2025年10月，教育部等七部门联合印发《关于加强中小学科技教育的意见》，旨在推动科技教育的综合全面发展，培养中小学学生的科学素养、创新精神与实践能力。新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市水磨沟区立足顶层设计，紧紧围绕“智慧水磨·科创未来”科技教育主题，以项目化推进、清单式管理为路径，充分发挥校地融合优势，坚持“驻地高校+中小学”“科学教育链+创新人才培养链”“纵向贯通+横向融通+多维联通”。抓好“三个建立”，即建立高位统筹机制、建立多元协同网络、建立专业师资矩阵；突出“三个聚焦”，即聚焦课程创新、聚焦师资建设、聚焦特色活动；落实“三个整合”，即整合场地资源、整合数字资源、整合竞赛资源。据此，厚培科技教育沃土，逐步形塑具有区域特色的“3+3+3”（三个建立+三个聚焦+三个整合）智慧教育体系，推动全区实现科技教育高质量发展。
三个建立：筑牢科技教育保障体系
一是建立高位统筹机制。构建跨部门协同与人才选拔机制，建立健全协作机制，成立水磨沟区推进中小学科技教育领导小组，建立健全党委统一领导、党政齐抓共管的科技教育协作机制，把加强科技教育作为重点任务，同向发力做好科技教育“加法”，将科技教育纳入学校绩效考核。选拔机制一体化是水磨沟区立足高位统筹、科学推进人才培养体系建设的一大特色。开展贯通培养，鼓励学校探索小升初、中考、高考全阶段的科技特色人才培养路径。自小学阶段伊始，密切关注学生的科学兴趣与潜能，早发现早培养“小小科学家”；在小升初阶段，学校通过科学素养测试选拔具有科学特长的学生；在中考、高考阶段，则为科技特色学生量身定制个性化培养方案，提供专业辅导与培训。通过这一系列举措，着力发现有天分、有潜力且志趣坚定的学生，鼓励他们将来积极投身科学研究，让真正有创新潜能的人才顺利进入创新人才教育体系，为科学事业的蓬勃发展储备源源不断的后备力量。
二是建立多元协同网络。打通家校社资源壁垒。建立“家校社”协同的科技教育体系。水磨沟区成立了新疆大学、新疆医科大学、新疆师范大学、中国科学院新疆分院、自治区科技馆、自治区自然博物馆、市“六馆一心”等20余处科技教育实践基地。与新疆大学签订科学教育高质量发展合作协议，拓展延伸学校科学课程，建设“共享实验室”，推动中小学生研学项目常态化开展，年均组织师生赴高校开展实验活动52场，参与超2600人次。组建由科学家、工程师、科普志愿者构成的“科学教育导师团”，开设“家长科学工作坊”，年均举办亲子科普活动65场。通过搭建上述合作平台，协同各方资源，为学生开辟了丰富多样的学习场景。在高校实验室里，学生能接触到前沿科研设备，感受科学研究的严谨与魅力；在科技馆中，各类互动展品让学生在趣味体验中理解科学原理；在自然博物馆里，则为学生打开了认识自然、探索生物奥秘的大门，使学生能够走出传统课堂，在更广阔的天地中学习科学知识。
三是建立专业师资矩阵。打造“三位一体”师资体系。建立由“本土师资+外聘专家+科学副校长”组成的科学教育师资体系。组建高校博士教师团，由新疆大学选派29名博士、教授担任全区27个中小学校科学副校长，定期到校开展教学指导、举办学术讲座，将高校的学术资源和科研思维引入中小学课堂。外聘专家则凭借其在特定领域的专长，为学生带来丰富的课外知识和实践经验，与本土师资形成优势互补，全方位提升师资队伍的教学能力和专业素养。目前，全区中小学已实现科学副校长100%全覆盖，切实推动“让科学家培养未来科学家”的理念落地落实。推广实行“五个一”工作机制（每季度一次教学指导、每半年一次学术讲座、每学年一次教师培训、每学年一个科研项目、每校一个特色课程），现已指导师生开展项目化研究课题11个。探索建立“名师工作室+基地校”联动机制，建有水磨沟区中小学科学教育名师工作室1个。开展“跨校同课异构”活动，年均生成优质课例10节，覆盖全区80%的科学教师。
三个聚焦：激活科技教育内生动力
一是聚焦课程创新。构建“1+N”立体课程体系。聚焦课程建设，推进自治区义务教育课程计划的实施，抓好科学、信息科技、物理、化学、生物、地理等科学课程建设，丰富中小学生科技创新实践活动，推动跨学科、项目式学习，要求物理、化学、生物等学科实验课占比不低于35%，并将实验操作纳入期末考试。2024年监测显示，全区实验教学开出率大幅提升。整体建构大中小学一体发展的“1+N”科学教育课程体系：“1”指面向中小学生的国家必修课程，确保学生掌握扎实的科学基础知识；“N”指借助驻区高校、科研院所的资源优势，开发的具有区域特色的“大科学”地方课程和校本课程，大力提升中小学生科学核心素养。组建7所项目驱动生成（PDC）项目式学习联盟校，围绕“校园能源管理”“社区环境治理”等真实问题开展实践。通过研学课程，让学生走进高校实验室、科研基地，亲身体验科研过程；家长讲坛邀请高校教师、科研人员走进校园，分享科学前沿知识和科研故事。这些课程丰富了学生的学习内容，激发了学生对科学的兴趣，培养了学生的科学思维和实践能力。
二是聚焦师资建设。多管齐下、打“组合拳”，一方面，积极依托南京师范大学、新疆大学、新疆师范大学加强科学教师培训，开展中小学教师科学素养提升联合行动，从师资源头为科技教育注入强劲动力；另一方面，着力建设水磨沟区中小学科技教育名师工作室，并建立“名师工作室+基地校”联动机制。目前，已建成1个中小学科技教育名师工作室，通过开展“跨校同课异构”活动，年均生成优质课例10节，覆盖全区80%的科学教师，有力促进了教师间的交流与成长，提升了整体教学水平。与此同时，为进一步保障科技教育师资建设工作的有效推进与持续发展，水磨沟区还建立了考核评价机制。将科技教育纳入学校考核评价体系，把科技教育水平作为衡量学校教育质量和办学水平的重要指标。通过明确的考核标准引导学校加大对科技教育的重视程度和资源投入。学校在课程设置、师资配备、教学设施建设等方面积极优化，以提升科技教育质量，进而在考核中取得优异成绩。这种考核评价机制有效推动了学校科技教育工作的持续改进和发展。
三是聚焦特色活动。为了凸显科技教育活动主题化、系列化，在校园内，积极推动学生社团开展跨学科、项目式学习。学生围绕某一科学主题，综合运用数学、物理、化学等多学科知识，以小组合作的形式进行项目研究，培养解决实际问题的能力和团队协作精神。同时，学校还组织科普讲座、科学实验、科技创作、创客活动、观测研究等丰富多彩的活动。学校经常组织学生前往各类科技教育场所，开展场景式、体验式科学实践活动，让学生在亲身体验中感受科学的乐趣，丰富学习体验，激发科学探索的热情。此外，水磨沟区每两年举办一次“智慧水磨·科创未来”科技节，深入实施科技教育“点亮”行动和加强科技教育品牌建设工作，推动创建国家级、自治区级、市级和区级科学（科技）教育示范校或特色校。
三个整合：优化科技教育资源配置
一是整合场地资源。依托青少年活动中心，高标准打造了全疆首个“中国科学院少年科学院”，并组建了以中国科学院科学家及新疆大学博士团为核心的专家顾问团队，系统构建了“有特色品牌、有高端平台、有专业队伍、有实体阵地、有长效机制”的“五有”科技教育培养体系。同时，着力推动校内外资源深度融合与协同共享，创新绘制并发布了“水磨沟区科学教育实践基地电子地图2.0”，动态整合、直观呈现区域内各类科技场馆、科研场所及科学创新研学基地的详细信息，实现资源“一图统览、一键可达”。在此基础上，积极引导并支持学生开展探究式、项目式学习，通过亲身参与科研小课题、创新制作等活动，有效激发青少年科学兴趣与内在动力，在实践中扎实锻炼其逻辑推理、动手操作、解决复杂问题的能力，并深度融合培育其团队协作精神与自主探索意识，从而构建起全方位、立体化的青少年科学素养提升通道，为学生的可持续发展和未来竞争力奠定坚实基础。
二是整合数字资源。强化顶层设计与组织统筹，推动技术与教学深度融合，建立数据驱动的教学改进机制，是当下教育数字化转型的关键路径。在此进程中，充分用好国家中小学智慧教育平台，强化科技教育资源供给，为科技教育发展筑牢根基，让科技教育不再受限于地域和资源条件。构建数智融合教学范式，引入北京师范大学“课堂观察AI系统”，通过智能设备分析师生互动数据，生成“科学思维培养报告”，辅助教师优化教学策略。试点数据显示，使用该系统的班级，学生提问频次提升52%，批判性思维表现提高30%以上。建立新疆大学科学技术教育基地，引入新疆师范大学课堂教学数字化评价系统，挂牌“新疆师范大学—水磨沟区课堂智慧评价实验区”，优化教育资源管理与共享，打破信息壁垒，让优质教育资源得以在区域内广泛传播。教学评一体化作为整合数字资源的重要目标，在数字化手段赋能下取得了新突破。借助人工智能等数字化手段赋能实验教学，有效改变了实验教学笔试化的弊端。利用虚拟实验室、智能实验设备等，学生可以更直观地进行实验操作，实时获取实验数据和反馈，大大提高了实验教学的效果。同时，水磨沟区实施综合性、实践性、体验式跨学科学习，打破学科界限，让学生在解决实际问题的过程中综合运用多学科知识。将学生实验、探究实践能力表现纳入综合素质评价，促使教师在教学过程中更加注重学生的实践操作和创新思维培养，推动教学评一体化设计与实施，形成一个完整且高效的教育闭环，进一步提升区域教育质量。
三是整合竞赛资源。为全面、系统地挖掘和培养科技人才，水磨沟区精心设计《科学素养发展档案》，从“科学认知、实践能力、创新思维、社会责任感”4个关键维度出发，借助实验报告、项目成果、科普志愿服务等多元证据，精准记录学生的成长轨迹，为科学人才的选拔与培养提供翔实依据。在此基础上，构建起一套科学完备的竞赛选拔体系。一方面，建立“校级初赛—区级复赛—市级决赛”的梯度选拔机制，层层筛选，确保优秀科学人才脱颖而出。另一方面，严格依照自治区面向中小学生的竞赛活动“白名单”，将所有相关赛事全部纳入“少年科学院”统筹管理。“少年科学院”作为水磨沟区探索拔尖创新人才培养模式的重要举措，为对科学具有浓厚兴趣和天赋的学生搭建专门的学习与研究平台。学生在这里积极投身中小学科技类竞赛活动“白名单”赛事，在激烈角逐中激发创新精神与竞争意识。
成就与展望
水磨沟区的科技教育实施效果明显增强，主要体现在：
在知识传递层面，学生对科学原理的理解深度与实践应用能力显著提升。如青少年科创赛事中创新方案的数量与质量逐年攀升。在思维培养方面，跨学科整合、批判性思考等素养在项目式学习中不断强化，学生科学探究兴趣增长率超40%。从社会影响看，科普场馆参观人次、家庭科学实验参与度等数据持续走高，形成“学校教育—家庭实践—社会联动”的立体网络，这些多维反馈共同印证着科技教育正从知识灌输向素养培育的深层转变。
从区域到示范的品牌塑造。以全疆第一成绩成功创建“全国中小学科学教育实验区”，建立清华大学人工智能研究院教育机器人研究项目成果示范学校1个，市级科学特色示范校9所、自治区级科学特色示范校3所，2025年5月获教育部命名的“全国中小学科学教育示范区”称号，同年10月以“协同与整合：‘3+3+3’模式整体推进区域中小学科学教育的探索与实践”为题的教育研究案例荣获2025年自治区教学成果奖（基础教育类）二等奖，乌鲁木齐市第121小学牵头开展的“科学融合背景下‘科学+X’融合课程建设与课程实施”入选教育部基础教育科学教学指导专委会首批中小学科学教育优秀案例，并由清华大学人工智能研究院智能机器人研究中心授牌为“教育机器人课题成果示范单位”等。此外，水磨沟区近3年来接待疆内外考察团30余批次，承办自治区科学教育现场会3次，“智慧水磨・科创未来”品牌活动被新疆主流媒体报道20余次。
水磨沟区“3+3+3”科技教育模式以“三个建立+三个聚焦+三个整合”为框架，形成了“问题导向—机制构建—资源整合—成效闭环”的完整逻辑链，既解决了科技教育协同机制缺位、课程单一、资源分散等共性问题，又提供了可落地、可调整的操作路径。“清单式管理、项目化推进”的工作方法，以及家校社协同、师资矩阵建设等核心经验，可迁移至县域、乡镇等不同层级的区域。对于破解科技教育发展不均衡问题、打造区域教育品牌，都具有重要的借鉴意义。
（张娟单位：新疆维吾尔自治区教育科学研究院；彭俊锋单位：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市水磨沟区教育局）
原标题：“3+3+3”模式推进区域中小学科技教育的探索与实践