恩施地处武陵山区腹地，自然地理条件复杂，基层教育基础相对薄弱。在这里，科学教育既是孩子们仰望星空的智慧灯火，更是他们奔赴山海的坚实阶梯。近年来，湖北民族大学附属小学（以下简称“民大附小”）以学生科学素养的整体提升为核心，秉持“四维共生”理念，构建起“主体协同、空间融通、课程创新、评价重构”四维联动的科学教育新样态。如今，这套模式已辐射州内外多所乡村学校，多项教科研成果获省级以上表彰，典型案例在2025世界数字教育大会上获得推介，为欠发达地区小学科学教育探索出一条可复制、可推广的实践路径。
然而在改革之初，宝贵的乡土资源与科学课堂之间却横亘着一道鸿沟。“武陵山馈赠了我们最好的科学课本，而我们的课堂却翻不开那一页。”学校党总支书记袁红柳说，“教师们困在‘找不到抓手’的迷茫里，孩子们的奇思妙想也困在教室的四堵墙内，走不进家乡的天地。”
这并非民大附小独有的困惑。在欠发达地区，小学科学教育普遍面临着三道核心关口：协同主体分散，校内外力量难以形成合力；支持资源匮乏，教学场域受限，实践环节缺失；教学评价单一，唯分数论忽视科学素养的过程性培育。这些难题相互交织，贯穿于教学全过程，能否有效突破直接决定了科学教育的质量与实效。
直面这些问题，民大附小在实践中逐步摸索，建立起系统化解决方案，交出了一份富含山区教育智慧的答卷。
主体协同：让分散的力量握成“一个拳头”
科学教育的主角，从来不该只有科学老师。主体协同是“四维共生”的第一重内涵，核心要解决的就是校内外育人力量分散、难以形成合力的问题，构建人人皆是科学教育者的育人格局。
首要的难题，是校内育人主体单一，仅靠有限的科学教师难以支撑高质量、全覆盖的科学教育。
小组合作开展科学探究实验
民大附小打破了“科学课就是科学老师的事”的惯性认知，把家长、大学教授、科技专家都发展成“科学教育合伙人”。家长成为孩子的“第一任科学导师”：学校发起“百名家长进课堂”活动，将家长的职业阅历、家庭种植养殖经验转化为鲜活的教育资源；为每个孩子配套“家庭实验室”，用一张研学单引导孩子“做中学”，一张阅读卡陪伴孩子“读中悟”，把科学探究延伸到家庭场景。高校成为学校的“最强外援”：湖北民族大学的教授受聘担任学校科学副校长，每学期落实“五个一”任务——开展一次科普活动、结对一批科学教师、参与一项课程建设、指导一批学生项目、共研一节精品课堂，为一线教学注入专业动能。全社会成为开放的“科学大课堂”：学校与恩施州、市科协、农科院等单位深度合作，组织学生走进科技馆、农业示范园、气象站开展实践，成立校外科技宣讲团，让学生从“听科普”的受众变成“讲科普”的主体。
“以前教科学就是照着课本讲，”一位年轻教师感慨，“现在大学教授带着我做项目、设计活动，连家长都成了课堂助教，教学忽然就有了底气。”
主体协同的第二道难题，是城乡校际悬殊，优质科学教育资源难以翻越山海、下沉到乡村学校。
民大附小没有把探索成果局限在一校之内，而是主动将“四维共生”模式向区域内教联体学校输出，辐射带动恩施市崔家坝镇中心小学、板桥镇新田小学等多所乡村学校。学校开设“专递课堂”，通过数字技术把优质科学课同步送到乡村教学点，让山区孩子也能享受到和城区一样的科学教育资源。
从一个人到一群人，从一所学校到一张网络，主体协同让分散的力量真正握成了“一个拳头”，打破了科学教育的校际围墙与城乡壁垒。
空间融通：从“课桌之间”走向“山海之间”
没有标准实验室，科学课还能怎么上？空间融通要解决的，就是欠发达地区教学硬件不足、实践场域受限的问题，秉持“以乡土为基地，以科技为桥梁”的理念，系统构建科学探究场域，让科学教育从“课桌之间”走向“山海之间”。
首要的难题，是硬件条件有限，传统标准化实验室建设缺口大，难以满足常态化、多样化的研究需求。
学生走进湖北民族大学实验室
民大附小跳出“建实验室才能上科学课”的固化思维，把一切可利用的空间都转化为科学教育的载体，打造了校园、家庭、社会三级联动的实体探究空间。校园里，处处都是“会说话的科学书”：教学楼走廊变身“科学长廊”，展示学生的探究作品与科学常识；食堂后的开心农场就是天然试验田，学生在这里种植作物、观察生长、检测土壤。家庭里，人人都有“迷你实验室”：学校设计配套“家庭实验包”，用醋、小苏打、食用油等厨房常备物资就能完成趣味实验，让科学从生活里生长出来，又回到生活中去。社会上，处处都是“行走的科学课”：科技馆、农科院、高校实验室、气象站等校外基地，成为科学课堂的自然延伸，学生走出校门就能在真实场景中开展探究。
空间融通的第二道难题，是物理时空存在边界，优质资源难以实现全员、全时段、全场景覆盖。
数字技术为打破时空边界提供了可能。民大附小依托国家中小学智慧教育平台，开发上线了500余节优质科学课程资源，把课堂从线下延伸到云端，实现了优质资源的随时可学、随处可学。物理空间与数字空间的深度融合，让有限的教育资源发挥出了最大的育人效能。
从教室到校园，从校园到家庭，从家庭到家乡，再到云端，民大附小用空间融通证明：科学教育最需要的不是昂贵的设备，而是发现资源的眼光与盘活资源的智慧，把身边的一切都变成“会说话的科学书”。
素养生成：让每一次探究都指向真正的成长
主体协同是保障，空间融通是载体，课程与评价才是科学教育的核心阵地。素养生成要解决的，就是科学教育“热闹一场、收获空空”的形式化困境，让每一节科学课、每一次探究都真正服务于学生科学素养的整体提升。
首要的难题，是课程与课堂缺乏明确的素养指向，探究活动流于形式，学生“动手不动脑”，科学思维难以真正生长。
为破解这一难题，民大附小以科学素养为圆心，一手抓课程体系重构，一手抓课堂教学模式变革，形成了“课程创新+模式重塑”双轮驱动的新格局。
学生进行VR体验——学会种植
课程体系上，学校构建了“特色融合课程+科学社团课程”双轨并行的课程体系。特色融合课程打破学科边界，让科学在跨学科场景中生长：将科学探究融入劳动教育，打造“科学+劳动”课程；将二十四节气观测融入实践教学，打造“科学+节气”课程；此外还有“科学+阅读”“科学+食育”“科学+非遗”等系列课程，每一门都以科学探究为主线，让学生在跨学科学习中习得方法、理解内涵。“同一块富硒土壤，在劳动课上学生挖土种植，在科学课上学生检测成分，在非遗课上学生探究土家族农耕习俗——科学不是孤立的，它本来就和一切相连。”学校课程研发中心负责人说。科学社团课程则面向个体差异提供“营养餐”：学校充分利用课后服务时间，分层设计打造近百个科技类社团，为不同兴趣、不同水平的学生提供适配的成长平台，让学生的探究成果“看得见”，让有潜力的学生“吃得饱”。
课堂模式上，学校创新打造“三段八学”教学模式，将一节课拆解为课前“预”、课中“导、思、讲、测、展、评”、课后“延”三个阶段八个环节，让学习的每一步都有迹可循，让思维的每一次生长都能被捕捉。以“春分测日影”一课为例：课前“预”环节，学生观看微课后完成预习单，最后一项不是标准化填空题，而是开放问题“关于日影变化，我最想知道的是______”，学生的好奇心被收集、归类，成为教师备课的起点——教什么，由学生的问题说了算。课中六个环节环环相扣：学生在科学记录本上写下猜想，小组交流时开展“思路清晰度”互评，实验操作中教师用移动终端记录每组的关键表现，家长也能通过线上平台参与“展”环节的投票，多双眼睛共同见证孩子的成长；“评”环节生成的不只是分数，更有针对性的描述性反馈，比如“你在猜想环节提出了两个可能的解释，下次可以试着为每个猜想设计验证方案”。课后“延”环节不是学习的终点，而是深化探究的起点，学生根据课堂反馈完成拓展任务，让每一次探究都有回响。
素养生成的第二道难题，是评价方式单一，唯分数论难以全面追踪学生的成长过程，也无法充分发挥评价的引导、激励作用。
民大附小将评价从“终点线”变成“导航仪”，重构科学教育评价体系，让不同视角的评价相互补充，构成学生成长的立体画像。学校构建了涵盖“自评、互评、教师评、家长评、社团评”的五维评价主体，确保评价视角的全面性与多元性；同时设立科学记录本与积分体系，动态追踪学生的课堂表现、实践能力与创新成果，让成长过程可记录、可追溯。每学期末的“科学主题素养测评”是学校的首创：测评融合多学科知识，以二十四节气探究、护河节水实践等跨学科项目化学习为载体，全面检验学生的科学思维、探究实践与态度责任发展水平；测评配套“科学小达人”等激励机制，形成“以评促学、以评促创、以评促探”的闭环体系，为拔尖创新人才的早期培育提供土壤。
“在做中学、在评中思，”袁红柳说，“评价不是为了给学习画句号，而是为了给成长添逗号。”
不止于“四维”：一条可迁移的山区科学教育路径
民大附小的探索，其价值远超一所学校的自我突围。更宝贵的是，它贡献了一套应对欠发达地区小学科学教育三重困境的系统方法论。
这套方法论的核心逻辑清晰可复制：主体协同，通过整合家校社多元力量、推动城乡资源共享，破解育人主体分散的难题，构建一体化科学教育网络；空间融通，通过盘活本土乡土资源、赋能数字技术，破解场域资源匮乏的难题，打造无边界科学探究阵地；素养生成，通过课程体系创新与评价机制重构，破解素养培育虚化的难题，实现科学素养的落地见效。
“这套模式的核心，不在于先天的资源禀赋与硬件条件，而在于立足本土、系统整合的育人思路。”教育界相关人士评价，对于广大缺乏优质硬件资源的欠发达地区而言，这是一条低成本、高实效的科学教育发展路径，具备很强的借鉴意义与推广价值。
卢莉老师参加全国中小学实验教学说课活动现场展示
当四个维度同频共振，师生成长也随之驶入“快车道”。教师队伍拔节生长：在全国科学实验说课及精品课遴选中，4人获得部级一等奖，3人获得省级一等奖，1名教师荣获全国“实验教学能手”称号，1人被评为恩施市科学“硒都名师”。学生素养显著提升：300余名学生在各类科技创新、数字素养提升大赛中脱颖而出。经验辐射影响深远：近年来，学校科学教育建设情况被《中国教育报》《中国教师报》等主流媒体持续跟踪报道，11项教科研成果发表于省级刊物，“国家平台助力科学社团活动新样态”案例在2025世界数字教育大会上获得推介。
“科学教育的最高追求，不是让每个孩子都戴上科学家的桂冠，而是让每个孩子都长出一双科学家的眼睛——永远好奇，敢于发问。”袁红柳说，“在武陵山的怀抱里，我们的愿望很简单：让家乡的一草一木都成为孩子探索世界的起点，让科学在泥土里生根，在好奇中拔节。”
学生走进田间开展二十四节气之探秘“大雪”节气活动
民大附小“开心农场”的种植园边，几个孩子蹲在地上，围着一簇刚抽出嫩芽的菜苗叽叽喳喳。“你说这片土里的养分不一样，会不会让菜长得更快？”“那咱们分两组，做个对照实验呗！”“我们分成两组做个对照实验吧！”稚嫩的提问里，藏着科学最珍贵的火种。
曾经挡在山区孩子与科学世界之间的那堵高墙，正在一次次这样朴素的发问与尝试中，化作他们奔赴山海的坚实阶梯。（田艳 杨华丽 谭启慧）