脑科学播种新苗：“三维一体”高校赋能

复旦大学脑科学研究院(以下简称复旦脑院)依托脑功能与脑疾病全国重点实验室,在探索科技前沿的同时,探索出一条以脑科学为载体的思政教育创新路径。通过构建“知识赋能-精神铸魂-师资筑基”三维一体的协同育人体系、推动科学教育与价值引领的深度融合。

一、知识赋能:以分层课程重构科学教育生态

复旦脑院把前沿科研成果转化为教育资源,构建起覆盖全学段的科学教育体系,实现从知识传授到能力培养的范式跃升。

对于小学阶段的儿童,复旦脑院以每年两次的“脑启未来·共育新苗”开放日活动为核心,通过斑马鱼实验观察、脑电波交互游戏等趣味体验,激发科学兴趣。7岁的元宝佩戴上脑机接口设备,观察到自己“脑电波如烟花舞动”,这让他和小朋友们沉浸式地感知到了科学的魅力。脑院师生直接深入小学课堂,将语文课程“两件宝——认识双手和大脑”与科学课程相融合,共同探索手脑对生活学习的重要性,激发学生对科学的兴趣。

到了知识储备更丰富,初步独立的初中阶段,复旦脑院则以复旦大学附属实验学校为深入合作样本,共建了“播科学种子 育祖国新苗”项目,为全体学生配备科学导师,创设脑科学兴趣社团,设计“知识启蒙-实验实践-课题研究”闭环教学。学生每周参与社团科学探索,每月参与“双师同堂”导学交流,期末则来到全国重点实验室开展两整天的实验室科研全流程实践,化身“主动探究者”。

到了高中阶段,借助“复旦学术日”邀请杨雄里院士等科学家开展前沿讲座,引导学生接触神经科学、脑机接口等领域知识,深化对科技与人脑互动的认知,同步培育学术视野与家国情怀。同时,复旦脑院还整合12位教授录制了脑科学系列微课,让科学课程不止于上海,传播向祖国的边疆,目前已经在福建平潭、云南德宏进行了线上线下的联动。

二、精神铸魂:科学家精神深化认知的价值内化

复旦脑院超越知识传递,将爱国、创新、求实、奉献的科学家精神深度融入教育全链条。

以复旦脑院首任院长杨雄里院士为典型,脑院师生借助“带着故土留学”“耄耋之年坚守实验室”等故事,将科学家的家国情怀具象化呈现,听过这些故事的中学生感慨道:“科学探索要一步一个脚印,我立志成为对国家有用的科学家。”依托“院士面对面”“重点实验室开放日”等活动,把科学家的科研历程转化为思政素材,在潜移默化中引导中小学生领悟“科技报国”的使命感。

开放实验室让中小学生亲身感受科研的严谨性,促使他们从失败中学会数据校准、实验重复,进而内化“求实”精神。一位社团学生在日记中写道:“科学家并非玩魔法,而是做无数枯燥实验。”这能让科学态度在潜移默化中深入人心,也期望学生能从传统的“被动接受”转变为“主动探索”,实现“大脑是可探索的世界”的认知跃迁。

三、师资筑基:协同机制保障可持续发展

“授人以鱼不如授人以渔”,复旦脑院在深度参与中小学科学素养培育与科学家精神教育的过程中,始终着力思考如何助力提升中小学教师的科学素养,筑牢育人体系的根基。双轨师资赋能机制是复旦脑院的一项重要探索,该院为复旦大学附属实验学校初中部全体学生配备了科学导师,这些导师均由脑院的教授、研究员等担任,一方面为学生讲授科学课程,另一方面定期驻校指导课程设计,例如将“大脑可塑性”原理转化为“用进废退”的探究活动,以弥补教师在前沿知识方面的不足。复旦学院师生还尝试和小学科学教师联合教研,探索“共上一节课”的探索模式,针对不同年级小学生就同一话题开发不同深度课程。

同时,复旦脑院还与部分中学探索科研资源的深度开放,共享部分科研设备,培训生物、科学教师的课题设计与指导能力,助力他们参与“小鼠针灸实验”“神经元显微观察”等实验操作,将抽象理论转化为具身体验。一位中学科学教师在联合备课后感慨道:“与科学家共同备课,让我对科学教育有了全新的认识。”而线上线下资源的结合运用,让科学导师的指导不再局限于上海,芒市二中、平潭三中的同学们也能享受到复旦脑院的优质资源。

复旦脑院与合作伙伴正不断探索和优化多元协同的保障体系,目前已有30余位教授、研究员及100余名本科生、研究生参与其中。

复旦大学脑科学研究院的实践表明,以科研优势为引擎、精神培育为内核、师资协同为支柱的“三维一体”模式不仅实现了学生科学素养与价值认同的双重提升,更通过制度化的资源开放与多元保障,提供了可复制的协同育人范式。未来,复旦脑院将继续聚焦中小学科学教育和科学家精神教育。(复旦大学脑科学研究院党委副书记 王睿)