成都市温江区政通小学：构建课程、环境、资源“三位一体”的STEM教育新生态

近年来，四川省成都市温江区政通小学校积极探索STEM教育的校本化实践之路，从STEM课程体系构建、校内环境空间建设、校外资源联动整合等方面展开实践研究，逐步构建起课程、环境、资源“三位一体”的STEM教育新生态，走出一条STEM教育校本化实践之路。

“融合”与“创新”：构建面向全体学生的STEM教育校本课程体系

以STEM教育理念为基础，以培养未来人才为目标，以“融合”与“创新”为指导思想，结合学校实际构建面向全体学生的STEM教育校本课程体系，核心课程包括人工智能课程、STEM特长课程、STEM主题式课程。

（一）人工智能课程

学校借助国内优质人工智能与机器人课程资源，按照“引进—整合—创新”思路进行校本化改造，构建小学阶段的人工智能进阶课程。

低段课程主要学习工程、结构及机械技术基础。借助多元积木套件，结合校园生活情景，发挥想象力和创造力搭建各种模型，在实践操作中开启STEM学习之旅。如《校园游乐场》项目，学生以校园游乐设施为原型搭建各种模型。搭滑梯时调试坡度找安全角度，用三角形结构增稳支架；装秋千时探索悬挂方式，以交叉框架固定横梁并测承重；造旋转木马时运用齿轮链条传动，调整齿轮实现不同转速。操作过程中学生初识工程机械结构知识。

中段课程注重传感器元件的认知与应用。通过图形化编程实现功能配置，并融合工程、编程与数学等多门类知识，完成综合性项目的设计。以《智能饮水提醒器》为例，针对学生课间常忘记喝水的情况，引导学生应用工程与技术，用积木搭建一个装有定时器模块的饮水站，连接灯光和蜂鸣器，当到达设定时间，装置便会自动发出声光提醒。

高段课程侧重于图像识别、语音识别和机器学习等基础人工智能交互技术的学习。围绕生活中的真实问题开展项目设计，并将工程搭建、编程开发、数据训练与技术调试贯穿项目全过程。以《班级人脸识别签到系统》为例，针对班级日常考勤耗时麻烦的问题，教师引导学生借助摄像头、图像识别软件，运用数据思维合作开发一套基于图像识别技术的自动签到装置。当学生进入教室时，系统摄像头自动识别身份并记录考勤，同时显示欢迎信息并语音播报，让日常管理变得高效而有趣。

低段人工智能课程每周1课时常态开展，中高段人工智能课程每学期4课时并与信息技术课融合实施。所有课程均配套专用教室、面向全体学生，由学校专任教师负责任教，保证课程有效落地。

（二）STEM特长课程

STEM特长课程主要为各年段科学、技术、工程和数学领域有潜力有特长的学生提供个性化的成长空间。学生自主报名，教师择优录取，打破年龄界限，依据学生能力分初级、中级、高级班，开发配套课程。

初级课程重创意启蒙。围绕趣味手工、简单机械与人工智能拼搭展开教学。学生通过“纸桥承重”“磁力探秘”等内容，运用安全剪刀、积木等材料，在实践中学习科学原理与测量方法。例如《巧手纸乐园》项目以帮助小动物过河为情境，引导学生通过折叠、卷曲等操作制作纸桥，并用硬币测试不同形状的承重差异，培养观察与动手能力，初步建立结构与功能关系的认知。

中级课程重技术融合。通过模块化项目如“3D创新设计”“校园节水装置”等开展教学。课程涵盖基础电路连接、传感器应用、简单编程等内容，强调使用技术工具采集数据并优化作品。以《方程式飞机设计与飞行探索》为例，学生通过学习飞行原理与空气动力学知识，设计制作固定翼飞机等模型，实现科学、技术、工程、数学知识的有机融合与初步应用。

高级课程重综合应用与探索创新。课程内容涵盖物联网、人工智能、机械结构设计等领域。学生学习图形化编程、传感器数据分析、3D建模与打印等进阶技术，通过“智能家居系统设计”“环保机器人制作”等综合性项目，培养系统思维与工程实践能力。以《智能机器人精英营》为例，学生融合多学科知识，组装、调试机器人并通过编程完成避障、寻迹、搬运等任务，在解决复杂问题的过程中展现STEM教育的核心价值。

学校依托STEM特长课程，建立起包含机器人战队、AI创新实验室、3D设计与打印工坊、物联网开发小组等在内的多支特长生队伍，开展竞赛导向的系统化梯队培养。近年来，各特长生队伍在多项权威赛事中屡获佳绩，形成“以项目为载体、以竞赛促成长”的STEM特长生培养路径。

（三）STEM主题式课程

学校以校园真实问题为切入点，以项目化学习、多学科融合、分学期实施的方式，面向3—6年级学生开设STEM主题式课程。三年级的主题包括“我为植物做名片”，引导学生了解校园内的常见植物，运用智能技术制作语音解说植物名片；“我为小鸟安个家”引导学生了解校园鸟类生态，为校园内的鸟制作并安置鸟巢。四年级的主题包括“我为校园添盏灯”，结合传统文化与光电科学设计并制作一盏庆岁灯，为校园装点元旦节日氛围；“我为校园做模型”，结合校园平面图，运用数学比例知识制作校园立体模型。五年级的主题有“我是校园纸艺师”，进行校园废纸回收再利用，制作再生纸工艺品；“我是沙发保卫者”，调查野猫生活习性，从多维度开展研究，如制作猫抓板，对沙发布料进行防抓挠测试，并制作橘味香皂，建立驱猫防线。六年级的主题有“我为锦鲤守平安”，探索捕食锦鲤的动物习性，从多维度进行保护，包括生物屏障实践，稻草人制作、迭代与优化，等。

“空间”与“氛围”：营造动态STEM教育文化场

学校从“硬件空间搭建”到“文化氛围营造”层层推进，让校园学习环境从“静态展示空间”变为“动态课程载体”，解决STEM教育实践场景不足、原理感知抽象的难题，营造出STEM教育的浓厚文化氛围。

（一）科技体验馆

学校开放式科技体验馆有600余平方米，以一厅两廊四梯为布局。馆内分列数十个科学互动式体验装置，涵盖电、力、声、光、机械、人工智能、STEM项目等领域内容，适配不同年龄特点的学生。如适合低段学生的“AI互动机械手掌”装置，学生通过自己的手掌做动作来控制机械手掌做同样的动作，在玩中体会AI时代的趣味性，培养科学兴趣。“二进制”体验装置面向中高段学生，通过操作设备学习数学领域中二进制的原理，为计算机学习打下基础。高段学生体验“水力发电”装置，通过调节水流速度观察发电量变化，分析水流速度与发电量的数学关系，学习机械能转化为电能的科学原理，自主设计水力发电模型，培养工程设计思维与数学能力。

体验馆提供6台互动式科学模拟实验机，每台内置284个覆盖小学3—6年级科学主流教材的模拟实验，内容包括自然科学类、数学类、工程技术类、信息技术类等。互动触摸屏界面友好、形象生动，配有语音文字提示，学生可通过触摸、拖拽等方式自主完成模拟实验。如“简单机械实验”以杠杆平衡、滑轮省力特性为基础，学生按照实验步骤模拟搭建杠杆、滑轮组，通过拖拽改变力的作用点，发现力臂与力的关系规律，再使用杠杆撬动石块，体现“技术工具解决实际问题”的STEM理念。科学模拟实验机成为学生课余自主学习的重要平台。

（二）科普文化长廊

科普文化长廊以中国在自然科学技术领域的杰出成就为主要内容，培养学生爱国思想和勇于探索的科学精神。科普长廊将学习与实践相结合，实现从参观学习到实践操作的连贯融合。

长廊按学段划分主题。低段围绕中国古代“四大发明”进行科普，了解四大发明对人类文明的重要贡献，引导学生用轻质黏土设计简单的“活字印刷模拟装置”并进行印刷体验。中段围绕“中国航天”进行科普，了解中国航天事业发展历程，指导学生绘制天宫空间站模型图，用PB管、PVC管等材料制作空间站模型。高段围绕“通信工程”开展科普，了解人类通信方式演变史，认识中国北斗卫星系统，了解卫星通信、定位导航的基本工作原理，指导学生自主体验手机导航系统，并用手机进行北斗卫星信息收发操作，初步了解卫星通信的原理。

（三）STEM作品展示区

学校设置师生STEM作品展示区。教师展示区摆放教师参加各类培训、竞赛制作的STEM作品，为学生作出良好示范。学生展示区摆放学生在各类STEM课程及假期STEM实践活动中的作品，成为学校STEM教育成果展示的重要平台，持续激发学生的创造活力。

“激活”与“联动”：为丰富STEM教育资源注入活力

校外教育资源是学校STEM教育的重要支持。学校激活家长资源，联动校外科技场馆、周边高校资源，以拓展教育师资、丰富实践场景、提升教育品质为导向，为丰富学校STEM教育资源注入活力。

（一）激活家长资源助力STEM教育师资

孩子STEM学习的家庭助手。学校常态化开展STEM活动，如新冠疫情期间设计自动消毒机、自动测温仪；新中国成立70周年围绕“中国航天”开展制作火箭、卫星模型活动。这些制作活动需要家长的适度支持，家长就成为学生STEM学习的家庭助手。以学校每周一期的“政通娃、爱科学”科学小讲堂为例，活动采用学生自主申报、家长协同支持、教师专业指导的模式开展。家长协助孩子进行资料搜集、文字打磨，指导孩子进行相关实验或制作，协助孩子进行视频录制、剪辑等，最终由教师完善后形成每周一期的科普教育视频。

学校STEM教育的校外导师。学校依据家长专业背景，建立STEM教育家长导师资源库。家长导师中有航天工程师、汽车制造高级技工、机器人研发专家、医药科学家等。家长导师根据自身专业提供相应的STEM课程，供学校选择；学校根据实际需求，邀请相应的家长导师走进学校，以开设讲座、实践指导等形式指导学生开展STEM学习。例如航天工程师家长导师带来的“火箭制造”STEM主题课程，先给学生讲解火箭类别及基础知识，然后学生分组领取火箭模型组件，在家长导师指导下拆解模型结构，明确“箭体支撑”“部件衔接”等工程原理，随后逆向完成拼接组装，同步记录组装步骤与关键节点，深化对火箭结构与机械组装的认识。

（二）联动科技场馆拓宽STEM教育实践场域

学校联合12家校外科普场馆，如成都科幻馆、四川STEAM科创教育科普基地等成为合作单位。合作场馆根据自身优势与学校共建STEM研学课程，拓宽学校STEM教育实践场域。如学校与成都科幻馆合作共建的“航天主题”STEM研学实践项目，展示航天系列模型和部分实物、模拟座舱等，配备专业解说，学生通过参观、聆听、实际体验等活动丰富航天知识；同时设计“我的登月计划”STEM课程，提供“太阳能飞机”和“月球车”的组件，学生在专业教师引导下动手自主完成模型制作并收藏，实现场馆实践与校内STEM教育深度联动。

（三）高校专家进校提升STEM教育品质

依托周边高校引入专家资源，担任学校STEM教育指导专家。一方面开展教师培训，专家用前瞻性眼光，从专业、方法等层面指导、培养学校STEM教育教师，提升教师STEM课程设计能力。另一方面，邀请专家进校开展学生讲座，组织STEM教育活动，为学校STEM教育品质提升提供有力支撑。

（黄金强 作者系四川省成都市温江区政通小学校党总支书记、校长）

《人民教育》2025年第19期，原标题为《课程·环境·资源：小学STEM教育校本化实践》

作者：黄金强