十年磨一剑！国内首个国科大科学实验班，这样打造教育增值力

时间： 2024-01-27 02:43     浏览量：505

旱生植物“窗结构”与其光合作用的关系、关于纳米材料乙醇气敏传感器的研究及应用、某三甲医院血液净化中心的就诊机制和床位匹配问题研究……

1月24日下午，在中关村中学，一场特别的高中生论文答辩正在紧张热烈地进行。来自该校国科大科学实验班的高中生正向中科院的专家汇报他们历经一年的项目研究成果。

这是中关村中学第八届国科大实验班的项目学习答辩现场。作为国内首家挂牌“国科大科学实验班”的中学，这所拥有科学教育厚重底蕴的学校，过去近十年里，如何潜心探索科技创新人才培养？怎样打造自身强劲的教育增值力？

高中生研究课题

指导单位清一色来自中国科学院

昨天，项目学习答辩现场，来自关村中学2022级国科大科学实验班的22个项目课题团队参加答辩，每个项目组3到5人。来自中国科学院声学所、化学所、力学所、物理所等多个研究所的导师，中关村中学校长苏纾、教学主任胡恰等学校领导担任答辩委员。

一年的项目研究实践，即将画上句号。答辩的同学显得紧张又兴奋，手里的PPT默记了一遍又一遍，不少等候答辩的学生还在低声沟通着，推测评审专家可能提出哪些有挑战性的问题……

盘点22个项目小组的课题，内容丰富而专业，比如制冷剂R1234yf密度数据测量与研究、基于水声网络的海豚定位、基于双网络水凝胶的药物缓释载体的制备及应用、量子DJ算法的C++程序实现等。其中不少课题聚集真实的社会生活，用所学科学知识和问题解决框架来破解现实中的真问题，如天然提取物对鲜肉的防腐作用研究，“招娣”在人群中比例的变化1960-2020及成因，关于N95和普通医用防护口罩材质区别的研究，某三甲医院血液净化中心的就诊机制和床位匹配问题研究等。值得关注的是，这些项目课题的指导单位清一色都来自中科院，包括声学所、物理所、力学所、理化所、化学所、植物所、数学所、计算所、过程所等多个研究所都名列其中。

其中，《某三甲医院血液净化中心的就诊机制和床位匹配问题研究 》《基于水声网络的海豚定位》两个项目课题表现非常出色。在过去一年多的时间里，在来自中科院数学所和声所学的导师辅导下，项目学习团队从开题、提出方案到打磨方案，最后通过实验得出数据和结论，做了很多创新性的工作，已成功进入市级奖项的评选。

答辩结束后中科院化学所唐亚林教授对学生的学习能力、投入度、执行力和自信表达给予充分肯定，表扬同学们“真读文献”“真做实验”“真理解研究内容”。

回望这一年项目学习的经历，不少同学们表示，身在国科大科学实验班，学到了课堂上学不到的知识。在科学研究的真实情景中，立足实证，学习搜集信息分析和解决问题，培养了批判性思维、灵活应变能力。

全国首个国科大实验班

研究着眼于解决生活实际问题

地处中关村高科技园区腹地的中关村中学和中科院多个院所渊源深厚。2014年，学校加挂“中国科学院中关村学校”校牌，开创了一校两牌 “科教协同 共育英才”的创新办学机制；早在2015年12月，中关村中学就与中国科学院大学携手共育英才，成立了全国范围内的首家“国科大科学实验班”。

据介绍，中关村中学的国科大科学实验班注重立足生活实际和学生兴趣，引领学生去感受、体验和实践，鼓励学生到科学家身边自主成长。学校与中科院声学所、物理所、力学所、化学所、植物所、过程所、心理所、动物所、地理所、自动化所、数学与系统科学所、工程热物理所、生物物理研究所、中科院天文台等20个重点项目研究所，以及西双版纳研究基地、千岛湖研究基地等多个基地建立协同育人机制。这些丰富的院所资源，为学生们深入开展研学活动提供了充分的空间。

经过多年实践探索，中关村中学科学教育的办学特色更加鲜明，建立了以“伟人精神”和“院士文化”为内核的育人模式，高中以国科大科学实验班为载体，建构了有辨识度的科技创新人才培养特色课程体系。

中关村中学在原有“项目研究课程、学科拓展课程、基地实践课程”的基础上，构建国科大科学实验班“闪耀”课程群。“闪耀课程”在育人目标、课程内容、课程学习过程及结果等方面进行全面升级，关注“科学体验”“科学实践”“科学创新”的课程内涵，强调关注“生活”关联“实际”，对标国家人才需求，问题解决式的课程内容，注重分层“通识——兴趣——发展——成长”课程学习过程。

目前，中关村中学2022级80名学生在国科大实验班学习，课程以生物医药、人工智能信息为主要研究领域，课堂以多元化、跨学科、项目式研究的教学方法，着眼于解决生活中的实际问题。众多学子项目学习课题论文在北京、全国青少年科技创新大赛中荣获大奖、在专业学术期刊上发表、在国际国内青年科学家交流平台上展示硕果。

杰青、研究员等专家担任导师

发力拔尖创新人才培养

作为中关村中学打造的“拔尖创新人才”项目，国科大实验班采取中国科学院导师和中关村中学导师共育的跨学科“双导师项目式”学习方式，在拔尖创新人才培养、科教融合育人模式和科教资源等方面有着得天独厚的优势，以课程为引领，以活动促兴趣，以项目为支撑，满足学生全面而有个性地发展，引领学生创新成长。

近十年来，国科大科学实验班的同学以项目组的形式走进中科院各院所国家重点实验室，由杰青、研究员、副研究员等担任导师，在他们的指导下开展为期一年的项目研究学习，关注科研问题，拟定研究课题，制定研究方案。利用高端实验室资源，深度参与项目研究的全过程。同学们进行小组合作探究，通过汇报、答辩进一步提炼成果、提升交流表达能力，从训练型的学习转为放眼现实的问题解决型学生，全面提升学生的科学素养、创新素养及科技报国的志向，构建独具特色的中关村中学创新人才培养模式。

13名同学入选“英才计划”

刷新学校历史

中关村中学2023届学生赵久壹以高考683分的成绩，从中关村中学毕业，一时间成了学校的“名人”。

原来，当年他的中考排名是海淀区4800名，高二进入国科大科学实验班，独特而丰富的定制课程进一步激发了赵久壹的学习兴趣。丰富的拓展课程，为他的成长提供强劲的助力。

学校还为他和国科大实验班的同学，提供参与清华、中国科学院大学的夏令营的机会，并有机会与全国各地优秀的学生进行交流。

国科大科学实验班的学习，让他获得快速提升，最终以高考北京市443名的优秀成绩就读心仪的大学。

赵久壹同学快速成长的背后，不仅在于他自身的努力，也得益于国科大科学实验班全新的育人模式及学习方式。他的变化，也是科学实验班教育增值力的直观体现。

权威数据显示，中关村中学科学实验班毕业生里，四成学生就读于985大学，中关村中学升学增值显著，入口海淀区4000多名的学生，高考出口达到北京市443名。对比高中录取情况，高考出口650分以上的高分段每年都有跨越式的突破，中关村中学在尖子生、高分段考生的增值都有不俗表现。

最新数据显示，2024年中关村中学16名学生进入市级人才培养计划，13名同学入选中学生“英才计划”，3名同学入选青少年科技俱乐部科研实践活动和清华物理系进所活动。刷新中关村中学的历史纪录。

正如中关村中学校长苏纾所说，

中关村中学通过营造“博式”的学习氛围，拓宽“专式”的特长发展，构建科学教育“金字塔”梯队育人模型，通过科研院所、大学、中学联盟，致力培育中学生的志、趣、能，厚积科技后备人才土壤。中关村中学有责任、也致力于为国家创新驱动、培养科技后备和创新型人才、做好科学教育的加法，贡献自己的力量。

中关村中学校长苏纾

学生

感想

项目

基于水声网络的海豚定位

姓名

单思同 伍瀚林 钟依锦 周乐航

在高一的项目研究课程中我们出于好奇选择了声学所，在了解导师的研究领域后我们对水中定位产生的浓厚的兴趣，经过反复讨论我们确定了“基于水声网络的海豚定位”这一课题。

我们根据海豚“咔哒”（click）叫声特点，应用MATLAB函数对海豚的“咔哒”（click）声建模，然后探讨了经典双基地网络的原理，在研究中我们对传统方法进行优化改进，大大提高了定位的精准度。

在中国科学院声学所的学习关键词是“收获”。

我们收获了知识。比如水声学发展简史、主动声纳、被动声呐及其方程，噪声源等等，多普勒频移、傅里叶变换等，既巩固加深了对已学知识的理解，也有机会学习到一些大学课程，学习了matlab软件并应用，了解到更多关于机器语言的知识，拓宽了我们的知识面。

我们收获了朋友。为期一年的研究课程，我们从陌生到默契，每个人都充分发挥自己的特长，相互帮助、相互鼓励、齐心协力完成了许多艰巨的任务，成为了彼此信任的朋友。

我们收获了机会。我们走进中国科学院声学所，与专家面对面交流、探讨学术问题，提升自我。我们参加了ICU国际超声大会，有了自己的项目展台，既展示了自己的成果，也感受科技的蓬勃发展，增长了见识。

文 | 京教君
内容素材来源｜中关村中学

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