面向基础教育的“跨学科科创挑战赛”设计

为何一定要把“基础学科”与“科技竞赛”焊在一起？ ——写给每一位正在犹豫“要不要赛”的老师

一、从“知识惰性”到“知识活性”惰性知识：学生能背公式，却不知何时用。 活性知识：在竞赛场景中，同一公式立刻变成“教室到底要不要换LED”的决策依据。 只有真实任务才能为知识“通电”，而竞赛天然提供“时间压力 + 公开评审”双电流。

二、从“单科独进”到“学科共生”· 数学求“节电率”，语文写“倡议书”，科学做“对比实验”，信息技术跑“传感器”——各学科在同一目标下互为工具，学生第一次体会到“原来分数、文字、代码、实验可以一起工作”。 根据学校统计参与跨学科竞赛的学生，在期末单科测试中平均高出对照班 8.7 分，原因就在于知识在多条通路中被反复调用。

三、从“标准答案”到“迭代答案”基础学科课堂往往追求唯一正确；科技竞赛允许多解、容错、迭代。 · 学生第一次尝到“用证据推翻自己昨天方案”的科学滋味，这比任何试卷上的“订正”都更接近真实科研。

四、从“教师中心”到“学生中心”的合法路径“双减”之后，课时减少，教师担心“讲完课都来不及”。竞赛恰恰把学习时段延伸到课后托管、家庭、社区，且因有“比赛”背书，家长不再质疑“非书面作业”。

五、从“纸笔能力”到“21C 能力”黄石市企业调研表明：本地制造业最缺的并非高深算法，而是“能看懂数据、写清方案、团队协作”的复合型人才。· 竞赛中的数据采集、图表沟通、路演答辩，正是这些能力的“童子功”。

六、从“校内分数”到“社会承认”当学生的 LED 方案被学校真正采纳，节电省下的钱变成下一届的同学的研学基金时，“学习—生活”闭环完成，学科知识获得了社会承认，这比任何奖状都更能强化学习动机。

七、从“教师个人”到“教研共同体”跨学科竞赛天然要求“科学老师 + 数学老师 + 信息技术老师”同备一节课，黄石市西塞山区 2024 年因此新成立了12 个跨学科备课组，区域教研从“单兵”走向“战队”。

小结：五个“第一次”学生第一次用百分数决定“要不要花这笔钱”。 学生第一次用作文改变校园真实政策。 学生第一次用实验数据说服父母少开一天车。 老师第一次把课堂搬到磁湖岸边。 学校第一次把“考试成绩”和“碳减排量”同时写进喜报。 一句话：基础学科提供“武器”，科技竞赛提供“战场”；只有上了战场，武器才会发亮。

| 小学科学 | 测量教室光照强度 | 用黄石市教育技术中心免费借出的TES-1339R 照度计 |

| 小学数学 | 计算节电率 | 数据来自“黄石市公共机构能耗监管平台”校园实时电表 |

| 小学语文 | 给校长的一封信 | 抬头统一为“致黄石市广场路小学校长”

| 信息技术 | micro：bit 温湿度自动记录 | 传感器套件由湖北理工学院电气学院工程训练中心免费提供 |

| 初中物理 | 1 kWh=0.785 kg CO₂ |“黄石电网 2024 年排放系数 0.683kg CO₂/kWh”（市生态环境局数据）|

| 初中化学 | 煤样含碳量 | 实验样品取自华新水泥黄石分公司科普教育基地 |

| 初中地理 | 城市能源结构 | 直接调用“黄石市统计年鉴2024”电力章节 |

| 道德与法治 | 社会公平 | 讨论“低保家庭如何共享校园光伏收益”案例（市民政局提供）|

一、“三阶段八环节”实施流程

1 情境导入：纪录片片段改为《磁湖蓝》本地版（黄石广播电视台 3 分钟公益片）。

2 知识唤醒：KWL 表增加“黄石市碳普惠”公众号二维码。

3 数据采集：

·小学组——使用“校园能耗在线监测”账号（已与黄石市机关事务服务中心对接，所有学校已有账号）。

·初中组——湖北理工学院大学生志愿者周六入校协助安装开源电流传感器。

4 学科会诊：地点固定在“湖北师范大学附属磁湖中学”一楼“学科集市长廊”，各科教师摆“摊位”，学生持“挂号单”排队。

5 方案迭代：两轮迭代均在“黄石市教育局创客空间”完成，3D 打印、激光切割免费。

6 原型制作：

·材料包由“黄石市科技馆科技大篷车”每周三开到校门口。

7 路演答辩：

·小学组——校内报告厅即可；

·初中组——统一到“黄石市图书馆一楼报告厅”，现场直播供全市观摩。

8 反思迁移：

·采用“磁湖夜话”家长沙龙形式，周六晚在团城山公园绿道完成，家长学生同走1 km 复盘。

二、评价体系（保持不变，工具量表增加黄石二维码）

所有评分表、观察表均以“二维码 + 小程序”形式下发，扫码即可在线填写、自动生成Excel，减轻教师负担。

三、案例简析

“黄石市白马山小学LED 小卫士”团队（2024 试点）：

·实测教室 40 W 荧光灯换 18 W LED 后，节电率 55% ，年节电 324 kWh，减碳 221kg 。

·倡议书被校长采纳，2025 年春季全校换装，预计年省电费1.8 万元。

四、教师支持策略

1“1+N”导师团：

·1 名本校首席教师 + N 名湖北师范大学“优师计划”研究生（线上钉钉答疑）。

2 资源云盒：

·网址改为“黄石市教育云平台 / 跨学科科创”栏目，账号即用教师继教账号。

3 双师课堂：

·每月最后一周周五下午，湖北理工学院环境学院研究生通过“腾讯会议”进班直播30 分钟，示范数据建模。

结语

知识只有“被用”才会被记住 课堂里背得滚瓜烂熟的公式，如果从未在真实情境中用过，三天后就开始遗忘。科技竞赛把“一次函数”“电路通断”“平均数”变成解决问题的唯一钥匙，学生被迫调用、反复调用，记忆曲线因此被重新拉高。

学科边界只有在任务里才会消失 数学算距离，语文写说明，科学接电路，信息技术跑代码——同一台小车、同一段程序，让各学科第一次“同框”出现。学生恍然大悟：原来知识本来就是一个整体，只是课本把它分成了章节。

评价不再只看分数，也看“社会承认”当学生的抽屉提醒器被班主任真正采用，当他们的机器人路线被学校采纳为消防演练路径，知识立刻获得了社会价值；而这种价值感，是下一次深度学习最强有力的发动机。