技术必修课(劳技课)之外单独开设的又一门科学教育必修课。

“STEAM”是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics)学科英文首字母的组合,STEAM课程集多学科为一体,旨在打破学科疆域,激发学生的好奇心和创新思维,培养学生自主思考、自由探索和创新创造的能力。

自从有了这门课程,学生在课上制作各式各样的科技作品,倒流壶、双心壶、3D打印的钥匙扣、卡通精灵、特色笔筒……将想象力发挥到了极致。经历了摸索、质疑、研讨、体验、反思、分享、整合、运用的科学研究过程后,他们的科学思维和创新思维也逐渐形成。

2018年9月,正式搬到东高地校区后,借助中国运载火箭技术研究院的专家力量,钱学森学校相继开设了多门科技创新课程,包括《FPV无人机实践活动》《小卫星弹射筒制作》《月球探秘科普》《电子工程技术入门与实践》《基于数学建模的3D打印》《人脸图像智能分析与识别系统》等,并聘请了火箭院及周边科研院所乃至全国各地的科技精英担任导师,为学生讲授相关科学知识,指导学生制作相应的科技作品。

在导师的引领和影响下,不少学生的科学潜能得到开发,学会了组装无人机,制作弹射筒模型、单片机,用3D打印制作等角螺线、小海螺等,甚至学会了研发APP、建立数据库。

如今,科创课程已经成为钱学森学校传播、普及科技知识,提升学生科学素养和创新能力的载体。

2019年3月,钱学森学校科创中心正式成立。6个月后,学校与航天一院合作筹建的院士“1+X”领航室启用,由龙乐豪、余梦伦、曾广商、刘竹生、姜杰五位院士领衔授课,讲解科创选修课。

除了“科创课程”,以科技特色见长的钱学森学校,其“人文课程”也并不逊色。走进“音舞诗画”教室,记者被古色古香的红木书桌、设计别致的仿古灯笼、惟妙惟肖的油画所吸引,仿佛走进了李白、苏轼的书房,梵高、莫奈的画室。

同样吸引记者的还有钱学森学校根据自身需求和特色自行编制的《家国天下》。在执行校长李鹏举的指导下,学校教学部组织校内教师编写该课程,经过众多教师长达一个学期的案牍劳形,《家国天下》校本课程初稿于2019年6月26日完成。

该课程内容体例包括文选型和活动型两大类型,初中学段以“修身立德 爱家爱校”“了解历史 热爱祖国”“钱、航精神 科技兴国”等为单元主题,高中学段则为“家国情怀 英雄辈出”“社会参与 责任担当”“国际视野 世界大同”等。从单元题目中即可见学校对培养学生“家国天下”情怀的重视。

与航天科技特色课程互为补充,《家国天下》通过单元主题与内容的学段衔接和螺旋上升,开设初高中一体化贯通式培养校本课程,为不同学段的学生呈现了一个立体的钱学森。

用大师精神铸校魂,以大成智慧育精英。李鹏举告诉记者,《家国天下》就是学校为践行和传播钱学森精神、航天精神和大成智慧学教育思想而“量身定做”的人文学科校本教材。

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科技在于实践。

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。读万卷书,不如行万里路。

钱学森学校始终致力于以实践培养学生的科技创新能力,并探索出了由劳动实践、公益实践和科创实践组成的实践育人模式。其中,科创实践是重点。

为更好开展科创实践,三年来,钱学森学校以创新实践活动课程、学生社团活动等形式为载体,与东高地社区联手开展劳动、公益、志愿等丰富多采的实践活动;并提出“五个一”要求,即读一本好书《钱学森传》、听一场关于航天精神的讲座、参与一项航天体验活动、组织一次长走、亲历一项科创课程活动,形成了高中生引领、初中生跟随的自主学习新模式。

凭借十二中的实力和周边丰富的航天科技资源,钱学森学校逐渐将科创活动触角伸出学校的围墙,在校外建立了一批科创实践及职业体验基地,为学生接触社会、感受真实科研场景提供广阔的平台。

“坡峰岭-周口店遗址”社会实践活动,小汤山农业科技园与石景山区首钢工业遗址公园实践活动,中国人民革命军事博物馆参观体验活动……就地取材,北京本地的各大科学基地、场馆,钱学森学校的学生几乎都去过。

学校还组织学生到全国各地的科研、科普基地参观体验。“上海交通大学钱学森纪念馆、海南文昌卫星发射中心、甘肃酒泉卫星发射中心,我们都去过,带学生去现场看卫星发射。”谈起学生曾经走过的地方,李鹏举眼里有了异样的光芒,是希望,是未来。

有欢乐,也有忧愁。对于李鹏举来说,少数学生“不听话”“叛逆”甚至“抑郁”,让他很焦虑。“学生的身心健康比成绩更重要。”这是他朴素的认知。

在日常教育教学工作中,钱学森学校不仅重视科技和人文两翼并重的特色发展,更注重学生的身心健康,快乐成长。为此,学校还开设了一系列心里健康课程,并通过南海子公园20公里长走、毛泽东诗词朗诵会、《钱学森传》征文评比等活动丰富学生的校园生活,促进学生的身心健康发展。一旦发现学生状态不对,班主任会主动走访,通过家校共同努力,扭转学生认知、价值观误差,平复学生情绪。

处于发展新阶段的钱学森学校,势头正劲。目前,学校已经与清华大学“钱学森力学班”、西安交通大学钱学森学院、上海交通大学钱学森班、南京理工大学钱学森学院等在课程建设、云实验室共享、教师培养、游学实践等方面开展深度合作,通过共建“钱学森直通车”,探索“定向培养”“对口培养”机制。

但作为新建校,它既要谋发展,更要谋生存。因此,成绩仍然是其兼顾的一项主要内容。在师资和课程建设等方面取得显著成果的同时,钱学森学校今年第一届高考也取得了骄人的成绩。78位考生中,总分最高分 680 分,650分以上6人,600 分以上 35 人,一本上线率94.87%,本科上线率100%。

虽然取得了优异成绩,但李鹏举悬着的心并未在高考成绩出来后就放下。“这才第一届,未来会不会像很多学校那样,刚建成时信心满满,过几年就沦为一般学校,毫无特色和朝气,还未可知?”话语中,袒露了隐忧。

作为一所理想远大的科技高中,钱学森学校正在育人之路上坚毅前行,尝试通过自己的探索和努力,为“钱学森之问”提出的育人目标贡献自己的力量。未来可期,拭目以待!