熊永昌：基于创新人才培养的STEM教育实践探索

STEM教育是一种实现跨学科教育的重要载体，是“跨学科”大时代的产物。STEM教育是科学、技术、工程、数学四门学科领域知识进行有逻辑、有组织的交叉融合，以跨学科思维提升学生核心素养的一种教育理念。它是科学教育发展的必然趋势，也是落实核心素养的有效途径。

北京一零一中STEM教育以推动创新人才培养为教育目标，构建了STEM教育生态系统。下面从STEM教育平台、教师队伍、课程开发和跨学科教学四方面，介绍北京一零一中STEM教育的实践探索。

搭建STEM教育平台

北京一零一中成立英才学院，搭建了STEM教育的平台。当前我国基础教育以分科教学为主，缺少STEM教育的平台基础。一零一中成立英才学院，并与清华大学、北京大学、同济大学、北京理工大学、中国科学院大学、中国科学院、军事科学院等高校和科研院所，及腾讯、小米等科技公司合作，对标国家重大需求，落实“强基计划”，以实验班、实验项目为载体，以创新课程为核心，面向集团内学生开展创新人才培养，积极探索青少年阶段拔尖创新人才的成长规律和培养模式。形成了融专家团队、教师团队、学生团队、课程资源、实验设备为一体的STEM教育平台，并且打造了全过程资源汇聚的教学资源中心和全场景项目学习的个性化学习平台。

组建高素质教师队伍

北京一零一中STEM教育的师资队伍包括校内教师团队和校外专家团队。以校内教师为主体，整合高校和社会资源，校内外联动，形成了以校内文理科一线教师与校外专家共同组成的STEM教师团队。校内教师团队由数、理、化、史、地、生、艺术等学科骨干教师组成，如北京十佳科技教师、海淀区学科带头人、天文奥赛金牌教练、海淀区骨干教师等。校外专家团队由清华大学、北京大学和中国科学院的专家组成。同时，近年来学校引进清华大学、北京大学、北京师范大学等名校的博士毕业生加入一零一中的教师队伍，提高了教师队伍素质，促进了在教育全链条、全流程中的新知识生产，形成了高素质的STEM教育师资队伍。

开发多元化的STEM教育课程

北京一零一中的STEM教育课程包括三类：基于学科教学的STEM课程（基于数学、物理、化学、生物、文学、艺术等学科开展跨学科教育）、基于工程项目的STEM课程（以工程设计为导向，调动多学科知识完成项目的跨学科学习）、基于研究性学习的STEM课程（以科技创新类项目、问题解决类项目、社科类问题开展跨学科教育）。

学校开设的基于学科教学的STEM课程包括：海淀区STEM公开课“智能小屋控制系统的设计与制作”（技术+物理+工程）、北京市STEM公开课“伞的设计”（物理+技术+数学+工程+人文）、海淀区STEM公开课“认识动植物细胞”等。

基于工程项目的STEM课程包括：英才学院与北京大学前沿计算中心合作、与腾讯公司合作开发“人工智能AI课程”，与清华大学开发了“脑认知科学课程”，与中国科学院计算所开发了“芯片与计算思维课程”，与北京理工大学开发“先进与智能车辆技术课程”，与军事科学院开发“航天科学课程”等。每一门STEM课程均以项目式学习的形式开展，以课程群的形式存在。如“芯片与计算思维”课程群包括普及课程和高阶课程，普及课程是通过小项目实现计算思维的培养，高阶课程以“一生一芯”项目为载体，让学生在完成芯片设计的过程中学习计算机相关知识。“航天科学实验室”课程群，包括小卫星课程、飞往火星课程、设计月球基地课程等。

基于研究性学习的STEM课程将学生尝试研究的项目系统化、规范化，形成了一些具体的研究项目和一些科技创新的作品。如：“燕山石化对周边菜地的重金属污染研究”“传感器在中学化学实验中的应用”、“研究不同情绪状态下个体的潜意识动作”等。

开展跨学科教学活动

跨学科的教学活动包括：湿地水质监测、汽车维修实践活动、VR驾驶车辆项目研究、数学与建筑实践活动、FABLAB创意设计、生物项目实践活动等。

综上所述，北京一零一中通过STEM教育生态系统建设，形成了特色的STEM教育实践经验。学校特别重视STEM教育平台的建设，加强与高校、科研院所即科技公司的合作；注重提高STEM教育教师队伍素质；开发多元化的STEM课程；开展跨学科教学。学校的STEM教育生态系统的建设，充分调动了师资、课程、教学的一体联动，发挥了学校的集团化办学优势和成熟的学科体系的支撑，符合复合型人才培养的要求，探索出了基于STEM教育独具特色的创新人才培养的实践路径。

本文根据北京一零一中校长熊永昌于1月19日在国际基础教育创新趋势论坛上的发言整理，原题目《基于创新人才培养的STEM教育实践探索——以北京一零一中为例》

文稿整理：中国教科院教育实验协作处副处长李新翠