苏州中学生为何频获国家专利 苏州STEM教育让孩子“敢想敢做”

本报记者 宋洁婷 陶赟婷

从“中国制造”走向“中国创造”，进而实现“中国智造”，STEM（科学、技术、工程、数学四门学科英文首字母的缩写）教育已成为现今基础教育阶段科技教育的重要启蒙方式。

近日，苏州高二学生研发出一款摩尔质量计算器软件获得国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书、苏州高中生研发出防疫消杀新技术正在申请国家发明专利……成年人取得这样的成绩尚且不易，这些孩子是如何做到的？如何让孩子爱上创造、喜欢编程，做到知行合一?记者在采访中发现，STEM课程功不可没。

创新：让孩子把一个个想法变成现实

创新是一个民族进步的灵魂。对于青少年学生来说，发明创新也是教育水平的一种体现。“把想法变成现实并没有想象中那么遥不可及，通过研发改变生活，去帮助别人成为孩子们研发的动力。”苏州科技城外国语学校STEM社团指导老师金梅说。

苏州科技城外国语学校国际部高二学生唐人佳曾获得了国家知识产权局颁发的实用新型专利证书——《一种电容触摸屏操作用保温手套》。她告诉记者三年前的一个冬天，她看到老师用手指在一体机上写字，可能触摸得次数太多，导致手指皮肤皲裂，让人看着很心疼。于是她萌生了发明一种既方便在触摸屏上写字、又能保护手的手套的想法。老师戴上这个神奇手套后，不仅保暖，而且在使用“现代式的黑板”触摸屏一体机时，不用担心伤到手。

疫情来临，每个人都希望为抗疫做点事。苏州北美国际高级中学17岁学生邱皓研发的《一种基于微反应缓释技术空间净化片和空间净化凝胶》获得2021年江苏省“互联网+”大学生创新创业大赛萌芽赛道省优秀奖。该项技术是针对新冠病毒开展的消毒研究，可以杀灭空气中的微生物，还可以完成水中消毒，达到真正全面消毒。

每一行代码，都是改变世界的力量。苏州工业园区领科海外教育学校高二学生杨子浩，喜欢化学，但发现人工计算化学分子式摩尔质量很费时间，于是研发出一款摩尔质量计算器软件（简称：摩尔质量计算器），获得国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书。他说，通过他的摩尔质量计算器软件可以实现自动生成的效果，操作简便，数据精准，让他有更多的时间去做喜欢的事。

每个孩子的成功都离不开学校老师的帮助，苏城不少学校提供优质平台让中学生像大学生一样做研究。苏州北美国际高级中学指导老师董雷告诉记者，研究和创新的整个过程，不仅是对孩子知识储备、思考能力、学习能力、动手能力等硬核技能的考验，同时也是对孩子心性的考验。培养了孩子们遇到困难时不气馁、面对挫折时不放弃、获得成功时不骄傲的良好心态。

课程：从幼儿园至高中的融会贯通

STEM是科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，2017年教育部印发的《义务教育小学科学课程标准》中，特别把STEM教育列为新课程标准的重要内容之一。苏州市教育局印发相关工作指导意见中指出，STEM教育强调培养学生合作探究创新的能力，强调培养学生多学科知识的整合与转化能力，基于真实世界问题的解决能力和融入情景的科技探究与创新能力，深度实践能力。

苏州各校纷纷已将STEM课程融入到不同的课程和社团活动中。苏州工业园区从幼儿园至高中学段开展生命科学、工程技术、地球宇宙、物质科学和智能制造五大领域普适化的STEM教育实践活动。苏州外国语学校以AI为内核，融合数据与算法、传感器、执行器、数字化工具等多领域内容、多学科知识的创新实践型课程。学生通过观察、模仿、设计、搭建、编程、讨论、表演等过程，培养编程思维、信息素养、创新意识与协作能力。苏州领科与上海同济大学设计创意学院“FABO数制工坊”合作，还投入巨资建成科创中心，包含了科学分析实验室、自动化与机器人实验室、计算机与人工智能实验室等五个科技实验室。

再如，苏州北美国际高级中学引进了科研专家，花费巨资采购大型的科研仪器，成立了在研究生阶段才能接触的科研实验室。学生在老师的带领下，共获十余项国家发明专利，例如安全酒精灯、便携式冷藏装置、防紫外线玻璃纤维等。

前景：对接校外资源提升跨学科综合素养

STEM教育作为跨学科综合教育的有效形态，其重要性已被世界各国广泛认知。2020年9月，中国科学院院士吴培亨教授、中国工程院院士曹福亮教授携各自科研团队进驻苏州北美国际高级中学，分别成立了超导实验室和生物技术实验室。这两位院士亲自带队指导学校的教学与教研。“我们希望优质的科研实验室能够走进高中生的课堂，让科研学习的基础不再从大学生开始，而是从中学就开始培养同学们的兴趣，达成与大学学习之间的优质衔接。”曹福亮说，这种尝试也是他促进基础教育与高等教育更好衔接的心愿。

发展STEM教育，苏州还在路上。苏州外国语学校校长助理黄贤君告诉记者，学校未来还将会继续开设多种课程，例如接下来将开设“激光造物”课程，带领学生一起探究现代先进制造技术——激光切割的发展历史、应用场景和工作原理；指导学生使用专业建模软件设计并绘制二维平面和三维立体图的方法和技能，并在安全监护的前提下，让学生独立自主完成一个产品的调研分析、初步设计、优化改进、成品加工和实物装配的完整流程。

记者了解到，苏州工业园区各校正通过与国际国内高校、知名实验室、高新企业等各方力量的合作及结成校际联盟等方式，打造区域STEM教育特色项目，加强校内、校际、校外的合作与交流，形成项目联动机制，推动STEM教育本土化实施。

据相关负责人介绍，园区教育还将紧密对接园区三大产业方向，结合园区学校“一校一品”特色建设，将园区STEM教育分为生命科学、技术工程、地球宇宙、物质科学及智能制造五大领域，通过丰富的STEM实践活动来培养学生运用综合知识解决生活实际问题的能力，提升学生科学素养。