在温州市瓯海区第四幼儿园，看孩子们为小蝌蚪打造的生态缸；在温州市国科第一小学，了解学生们通过实验认知叶片；在温州市实验中学集新校区，观摩中学生们用AI技术为校庆添彩……2024年11月15日至16日在温州举行的全国中小学科学教育研讨会期间，500多名来自全国各地的教育领域专家以及科学教师代表，近距离观察了如何激发学生好奇心、想象力和探求欲的创新人才培养温州模式。

作为中国数学家之乡、首批全国中小学科学教育实验区，温州中小学科学教育一直走在全国前列。面对中小学在校生近120万人、专任教师超过7万人的巨大体量，温州市教育局党委书记、局长郑焕东告诉记者，近年来，温州市正通过不断探索、创新，全国首创“家庭实验室”、成为中国创客教育的先行地，出台全国首个地市级中小学科学教育方案，在全国率先出台中小学科学教育发展力监测行动计划。“第一”“首创”成为温州科学教育中的高频词，在课程创新、社会协同、拔尖培养、师资建设等方面形成独特的区域科学教育模式，引领学子奔赴科技创新的星辰大海。

让“家庭实验室”

成为科学启蒙的先导阵地

“蜗牛吃完红心火龙果后，就会在泡沫箱里留下玫红色的便便；吃了青菜后，就会留下绿色的便便。经过多天观察，我发现蜗牛还有走钢丝的绝技呢。”记者在温州市瓯海区山水名都幼儿园，倾听着小朋友高高绘声绘色地讲述自己和爸爸一起饲养蜗牛中的新发现。园长杨丹婵介绍，这是基于“家庭实验室”开展的幼儿园大科学教育项目。

家庭是学生科学启蒙的先导阵地。2004年，温州就在全国首创开展科学教育“家庭实验室”活动，鼓励家长和孩子一起研究，开展家庭科学实验，在日常观察和实验中培养孩子对自然科学的兴趣。3D打印的固体燃料火箭、能认出害虫的“虫脸”识别系统……这些科学课题的研究成果，都在学生“家庭实验室”中完成。经过20年探索，“家庭实验室”的影响已遍及全国。

记者在温州市实验小学看到，学校在一年级启动“家庭实验室”，在三至四年级全面铺开，学生把实验成果记载在一张张小纸条上。学校还制定了《家庭实验室选题指南》并进行星级评价。

“鼓励家长和孩子一起研究，就地取材、因地制宜开展家庭科学实验，在日常观察和实验中培养孩子对自然科学的兴趣。”温州市实验小学教师陈侃表示，客厅、阳台、卫生间……只要有可利用的空间，都能建起属于孩子的实验小天地；几根吸管、锅碗瓢盆，这些身边的物品都能成为实验室的器具；爷爷奶奶、爸爸妈妈化身实验员，和孩子一起研究，就地取材、因地制宜开展家庭科学实验，在日常观察和实验中培养孩子对自然科学的兴趣。面向人人的科学、让科学实验随手可做，已经成为家校共识。

作为浙江省特级教师、正高级教师，现任温州市教育教学研究院副院长的施昌魏，是“家庭实验室”项目的早期实践者之一。回溯至1997年，刚迈出师范校门的他被分配至一所偏远的乡镇小学，恰逢温州地区正大力推进中小学实验教学的普及工作，由于学校缺乏专职实验教师，校长就指派他来负责这项工作。施昌魏告诉记者： “当时小学只有一门常识课，上课基本靠读、背、记，变革势在必行。”于是，他开始探索“好玩的科学”。他曾经研究将啤酒瓶变为孩子们探秘声音的神奇工具，不仅让孩子们爱上了科学，更让他们学会了如何用好奇的眼睛观察世界。该案例获全国一等奖，后来还被编入科学教材。

2002年，他来到温州市实验小学，成为温州最早的小学科学课的执教者。把科学作为重点学科打造的温州实验小学，校园科学活动丰富多样，各类赛事捷报频传。不久之后，学校首任校长白莉莉给科学组提出了一个问题：“能参加科学类比赛的学生毕竟只是少数，怎样能让更多的学生真正参与到科学学习中呢？”科学组团队集思广益，提出了“家庭实验室”计划。这一创新理念在教育行政部门的助力下迅速推广，科学的种子在温州的千家万户中生根发芽，科学组教师代表陈耀踏入了中南海，受到了国家领导人的亲切接见。

施昌魏介绍，随着2023年《新时代温州中小学科学教育实施方案》颁布，温州进一步升级实施了家庭实验室“百校万家行动”，推进建设100所基地校、10000个家庭实验室，打造家门口的科学教育矩阵，引导广大家长成为科学教育的传播者、共育者。

“科学部落格”

使科学实验的趣味蔓延四方

在推进家庭实验室的过程中，学生产生了很多科学研究的小成果，如何让每一个孩子都能即时分享、交流科学发现呢？温州首创了“科学部落格”混合式学习，让每位参与的学生成为小博主、小老师、项目小主持，他们在网络日志（Blog）上分享自己的科学观察。

在科学部落格，每天都有有趣的科学分享。有的学生利用科学部落格给“钜锹”公开征婚，并展示了自己记录的给配对“钜锹”布置“豪华别墅”“产房”的经过；有的学生在一次非遗植物染的体验后，发现同一种植物染出的布料色彩有差异，进而在科学部落格分享自己开展相关实验的过程和结果；有的学生为了探究“如果让植物倒立生长，它们会怎样呢”，想尽各种办法“折腾”自己家的植物，经过1000多天的家庭实验，培育出了一个“植物杂技团”。

“和世界分享发现，让科学流行起来。”这是科学部落格项目的口号。在创始人施昌魏看来，科学部落格是将散落在各个地区对科学感兴趣的学习者、学习部落聚集在一起，让孩子们像科学家一样思考，去探索并与世界分享科学发现。

记者了解到，2006年以来，温州持续18年推进“科学部落格”活动，让科学教育在温州焕发勃勃生机。2010年，温州市“小科学家”培养计划启动，“科学部落格”纳入该计划，至今已连续举办14届赛事，推动全市500多所小学、60多万学生参与其中，科学部落格线上点击量每年超过1000万。此外，“科学部落格”的相关成果《做主动学习者：科学部落格的十二年实践探索》也荣获浙江省基础教育教学成果奖特等奖，其相关案例《科学部落格：互联网+背景下小学科学混合学习新样态》入选首批全国中小学科学课程实施典型案例。

伴随着2024年7月6日由温州市教育教学研究院推出的科学部落格平台正式上线，温州正联合上海、江苏、四川、湖北、新疆、宁夏等地区的56所学校成立全国科学部落格联盟校，进一步加强校际合作与交流，推进科学教育的普及，让科学部落格于更大范围内成为学生交流、学习、展示科学探索的广阔舞台。

“面向不同的研究方向，科学部落格平台分为‘动物探秘部落’‘植物探秘部落’等六大部落群。”施昌魏介绍，平台上有拥有数千个科学探索优秀案例的“课堂加油站”、一个人带动一群人探究的“跟我一起学”、记录阅读和评论数的互动排行榜等。接下来，“科学部落格”将继续深入实施“四千工程”，即每年数千名学生分享科学发现、全国千所中小学参与其中、遴选千项优秀案例资源、每年线上点击量超千万，推动科学学习云端化、平台化、泛在化、社交化和智慧化。

中国科学院院士、中国青少年科技教育工作者协会理事长武向平曾为“科学部落格”题字——今日小观察，明日大发现。施昌魏说：“科学的殿堂里，每一步探索都蕴藏着无限可能，它们或许在今天悄然萌芽，或许在明日美丽绽放，亦有可能在十年、二十年后绽放光芒。我们将深入推进科学部落格的‘1+N’创新行动，依托数字资源构建科学部落格‘开放课堂’，深耕细作，激发教师、学生无限潜能。”

立足学校主阵地

建设独具特色的科学课程

“做好中小学科学教育，需紧扣‘培养什么样的人’和‘怎样培养人’两大根本问题，前者决定方向，后者决定成效。”郑焕东表示，温州通过构建科学教育“1+X”创新体系，指向学生创新力、探究力的提升。其中，“1”代表国家课程，确保学生科学素养全面发展的基石，“X”代表温州创新创造的地方课程、校本课程体系。

在义务教育阶段，温州各所学校坚持在STEAM教育、创客教育上下功夫。温州STEAM教育始于2013年，通过学科迁移、应用转化、团队合作，引导学生提升自主探究能力。STEAM教育每年都会遴选优秀案例100项，温州也成功获评全国STEAM教育先行区、全省首批STEAM教育实验区。

记者走进温州市实验中学的科创楼，映入眼帘的是一座近10米高的木制艺术装置“八秩韶华·数据织梦”。该装置是由机器人将学校历年的老旧课桌椅切割并层层堆积而成。看似不规则的形状中包含着每一学年的班级数量、班级学生人数、教师人数、学校结对帮扶情况和校区数量的增长。不同区域的装饰镜面则反映了所获荣誉和知名校友的数量。温州市实验中学校长黄慧向记者介绍：“这个艺术装置传递给我们这样一个理念：未来世界的核心是数据。”

在温州市实验中学，这样充满创意的作品无处不在。在科创楼一层大厅的另一边，一排排白色的机械伞随着音乐节奏有规律地打开闭合。在这个“复刻机械伞”项目中，学生在学习制作原理之后，还会进一步探索通过手势识别、人脸识别、音乐识别等各种方式控制机械伞，玩出了“七十二变”。黄慧介绍：“对于学校而言，创新并不是一项任务，也不能机械地理解为关键能力，创新是人类内心对更美好事物的追求，是对改善未来世界的目标驱动。学生将科创中心命名为‘Alt_space’，意味着更改、变换，代表着未来的人工智能教育应该不断地更替与革新，不断去解锁更多的可能。”

温州市实验中学的科创课程获得了充足的空间及硬件支持。在集新校区科创楼中不仅有创客空间，还配有“AI+AR”体验室、AIGC创作室、黑匣子剧场、科学演绎空间、3D造型屋等。科创楼一楼保留了大面积的公共空间，其中大阶梯的设计充分还原了学生对开放空间的设想。专家团队会为初中生量身打造相应的课程，如由温州肯恩大学颜庆应教授指导的养殖大麦虫项目，融合了昆虫养殖、环保回收、3D打印等课程内容。

在一片高楼包围中，温州市瓯海实验小学前汇校区校门前有一大片自己的农场，温州市瓯海区实验小学集团学校书记、校长赵成木介绍：“长得越不好的植物就越有可能是高年级学生种的，因为老师介入会越来越少。你看这片学生自己种的紫色花椰菜，长出来就很漂亮。在AI等技术的加持下，新时代的农夫更有智慧，更有视野，更有未来。”校园里有一个小小的花园。“这是我们学生养育蝴蝶的地方，来年学生会将自己孵化的蝴蝶与野生蝴蝶进行对比研究。”花园的树枝上，学校还用塑料圈建造了一条无人机赛道。在校本化实施国家课程的基础上，瓯海实验小学每学年开设80多门拓展性课程供学生选课走班学习，涉及语言素养、数理逻辑、艺术素养、科技信息、STEAM课程等多重领域。

除了依靠学校自身发展，温州还通过引入研究院、高校等科教融合平台，建设高质量科学教育资源。其中，在2023年底，依托成立于2019年5月的国科温州研究院，温州新建了5所国科系学校，形成了从学前到高中教育的“科技学校”办学矩阵。在温州市国科第一小学，一整幢教学楼成为科学研究的实验室，每间实验室均由高校系主任和专家亲自挂牌并上课。“这体现了‘在离科学最近的地方办学’‘在科学家身边成长’的办学计划，把最优质的科教资源遴选出来提供给学生。”国科教育集团附属温州学校执行总校长梁经伟说。

培植科学教育沃土

“长出”拔尖创新人才

2024年10月，第40届全国高中数学联赛省一获奖名单公布，温州学子共拿下41个一等奖，占浙江省获奖数近一半。

郑焕东介绍：“在推动拔尖创新人才培养中，温州深厚的数学家传统是一个得天独厚的资源。”130年前，中国近代新教育的开创者之一、“晚清特立之儒”孙诒让先生创办“算学书院”，开设数学、科学、物理等课程。由此，“心怀国家民族命运，反哺桑梓培育英才”的“科学报国、育才强国”精神开始在温州代代相传。同样是孙诒让所创办的温州中学（温州府学堂）成为培养数学家的摇篮，120年来诞生了姜立夫、苏步青、方德植、谷超豪等数学大家，有30多位校友曾担任海内外知名大学数学系主任或数学研究所所长。

在本届数学竞赛中，浙江省队入选人数共51人。其中，温州入选人数最多的高中是温州中学，共7人入选。这份令人瞩目的成绩，离不开学校环境的熏陶。走进温州中学数学馆，温州中学党委书记吴军向记者介绍，该数学馆以苏步青等数学家校友就读时期的老教室为蓝本布置，馆中的三栋中式建筑和复古教室寓意“过去”，展现了学校成立初期的筚路蓝缕；文化展厅寓意“现在”，主要介绍了苏步青、谷超豪等数学家校友的事迹及众多实物资料；圆形报告厅寓意“未来”，青年学生在此可以充分沟通交流，探索“数诗交融”的乐趣。

温州中学对于拔尖创新人才的培养并不限于数学领域。商汤科技创始人之一、“90后”徐持衡至今记得高中玩机器人的经历：在温州中学，他用四轮机器人模拟足球比赛，用软件控制4个机器人做2V2的对抗。“这些经历成就了现在的我，感谢温州科学教育体系。”

近日，在温州市第八高级中学社团招新现场，芯片社的8个名额被“秒抢”。“芯片制造是当下最热门的领域，给人一种神秘感，很想去探索，我去年就报名参加这个社团了。”学生朱康睿是第一批“芯片实验员”，她说，在实验室里，他们接触到了芯片生产工艺流程演示仪、交互学习机器人、教学用芯片光刻机、电子控制技术+芯片壁挂等设备，体验了“设计-光刻-应用”的芯片制作全流程，制作出了人生第一块芯片。

为着力塑造拔尖创新人才，2023年，温州市第八高级中学打造了青少年芯片教育实验室，让学生接触芯片制作的基础知识。芯片教育项目采用导师制、课题式的培养模式，内容从最基本的硅基器件到PCB蚀刻，以及高阶的柔性电极，课程融合通用技术、物化生等多学科的理论知识。

近年来，温州市教育局通过不断探索建立全链条、螺旋上升式拔尖创新人才早发现、早培养机制，为学生搭建起一座通往科学“塔尖”的阶梯。“我们鼓励孩子在当下勇当‘小科学家’，未来争当‘大科学家’。”温州市教育局副局长朱景高介绍说，温州市持续推进“小科学家”“小文学家”“小数学家”培养工程十多年，累计评选出“小科学家”240名，“评选帮助我们发现了很多苗子，他们当中不少人后来都出现在五大学科奥赛的获奖名单中，有些还走上了科研之路。”

同时，温州以“分类办学”改革为引擎，推进“学术高中”和“特色高中”建设。5年来，温州市共培育学术高中建设学校19所、特色高中30所，认定特色学科（项目）133个，建设温州市第二外国语学校、温州市第八高级中学、温州市第二十二中学、温州艺术学校、温州科技高级中学等外语、数理、工程技术、艺术、科技特色学校。这些特色学校在推动科学教育中发挥出了带头示范作用。

温州市教研院副院长王少莲表示：“近年来，我们联动高校，以数学学科为基础支点，延伸至物理、化学、生物、信息等科学学科，形成学科之间协同发展的良好局面。”这为培养全面发展的拔尖创新人才创造了有利条件。

调动社会资源

营造浓厚的科学教育氛围

科学教育离不开实践场域。从学校主阵地到社会大课堂，温州汇集了科技馆、能源博物馆、少年宫等优质科普教育场所和高校实验室、高科技企业等高水平科学教育资源，优化校外资源供给，建设科学教育“中央厨房”，更推进了中小学科学教育的发展。

作为目前浙南地区最大的科普教育场馆，装饰一新的温州科技馆每天上午10点一开放网络预约，几千个名额在数十分钟内就被一抢而空，若是碰上周末或节假日，更是一票难求。科普场馆的火热程度，见证了温州市青少年对科学的好奇心和求知欲。为让馆内静止的科普资源活起来，温州科技馆精心打造探客空间和科创课程，配备激光雕刻机、3D打印机、木工车床等设备，嵌入编程、机器人等科技元素。

把课堂搬进博物馆，是一种怎样的体验？温州能源博物馆开门迎客，温州市小学、幼儿园的科学教师、教研员就如何上好博物馆里的科学课碰撞思维火花。

在温州市广场路小学，李启虎声音科普馆和神韵贝螺科普馆是学生们探索科学奥秘的新天地。温州市广场路小学副校长张常虹分享道，学校以项目的形式在场馆开展科学课，科学教师还将基础课程与声音馆紧密联系，设计出一系列的深化课程，即“声之形”课程群。最令人骄傲的是每一个课程源于孩子们主动提出的科学探究，从“声音的魔法”到“AI声控智能家园”，孩子们都是课程的发起者、设计者、参与者，亲历声音科学与实践探究、可视化技术、硬件编程相结合的求知过程，培养跨学科思维和解决问题能力。

“这么好的展馆，该怎样让大家都有机会参观和学习呢？”温州市广场路小学还创造性地将李启虎声音科普馆和神韵贝螺科普馆移植到了云端，让学生沉浸式地参与云上策展。值得一提的是，该校创新融入3D扫描成像技术，让参观者能从任意角度仔细观察展品。学生只要在手机上旋转、放大各种贝螺标本，就能全方位观察贝螺的形态和构造，了解贝螺相关知识。

作为全国第六所、温州市第一所钱学森学校的温州市南浦实验中学锦江校区，建有钱学森生平事迹馆、航天科技体验馆、航天创客实验室和人工智能实验室、太空智慧农场等集学习、体验和实践于一体的场馆式学习空间。学校充分融合场馆资源建设钱学森科学教育课程体系，在学校科创节上，几乎每班都有一个发明创意作品，折叠课桌、排球扣球机、可拆卸黑板擦等创意项目成果将陆续投入校园实际应用之中。

温州科学教育氛围浓厚，非一日之功，也非一人之力，是全社会长期共同努力的结果。近年来，温州市教育局联合科技、财政、人社、文广旅、科协及在温高校等多个部门、单位，出台全国首个地市级中小学科学教育方案，2023年温州市教育局等八部门联合发布《新时代温州中小学科学教育实施方案》，推进“瓯越大科学教育”共建行动，引导高校科研院所、中国眼谷、科技馆、博物馆等向学生开放平台和资源，累计认定市级科普基地208家，举行科普助力“双减”活动超2000场，走出了一条家校社协同推进大科学教育的新路子。

强化制度建设

让科学教育师资不断涌现

不久前，温州洞头区霓屿滨海实验学校的科学教师张玲艳与国科温州研究院研究员胡秋红结为师徒。胡秋红作为学校的科学家副校长，将对学校的科学教师进行帮带。科学素养的提升，需要科学教育方式的变革，而其中培养专职优秀的科学教师尤为关键。

近年来，温州市印发了《关于加强新时代中小学科学教师队伍建设的实施意见》等系列文件，倾力打造科学教师分层分类培养提升平台，张玲艳正是受惠于温州提出的“乡村科学教育点亮行动”。温州通过“乡村学校科学资源建设”“城乡科学教育校际联盟”等，提升乡村教师的科学素养和教学能力，推进科学教育共富，通过市域联动，引导优质名师工作室资源下沉，以乡村科学课公益送教形式做到山区县全覆盖。平阳县鳌江镇第四中学科学教师吴宇洁的名师工作室，近年来培养出41位优秀青年教师，工作室获荣誉近50项。如今他们都成为乡村科学教育的骨干力量，陆续成立自己的名师工作室，为乡村教育注入新活力。

与此同时，温州引入顶尖科学资源，定期开展科普活动，提高学生的科学素养。实施科学家副校长“百校行动”，向每个县（市、区）各选派1名领衔科学家，聘请100名国科温州研究院的科学家、科研工作者担任百所学校科学副校长，并建立“五个一”科学副校长工作落地新模式，推进科学家精神进校园，启迪学生的科学思维，激发他们对未知世界的探索欲望。创新建立科学教育首席导师团，聘请市内外院士担任中小学科学教育专家顾问，聘任82位科学教育专家、组建13个科学教育首席导师团，定期对县（市、区）学校进行培训，带动整个区域科学教育改革与创新。

目前，温州各学段科学教师约有1.2万名，其中小学科学专任教师2406人，专任率超70%，远超全国平均水平。全市科学教师中有浙江省特级教师30人、正高级教师26人。而且，优质科学教师还在不断增加，2022年浙江省义务教育阶段新增的18名科学特级教师中，温州就占了6名。

温州是长三角一体化27个中心区城市之一，温州教育也正为促进长三角地区教育高质量发展和国家教育改革稳步推进，贡献着温州经验和温州方案。世界青年科学家峰会永久落户温州，也推动了温州科学教育的发展。郑焕东说：“‘青科会’像一颗创新的种子，在温州不断萌芽、长大，更新着温州的创新生态，‘菠萝科学奖’‘大手拉小手，一起做科学’等活动，将为温州中小学科学教育搭建起更广阔的平台。”（来源：上海教育 记者：赵玉成 杨辉 2025年1月1日）