追得上发展，守得住乡愁：百年老校中的科学创新教育

许凯

摘 要：唐朝大诗人白居易在苏州做刺史时，本着严谨的科学精神进行调查研究与规划设计，修河筑堤，开凿了千年水道山塘河，一千多年来，山塘街成为了苏州第一名街。1912年民国初年，紧邻山塘街、依傍山塘河，山塘中心小学建成。在一所百年老校中，科学创新教育应该是什么样的？既要在乡愁守望中开展科学教育，因为这是从百年文化中簇生的科学之花，也是我一所苏式百年老校在实施科学创新教育中的本色。然而“双面绣”的另一面，则是与时代同步的，依托于创新技术的全新科学创新教育。

关键词：百年老校;乡愁教育;科学创新教育;乐天文化

一、百年学堂与科学创新教育

（一）学校的历史现状

苏州第一名街，叫“山塘街”。《红楼梦》开篇第一回中，曹雪芹将苏州阊门、山塘一带称为“最是红尘中一二等富贵风流之地”。提起山塘街，绕不过“山塘始祖”白居易。唐宝历元年，白居易担任苏州刺史，因虎丘到姑苏古城这段水路不畅、崎岖难行，这位诗人太守就挽起袖子，带领当地老百姓清淤排涝、开凿水道，由阊门码头的护城河一直挖到虎丘山麓，与京杭大运河贯通，这条就是山塘河。挖河的淤泥堆积在河两岸，最初叫“白公堤”，历经绿化改造，“堤”演变成“街”，成为为山塘街。白居易泛舟“绿浪东西南北水，红栏三百九十桥”的山塘河上，欣赏着两岸“河上桥影娉婷，两岸笙歌漫漫”的秀色，他情不自禁地赋起诗来“自开山寺路，水陆往来频。银勒牵骄马，花船载丽人。芰荷生欲遍，桃李种仍新。好住湖堤上，长留一道春。”后世，建筑大师贝聿铭来山塘街寻访祖宅，曾赞叹：山塘正是他寻找多年的“古城水街”，“全世界的建筑师都应该到山塘来看看”。

1912年民国初年，紧邻山塘街、依傍山塘河，山塘中心小学建成。经多年耕耘建设，校园内环境优美，粉墙黛瓦，条石路面，朱红色宫灯，雕花楼梯与栏杆，曾被评为“苏州市十佳园林式单位”。虽然中途曾经易地办学，但学校始终未曾离开山塘接与山塘河。

2021年，学校作为首批姑苏区百年老校跃升工程的项目学校，校园从陕西会馆门楼到苏派盆景园“秦园”，到陕西石狮，到功德碑、碑刻廊，移步换景，美不胜收，堪称苏式百年老校典范，短短不到一年，接待全国各地参观与考察十数次。如今的校园占地面积10566平方米，建筑面积7168平方米，为四轨制小学，有学生960名，在职教师63人。

（二）“乐天”文化中的科学创新教育

白居易本着严谨的科学精神进行调查研究与规划设计，修河筑堤，开凿了千年水道山塘河。白居易，字乐天。山塘中心小学的六字校训“尚德、尚学、尚乐”中最后两字“尚乐”渊源于此。什么是乐天？《易·系辭上》：乐天知命，故不忧。顺应天命，乐于处境而无忧虑。以睿智的胸怀通达人生，以乐观的状态面对困境和变易。即回溯历史、把握当下、绸缪未来。因此我们认为，“乐天”不是唯心主义，而是科学的唯物主义思想。

我们经常追问，一千年山塘史，三百年会馆史，一百一十年学堂史，在这样一所物华天宝的苏式百年老校中，科学创新教育应该是什么样的？

科学教育的内涵，区别于狭义的科学学科教学，是以全体青少年为主体，以学校教育为主阵地，以自然科学学科教育为主要内容，并涉及技术、科学史、科学哲学、科学文化学、科学社会学等学科的整体教育。科学教育的目的，是要使青少年掌握自然科学的基本知识和基本技能，学会科学方法，体验科学探究，理解科学技术与社会关系，把握科学本质，养成科学精神，全面培养和提高科学素养;并通过培养具有科学素养的合格公民，发展社会生产力，改良社会文化，让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。科学创新教育，是在科学教育的基础之上，学生通过遵循科学原理、开展积极思考、参与科学实践和团队协作，获取各种形式的创新学习成果的教育过程，并从中培养学生的好奇心、探究兴趣、求知欲，对新异事物的敏感，对真知的执著追求，对发现、发明、革新、开拓、进取的百折不挠的精神，这也是一个人创新的灵魂与动力。

在山塘中心小学这样一所百年老校，我们认为，科学与文化从来是不可分割的，科学在历史和生活中的淘洗和沉积，就嬗变成了文化。山塘的一座旧桥、一口古井、一段小道、一处空楼、一叶蓬舟，都有科学千百年后遗存的肌理。习近平总书记说文化遗产要“看得见山、看得见水、记住乡愁”，我们百年老校的科学教育也应当有“乡愁”意识。同时，乐天的另一面是乐天通达、顺势而为、与时俱进，如百年老校的科学教育也要追得上时代的发展，要有创新意识、有智慧新生、有教育大数据的应用等。

一、“乡愁”文化中的科学创新教育

山塘中心小学实施的乡愁教育，就是使学生了解和认识出生、成长或长期居住地方的自然、人文状况，培养其热爱乡土的情感。在自然科学领域，科学教育是不可或缺的主体。

（一）内景：校园内科学创新教育的再创生

1.盆景培植的科学教育：苏派秦园。我们利用百年老校建设的契机，在校园中建城苏派盆景培植教育基地“秦园”。苏派盆景讲究“方寸之间自有天地”，是指小处有大景，小事上能洞察出大意象来，包含浓厚的哲学和教育意味，“小学校”也应有“大教育”。我们尝试让学校老花匠带领学生实践盆景课程，在方寸间手载草木，堆土累石。因此，秦园是个科学教育的生态大教室。学习不应只发生于单一的狭窄的空间里，而走进学生心灵，从学生的需求出发，为学生提供丰富的学习体验。秦园是一个开放的科学教育、劳动教育、美育的大教室，倡导学生“像科学家一样思考，像艺术家一样创作，像庄稼汉一样劳作”。

2.古建筑的科学教育：会馆旧址。即陕西会馆（旧称全秦会馆）遗址公园，原为清朝乾隆年间会馆内关帝殿的旧址，可以看到当年的础石和条石，以及雕刻精美的祥云石、荷花石;还有一对莞尔微笑的石狮子和三块沧桑斑驳的石碑记载了会馆的近三百年历史。我们在此重新创生了苏州“会馆”建筑课程。会馆是古代的商务会场，我们带领学生研究门楼的砖雕技艺，图案纹样;研究青石质地雕工细腻的石狮;研究已经禁绝开采的大殿金山石条石;研究荷花石和祥云石纹样的“柱础”和“台基”。我们这里是陕西会馆，隔壁是山东会馆，老山塘的遗址是岭南会馆。会馆不仅仅是一座座美轮美奂的建筑，它更是一个融入了各种科学与文化的大荟聚。

3.古围墙上的科学教育：诗词碑廊。校园东侧有一段古墙，长约50余米。墙外是居民区的小巷“金家弄”。金家弄围墙是清朝古墙，历史有三百多年。学校在此围墙基础上学校建设了“山塘诗咏”碑刻墙，邀请苏州众多知名书法家题写与山塘有关的诗句，留下墨宝，师生可瞻见老校的百年文脉与发展足迹，同时也是对碑刻的保护。而古墙本身，也是古代科学技术的残存，墙体的垒砌，石砖的用料、来源和加工，都是学生开展科学教育的文物级资源。

4.书法中的科学教育;文房制物。因著名校友、书法家李少鹏的因由，书法是学校的教育特色，文房四宝的科学知识和鉴赏是书法的拓展课程。“湖上生花笔”，苏州的湖笔技艺是全国第一;苏州灵岩山的“澄泥砚”驰名全国。学校请了非遗传承人到校讲学，讲述笔砚中蕴藏的科学知识，并规划设计了“笔砚馆”。宣纸虽然不是苏州的强项，但学校的“金砖”却是又一项名物。学校不仅有装备高品质金砖的书法教室，在室外花木间也布置了随手可供书写的金砖、瓷缸、笔架。瓷缸的水面睡莲绽放，师生行过，兴之所至即可挥毫。我们联合了御窑金砖博物馆，将金砖千锤百炼的制砖技艺作为科学教育的重要内容。

5.京剧中科学教育：戏楼行头。名噪中外的中国京剧代表人物王珮瑜是山塘校友，形成了我们的京剧教育特色，而除了唱念做打，山塘的小戏迷们还要学习京剧相关的科学知识。疫魔连年肆虐，珮瑜先生身在上海不阻乡愁，给学校珮瑜京剧社寄来了京剧科普读物《三分钟京剧小课堂》。学生不仅学习京剧的故事背景、生旦净末丑角色设置，还要学习服道化的行头和百年戏楼的科学知识，还实地勘察了王珮瑜老师所在的三百年戏楼“瑜音阁”。

（二）借景：校门外山塘街河的科学教育

山塘街河山塘河的自然与文化资源可谓星罗密布，我们让学生走一走山塘街，查一查有关山塘的自然与文化资料，从建筑的遗存、悠久的历史、秀美的风光、丰饶的物产和辈出的才俊等方面了解山塘，引导学生用科学的方法和态度搜集资料、考察研究、论证对比。我们进行了梳理和择选，将这些物型教育资源开发和转化为科学教育的研学活动方案，我们设计了按图索骥的“山塘科研行”。

考虑到教育类型、地理位置等因素，我们暂时设计了五项内容。

一是“溯源访学白公祠”，意在追溯由来，认识白居易其人，了解他在任职苏州期间的贡献以及他规划设计山塘河的科学思想。

二是“山塘七狸立桥头”，了解“山塘七狸”的由来和作用，在研学的过程中，本着科学的方法，完成研学单的记录。

三是“安泰救火佑民生”，使学生了解苏州古时消防历史，感受当时的消防安全中的科学教育，体会安泰救火会的民生情怀与科学精神。

四是“十二生肖传非遗”，以传承和保护“非遗”为重点，“生肖博物馆”让学生通过体验与实践了解生肖与非遗制作的科学技巧。

五是“品南社风云雅集”，了解南社百年历史，感受当时的科学先进思想，用科学和进步的力量，影响社会的过程。

以上是山塘乡愁守望中科学教育，是从百年文化中簇生的科学之花，也是我们认知中一所苏式百年老校在实施科学创新教育中的本色。然而“双面绣”的另一面，则是与时代同步的，依托于创新技术的全新科学创新教育。

二、与时俱进的科学创新教育

（一）科学与智慧教育革新下的教育管理

由于专业的契合和示范引领的需求，学校由一把手校长亲自领衔科学教育创新团队，以近两年为例，短期内就获得了多项教育现代化成果。例如，在2020年获评“苏州市智慧校园发展水平三星级学校”，在2021年获评“江苏省青少年科学教育四星级集体”，目前正在申报苏州市科学教育特色学校及苏州市人工智能教育示范学校。创建不是最终目的，我们用各类现代化学校的创建作为紧追时代发展和毓养学校内涵的抓手。2022年度，学校申报了“十四五”苏州市教育规划课题及市陶研会重点课题两项，其中科学教育内容占比较都很高;立项了苏州市品格提升工程“大运河的小朋友圈”，研究大运河文化中自然水域特征。

当前对学生而言，疫情倒逼与教育现代化的双向作用，使学生的学习方式和学习习惯，发生了动真碰硬的根本变革。

（二）分层建构的青少年科技创新教育

学校在发扬百年老校特色、培养传统文化人才的同时，也着力补强了科技创新教育。我校的青少年科学创新教育建构模式是“逐层推进、立体发展”。一共分为三个不同的层次。

第一个层次是以科技节、科普周等主题活动为载体，推进全民科学教育。学校每年10到11月举办科技节，根据高中低年级学生的特点和不同能力发展水平，以多种形式开展一系列适合全校师生共同参与的科技活动，力求百分百全民动手、全员参与，最大程度激发不同年龄层学生对科技的兴趣，提高学生的科学素质和创新能力。例如学校上一届科技节中，有高端的人工智能及无人机操控展示活动，也有“放飞理想”的竹蜻蜓、“坚持不懈”的风帆小车这类门槛较低且励志向上的全民参与项目。除了科技节，学校也抓住“全国科学教育日”、“科学教育宣传周”等活动契机，与各科协等科学教育组织协作，开展各类主题活动，惠及全校学生。

第二个层次是组建科学教育创新社团，发展“山塘创新学苑”，广纳科技人才。结合“双减”后的课后服务，本学年挖掘校内外有效资源，开设了十个科技创新类社团，根据学生梯度分层建设实施，参与学生占比达到了学生总人数的40%。其中包含智能机器人社团、无人机社团、植物培植社团、电子技师社团和建模社团等等。同时学校还建立了“山塘创新学苑”，它是一个整合了人工智能、机器人、模型制作、计算机编程等多个项目的科学教育创新共同体，有利于各项目间团结协作、相辅相成、互为补充。例如模型制作这一项目讲究制作中每一个零件和细节失之毫厘差之千里的准确度，非常强调学生的动手实践能力;计算机类的编程又极其强调学生缜密周全的逻辑思维能力;智能机器人更是一门综合性极强的学生，需要学生具备更为全面的技能。因此在这个科学院中，很多学生一专多能，从一名只懂一门科技项目的“专才”成为能将多个项目融会贯通的“通才”。可以说，学校创新学苑的成立培养出了更全面、更立体、更尖端的青少年科技人才。

第三个层次是培养创新人才，驰骋科技赛场。学校把握科学创新在校园内的普及与校外的竞赛，两手都不放松，普及与竞赛本就互为基础，互为手段，互相促进。近两年来累计获得省级竞賽各级奖项16项，市级奖项100多项，市级以上团体奖3项。教师获得市级以上各类优秀科技辅导员称号20多项，团体获奖3项。学校设立了“七狸山塘”中的“海涌狸”奖章，奖励给有科学创新精神的模范学生，希望他们的创新精神像山塘河水涌入大运河一般生生不息、百折不回。

（三）学业提质中的科学创新教育

科学创新教育不仅体现在学生活动，也体现在学业质量提升中，用“教育大数据”的创新理念，用更客观更精确的方式来完善学业质量评价，对师生来说，就是一种创新的思维转换，是科学创新在学业质量提升中另一维度的教育影响。“不会量化就无法评判”，教育大数据对学业质量的影响最根本的区别在于，打破了传统上以主观经验印象为主导的评价方式，而更新成以客观数据评价和分析对象，并进行教育教学决策。教育大数据诊断能让教师精确把脉自己教学中得失，是创新的思维模式;教育大数据让学生感受和习惯前沿和先进的命题方式和评价标准，是创新的学习与评价模式。因此，创新的教育技术正在倒逼师生破圈教与学长久以来的“舒适区”。

综上所述，作为一所苏式百年老校，学校把“乐天”精神作为立校之本，贯通于学校科学教育的架构。饮水思源的乡愁中有科学创新，与时俱进、顺势而为中有科学创新，熔古铸今的文化融合还有科学创新。

参考文献

[1]挖掘乡土资源优势 开展主题教育活动[J]. 张慧萍.  课程教育研究. 2019（39）

[2]让教育流淌乡愁[J]. 宫凤华.  教育视界. 2016（07）

[3]浅谈小学创新教育[J]. 王存兰，王世荣.  新课程（上）. 2016（10）