今年暑期，首批全国中小学科技教育实验区、实验校名单公布，同济大学第一附属中学（以下简称“同济一附中”）入选实验校。
第一教育走进同济一附中，教学楼一楼约3200㎡的“AI+未来科学家与工程师实验室集群”很快吸引了小编的目光。
汽车馆、飞机馆、机器人馆等空间彼此相连，学生可以自由进出、组队实验，遇到问题，还可以预约导师、向数字人提问。
从实验室到课堂，再到真实工程项目，同济一附中怎样把科技教育融进学生学习日常？一起来看——
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把3200㎡实验室交给学生
走进这片实验室集群，未来科学家实验室、汽车馆、飞机馆、机器人馆等空间集中布局，覆盖科学探究、智能汽车、航空飞行、机器人等多个学习场景，这在高中校园里并不多见。
在校长张哲人看来，实验室首先要让学生愿意走进去。过去，一些高端实验室设备先进，却容易因为空间分散、管理封闭，和学生日常学习有一定“距离感”。如今，这处实验室集群就设在学生每天经过的一楼，并向学生敞开，让他们可以像走进班级教室一样，接触设备、选择项目、开展实验。目前，学生人均每周进入场馆学习体验约4.5次，平均周学习时长约3小时。
“自由、合作、计划”，是AI+未来科学家与工程师实验室集群的运行理念。张哲人说，自由，是让学生能够自由接触、自由组队、做自己感兴趣的实验；合作，是让有共同兴趣的学生打破班级、年级界限，在讨论、分工和互助中推进探究；计划，则让这份自由有了边界。学校从学科教师结合学生的兴趣、学习基础和选课等情况出发，编制个性化学习计划书；学生可以自主安排什么时候走进实验室、怎样推进探究，但要在计划书框架内使用资源、完成任务。
张哲人尤其看重同伴学习的作用。在他看来，科技探究不适合被压缩成一个人的学习，也不能只靠教师一对一指导。三五名学生围绕同一个问题讨论，同伴提出的一个疑问，往往会打开新的思路。
学校鼓励学生打破班级、年级界限，按兴趣组成小组完成探究。对今天的学生来说，这种合作也增加了真实交往的机会，让他们在共同完成项目的过程中学会沟通、建立信任，获得来自同伴的支持。
在不同场馆里，科技学习被拆解成一个个可以动手完成的任务。遇到问题时，学生可以通过平台预约导师，也可以向数字人提问。
以飞机馆为例，围绕学校科学副校长、同济大学航空航天与力学学院教授沈海军的相关课程资源，学校开发了数字人，可解答学生操作中的疑问，并推送沈海军的论文、PPT、视频等学习资料。学生提出问题、设计方案、反复试验的过程，也会被数字技术记录下来，成为后续学习和指导的依据。
据悉，同济一附中正在推进新的实验楼建设。新楼建成后，学校将在现有AI+深度学习馆之外，进一步拓展科创、心理、体育、艺术等综合发展空间。
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把科技教育做进国家课程
科技教育还要在课堂里扎根。
在张哲人看来，实验室是实施场域，课程才是主阵地。科技教育不能停留在热闹的体验和活动中，更要在新课程新教材实施、国家课程刚性实施的背景下，自觉融入科学教育和科学精神。
学校以“智联天地·驰骋陆空”为科技教育主题，围绕“课程—课堂—场域”三位一体，搭建“基础奠基—拓展深化—创新实践”的分层课程架构，对应“启智—兴智—优智”的课程进阶逻辑。
在国家必修课程和选择性必修课程中，科技教育被嵌入不同学科的日常教学：语文课上，学生精读科学家传记；数学课上，建模训练成为理解现实问题的一种方式；历史课讲述中华科技史发展，艺术课也可以融合科学创作。学校希望学生在日常课堂中发现科技元素、真实问题与学科知识之间的联系。
在选修课程和校本项目中，学校进一步通过跨学科项目化学习重构学习内容和任务结构。“卓越汽车工程师”“大国交通·中国重器”等课程群，让学生在更具体的任务中整合知识，完成作品。
科技教育回到课堂，也会遇到一些很具体的问题。以化学实验为例，部分实验因安全要求较高，难以简单向学生开放。学校正在探索线上化学实验，让学生先在虚拟环境中熟悉操作过程，再回到线下进行真实实验。
在张哲人看来，科技教育要从表象走向本质，关键在于改变教与学的关系。过去，课堂更多是教师讲、学生听；现在，学校希望把更多选择权交给学生，让他们在清晰的任务要求下，自主选择问题、推进实验、完成探究。科学探究并不总是一路顺利，失败、调整和再尝试，也都是学习的一部分。
课程变化也对教师提出新的要求。学校通过“高校+校内+区域+企业”的四维培育路径，推动高校专家和本校教师结对开展双师课堂、专题工坊，组建跨学科教研共同体，打磨“智联天地·驰骋陆空”主题课程与项目案例，同时借助AI支持教学设计与教研分析。
围绕“智联天地·驰骋陆空”，同济一附中希望把科技教育做成面向全体学生的科技素养培育，而不止于少数学生的科创竞赛。启智入门课程不设科创基础门槛，普通学生也可以从基础观察、简单模型制作开始，在项目式学习中提升问题发现、动手实践、合作沟通能力，涵养科学态度。
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大学资源进校，
让学生做真正的工程课题
同济一附中的科技教育，还有一个鲜明特点：依托同济大学的工科资源，让汽车、飞机、机器人等工程内容走进高中生的学习现场。
大学资源进入中学后，带给学生的是工科思维、真实科研范式与现实工程命题。学生跳出课本习题，经历提出问题、方案论证、试错迭代的完整流程，近距离接触航空航天、智能制造等前沿方向。
围绕这些课程，学校形成了校内教师与高校专家协同育人的机制。学校组建“同筑济创”跨学科骨干教师团队，聘请同济大学30余位专家组成导师团，并依托科学副校长、双师课堂、课题共研、专家工坊、专题研修等形式，推动高校科研资源与中学课程教学衔接。
2025届毕业生周立杰的成长经历，是其中一个例子。
刚进入同济一附中时，周立杰没有想到自己会在科创研究中有所突破。高一时，他选修了AI+深度学习馆里的“卓越汽车工程师”课程，开始对飞机、汽车如何设计生产产生好奇。随后，他在老师指导下学习航空航天、汽车制作等基础原理，和同伴一起搭建飞机、汽车模型，并通过模拟舱的触觉反馈系统感受赛车工程的魅力。
在“智能微缩车”项目中，周立杰对算法的兴趣逐渐显现。馆内智能助手记录了他设计实验、处理数据、调整方案的过程，并为他生成个性化数字图谱。根据这些记录，系统发现了他在算法研究上的潜力，并推送相关学习资源。
后来，他在教授指导下独立研究的课题“基于缩微场景的自动驾驶及多车协同控制算法设计”入选第六届世界顶尖科学家论坛“科学T大会”。
类似的成长路径，也出现在“大国交通·中国重器”课程群中。学生从风筝、飞机模型、智能汽车等具体项目出发，逐步接触航空航天、智能制造、自动驾驶等真实工程命题。
例如，在“飞机模型组装与试飞”课程中，学生可以参与从图案雕刻、结构组装到飞行调整与试飞的完整流程，在户外进行手抛飞行测试；在“风筝设计师”课程中，学生借助AR、VR模拟飞行场景和各类飞行器教具，完成具有中国传统工艺特色的风筝，并据此制作雕刻有学校Logo的飞机模型。
张哲人说，科技教育实验校建设，不能只看空间和设备的变化，更要看学生是否获得了主动选择、动手实践、经历失败的机会。学校希望学生在实验室、课堂和工程项目中提出问题、动手验证，也在失败后寻找原因、重新调整。“我们要改变以教师为中心，让学生成为学习者、探索者、实践者。”
文字：周紫昕
图片由学校提供
编辑：芮德贵
校对：曹铒
责任编辑：吴华
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