数学为基实验为翼学科融合——桂林市第一中学创新人才贯通培养的多元探索与实践

数学为基实验为翼

学科融合

桂林市第一中学

2025

一、时

创新人才培养的现实突破

2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》及后续《关于加强数学科学研究工作方案》等政策相继出台，明确提出探索创新人才培养途径，强调数学与实验教学在科技创新中的基础作用。桂林市第一中学立足基础教育改革前沿，直面中学教育三大痛点：一是学科壁垒固化，分科教学割裂学科间联系，导致知识碎片化，学生难以形成跨学科思维；二是实验教学浅层化，停留于机械操作层面，缺乏探究性设计与思维训练；三是理论与实践脱节，传统教学重知识传授轻应用，学生解决复杂问题能力薄弱。为此，我校副校长、桂林市领航名师、正高级教师周松林领衔团队，以“数学为核·实验赋能·生态迭代”为实施路径，开展了长达十三年的校本化实践探索，致力于构建“中学创新人才贯通培养”育人体系。

二、探索历程

从单点突破到生态构建

（一）筑基阶段（2012-2014年）：搭建跨学科育人框架

围绕创建广西壮族自治区“科技创新人才培养”特色普通高中的目标，确立“多学科融合”发展基调，构建“四课四活动”科技创新教育初、高一体化贯通育人体系。体系打破学科边界，开发数学与科技融合的校本课程，建立以数学为核心的跨学科实验项目群。

（二）模式创新阶段（2015-2019年）：建立数学实验教学范式

以杜威“做中学”理论为指导，创立“六步四环四维”数学实验教学模式。通过“情境化设计、探究化组织、结构化整合、数字化支撑、差异化评价”五化赋能路径，开发“数学实验+”跨学科项目，引导学生将实际场景抽象为数学模型，通过数学计算和分析指导实践，实现从知识传授到能力培养的跃升。

（三）生态构建阶段（2019-2021年）：架构动态平衡培养系统

课程设置、跨学科融合、科技活动、教育技术、多元评价协同优化，形成动态平衡的创新人才贯通培养生态系统。以课程为基础、跨学科为手段、活动为载体、技术为支撑、评价为导向，形成“操作—观察—猜想—验证—应用”的完整育人链条，破解理论与实践脱节难题，持续优化创新人才培养质量。

（四）实践检验阶段（2021-2025年）：成果应用落地见效

在本校实践基础上，成果辐射至贵港桂平市、百色民族高级中学、广东顺德龙江外国语学校等区内外区域或学校。学校数学实验室、创客工作室、科学探究馆等成为对外接待示范窗口。各校应用成效显著，如百色民族高级中学借鉴成果方案，构建“四位一体”科技创新教育育人体系，历时三年创建，被自治区教育厅确认为广西星级特色高中（科技类）。

三、成果凝炼

“数学为核·实验赋能·生态迭代：中学创新人才贯通培养”育人方案

（一）首创“六步四环四维”数学实验教学模式

以“实验目标—重难点—预备—设计—过程—测验”六步流程为框架，通过“情境创设—猜想验证—结论归纳—反思构建”四环节实施，聚焦“问题拆解、技术应用、严谨论证、迁移应用”四维能力培养，为数学辐射其他学科实验教学提供可复制推广的实践范式。

（二）打造“五化”跨学科赋能路径

情境化实验设计让学生在真实问题中建立数学模型，经历“观察→建模→验证→论证”全过程；探究化活动链驱动学生经历“验证—论证—重构”认知过程，培育科学实证精神；结构化课程整合实现数学与物理、信息技术等学科知识贯通；数字化技术支撑借助3D建模、编程软件将抽象知识可视化；差异化评价通过电子成长档案追踪素养进阶，实现教学评一致性，鼓励应用意识、创新精神及社会责任感的培养，激发创新内驱力。

（三）构建“四课四活动”科技创新教育初、高一体化贯通育人体系

校本必修课（每周2课时）在初一、初二、高一、高二开设《探究科学》《探究技术》《C++编程》《创新十二法》等课程；《数学知识在科技中的应用》等15门校本选修课供学生自主选择；学科渗透课将创新思维融入日常课堂教学；综合实践课结合寒暑假指导学生开展数学建模等研究性学习。同步配套科普讲座、科技活动与竞赛、社团展示、研学旅行等活动，形成“课内外联动、初高中衔接”的培养格局。

（四）形成动态平衡的创新人才贯通培养生态系统

始终坚持“以数学为核心，数学实验赋能‘数学实验+’跨学科项目”的教育理念，建立“基础+拓展+创新”三级课程架构：基础课程夯实学生数学核心素养与科技素养；拓展课程将数学思维与方法延伸至物理、化学、生物等科学学科；创新课程通过“数学实验+”跨学科项目培养学生综合应用能力。配备数学实验室、创客工作室等特色育人空间，引入3D打印机、动态数学软件等设备。科技活动覆盖全员，从数学文化节、科技运动会到各级各类竞赛形成梯度培养。多元评价体系兼顾过程与成果，对学生实施“过程性评价+成果性评价”，对教师从教学、指导、科研三维度考核，构建“课程—教学—活动—技术—评价”协同优化的创新人才贯通培养生态闭环。

四、实践效果

从校内突破到跨域辐射

（一）学校发展实现跨越

探索出初高中一体化创新人才贯通培养机制，成为学校特色发展的核心引擎。学校先后荣膺全国创新教育联盟第三届十佳科技创新名校、广西壮族自治区示范性普通高中、广西“科技创新人才培养”特色普通高中、全国中小学科学教育实验校、广西中小学生发明创造示范单位、普通高中新课程新教材实施自治区级示范校等荣誉称号。办学规模持续扩大，教育教学质量稳步提升，成为百姓认可的“优质+特色”学校。

（二）师生成长成效显著

成果团队开发初中数学实验教学案例集3册、高中数学探究实验课程2册、科技创新教育校本课程4门、“数学实验+”跨学科项目30余个及数学实验教学积件资源160余件。团队成员获市级以上相关优秀课例51项；在省级刊物发表相关论文14篇，获市级以上奖项论文8篇；20项相关课题获自治区级、市级立项并结题。团队成员（含校外成员）中，2人晋升中小学正高级教师，2人获评桂林市首批领航名师、3人获评卓越教师，其余教师教育教学能力显著提升。通过系统化训练培养，特别是4门科技类校本必修课程（初、高中各2门）的实施，惠及学生11500余人。学生获国家专利12项，两个科技创新项目获广西中小学生发明创造特别奖，在参加各级各类学科竞赛、科技竞赛活动中共获奖280余项，为后续发展奠定了良好的基础。

（三）成果辐射影响广泛

成果在广西多市及广东、江西、澳门等地推广，开展专题讲座38场次、示范课34节次，惠及师生8800余人。在桂林教育电视台等新闻媒体报道70余篇次，对成果进行了大力的推广宣传，受益师生反响热烈。特别是2022年10月至2023年8月，成果主持人周松林被教育部选派参加了内地优秀教师赴澳门交流计划，积极向澳门教育界同仁推介成果育人方案，推动学校与澳门濠江中学缔结姊妹校，开展线上教研活动，获教育部及澳门教育部门表彰，成为跨区域教育协同的典范。