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课程系统采用“四维三阶”进阶设计。以文化自信为根基，围绕“故事载体精神内核学科联结实践转化”四维目标，按“感知理解践行”三阶递进构建图谱：基础感知层依托教材知识点嵌入科学家故事片段，实现“故事伴知识”；专题理解层开设“中国科学家的科学突围”系列课程，按“困境坚守”“跨界创新”“传承突破”展开，实现“故事引领成长”；实践践行层设计“故事赋能实践”项目，让学生成为“故事续写者”。初中形成“好奇心探究力批判性思维”三阶范式，高中构建“3阶9模块36主题”内容体系，确保科学家精神培育循序渐进。
评价系统实行“五维五星”动态追踪。突破传统评价框架，建立“爱国情怀、创新意识、学术诚信、团结协作、社会责任”五维评价体系，采用“五星评级”多元评价。学生端建立“科学家故事成长档案袋”；教师端每学期生成“三维五星雷达图”，标注学生“认知认同外化”维度星级；邀请家长参与实践成果评审。定期开展“五星科苗”评选，通过“学生教师家长”座谈会形成动态反馈，优化课程内容。
借鉴科学家探索过程，搭建“自然现象提出观点寻找依据实验探究理论探究推理论证反思修正得出结论”的问题解决模式；以“讲好故事解码精神践行转化”为逻辑链，设计“情境代入双线解构实践重构”教学流程，引导学生体会科学家探索规律的过程，培养科学思维与探究能力。
