摘要：为了实现教育强国的目标，多名院士联合倡议，提出“应在中学地理教学中增加面向更广阔时空的地球科学的学习内容和方法”。那么，中学地球科学教育应如何开展？如何以地球科学学习为平台，进一步提升青少年的科学素养？对此，北京市门头沟区进行了创新性尝试。

编者按：为了实现教育强国的目标，多名院士联合倡议，提出“应在中学地理教学中增加面向更广阔时空的地球科学的学习内容和方法”。那么，中学地球科学教育应如何开展？如何以地球科学学习为平台，进一步提升青少年的科学素养？对此，北京市门头沟区进行了创新性尝试。

在门头沟区教委的项目支持下，北京大学地球与空间科学学院教授沈冰带领由北京大学十余名专家学者和门头沟区28名数学、物理、化学、生物、地理学科中学教师组成的教学研发团队，精选了地球科学相关八大领域的主题，开展了“大学—中学”跨学段、“数理化生地”跨学科、“野外—室内”跨场域的课程研发工作。课程研发成果在第八届地球系统科学大会上引起热烈反响，为地球科学教育提供了优秀的“案例范本”。

日前，第八届地球系统科学大会在上海隆重召开。2000余名来自全国高校、科研院所、出版社及中小学校的专家学者和教育工作者齐聚一堂，围绕地球科学的发展与人才培养路径展开探讨。由北京市门头沟区中学教师团队携手北京大学地球与空间科学学院专家团队共同设计开发的“中学地球科学跨学科主题探索”系列课程亮相。该系列课程在“地球系统科学进中学”圆桌论坛中进行了分享，获得了周忠和、郭正堂、朱敏、翦知湣等院士及与会专家、教师的高度评价和热烈反响。

作为首批全国中小学科学教育实验区，门头沟区积极响应《义务教育课程方案（2022年版）》提出的“10%跨学科主题学习”要求，积极探索基于国家课程的跨学科教学新路径。该项目是国内在中学阶段首次以地球科学问题为导向，系统融合数学、物理、化学、生物、地理等学科课程标准，构建跨学科课程体系的重要实践。这一创新不仅确立了基于国家课程的跨学科教学路径，建立了相应的教师协作机制，也构建了多学科协同育人的新生态。在“地球系统科学进中学”圆桌论坛上，门头沟区所分享的经验与成果，不仅展示了中学跨学科教育的可行模式，也为全国各地的学校提供了实践范式和合作平台。

一场“地学+多学科”的

大中协同深度创新实验

近年来，门头沟区坚持以“生态立区、文化兴区、科技强区”为发展战略，依托区域独特的地质资源优势，引导学生走出教室、走进野外、踏入实验室，开展课题研究。门头沟区教委创新科学教育模式，携手北京大学专业团队开发了“中学地球科学跨学科主题探索”系列课程，赋能中小学科学教育。该系列课程在大会上亮相后受到广泛关注，成为大学与中学协同育人最具代表性的实践成果之一。

在门头沟区副区长陈军胜的支持下，在门头沟区教委主任曹彦彦、门头沟区教育研修学院院长林秀艳的带领下，首都师范大学附属中学永定分校地理教研组长张冉作为课程负责人，联合区内四所高中校，即首都师范大学附属中学永定分校、北京市第八中学京西校区、北京八中永定实验学校和大峪中学的地理、数学、物理、化学、生物等学科的28名教师，与北京大学地球与空间科学学院沈冰教授带领的10余人教授团队深入合作，共同开发了“中学地球科学跨学科主题探索”系列课程。

该课程面向高一和高二年级学生，已于2025年春季学期完成了第一期共8个主题的课程实施，内容涵盖地球科学领域的地质学、地球物理学和遥感科学等三大学科领域。目前，第二期8个主题已完成课程设计，拓展了海洋科学和大气科学专题，并在2025年秋季学期进行课程实施。

据了解，全系列主题课程完成开发与设计后，将全面覆盖地球科学现有的八大学科领域（包括地理科学、地质学、地球物理学和空间物理学、地球化学、大气科学、海洋科学、环境科学以及月球与行星科学），并涵盖高中数学、物理、化学、生物、地理课程标准的80%以上内容。

张冉介绍，课堂主要采用三种形式开展——室内原理推导、野外实践+实验室分析、科学技术+实验室模拟，最终构建出一套系统化的中学地球科学跨学科课程体系。课程实施过程打破了传统教学壁垒，在同一主题课堂中，地理教师有效联合物理、数学、化学、生物等多个学科教师进行同堂教学，以“科学问题引领+多师协同授课+沉浸式实验探究+跨学科研讨”的方式，打造真实情境下的协同学习平台，培养学生的系统思维、批判性思维和问题解决能力。

首都师范大学附属中学永定分校教学副校长陈明欣介绍，在门头沟区教委的支持下，学校联合区内各中学，组织多学科教师参加了北京大学举办的研修班，并加入了全国地球与行星拔尖人才培养联盟。此外，学校还通过参加相关论坛、成立协作体、定期聘请中国科学院院士进行专业指导等方式，引入优质外部资源。学校以教育家精神为引领，开展全方位、多层次的教师培训，旨在共同助力科学教育创新发展。

以“系统科学思维”提高青少年科技素养

地球科学不仅是一门自然科学，其“系统科学”属性使其成为提升全民科学素质的平台。

2021年6月，国家颁布了《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》。《纲要》提出，要“以提高全民科学素质服务高质量发展为目标”。在基础教育阶段，如何创新与变革教学方式，增强学生的科学兴趣、创新意识及创新能力，已成为提升青少年科学素质的重要一环。

沈冰表示：“科学素质的核心是具备运用科学思维认知世界，以及采用科学方法解决实际问题的能力。科学素质的培养不仅要引导学生养成主动、灵活运用科学知识进行思考的习惯，还要培养学生系统性科学思维。地球科学是一门复杂的系统科学，能够成为数学、物理、化学、生物等多学科交叉的平台，有助于学生在认识复杂多样的地球科学现象过程中锻炼系统思维能力。”

“中学地球科学跨学科主题探索”系列课程以精彩的地球科学现象吸引学生，激发学生对科学的兴趣；通过创新与变革教学方式，培养学生主动运用数学、物理、化学、生物等学科基本原理进行科学思维和系统思维的能力。该课程的设计与实施突破了基础教育阶段原有的学科界限，实现了中学阶段地球科学与数学、物理、化学、生物等学科的深度融合，有助于提升青少年的科学素养。

启示：教育改革的“样本力量”正在发生

跨学科不仅是课程设计的挑战，更是育人理念的革新。门头沟区的探索证明：只要敢于打破界限、回应时代、整合资源、善用场域，就能在基础教育的土壤中播下科研精神、创新意识和家国情怀的种子；中学课堂既可以连接星辰与地心，也能够承载国家与未来。

门头沟区教委主任曹彦彦表示，在区委、区政府的支持下，门头沟区教委将以此次与北京大学地球与空间科学学院携手合作为契机，持续加强“大学—中学”一体化跨学科教师队伍建设，持续拓展“地球科学+”跨学科课程体系，推动成果转化落地，打造全国地球科学跨学科课程样本。“门头沟区还将探索全国范围内校地共建、校际共享、科研共育的新路径，在国家中小学科学教育改革的征程上不断书写具有门头沟特色的时代答卷。”曹彦彦说。

□文/苏珊 学校供图

来源：现代教育报