中小学科创教育在学科教育中的实践成果

1.STEM在综合课程中的应用

传统的中国基础教育主要存在应试教育的弊端和缺乏创新思维，这也注定我国中小学对STEM和STEAM教育的探索，不能直接从传统的主要科目进行开展，而是从“劳动技术”“通用技术”“兴趣课程”“信息技术”等技术类课程进行率先探索。在实际课程开展中，STEM教育与传统的数学教学交叉不是特别多，而是更多地以工程和技术为中心。因此，我国STEM教育在学校的开展以信息技术、通用技术为主是有其合理性的。国内越来越多的学校为中小学生开设编程类课程和多媒体技术课程作为综合实践课程，也更方便了STEM教育的开展。例如广州华南师范大学附属小学开设了Scratch图形化编程课程；温州中学依靠Arduino实施软硬件结合的互动媒体编程……STEM课程不等同于综合活动课，也不只是编程课，但是STEM课程迄今尚欠缺与物理学、化学、数学的深入结合。

2.STEAM中“A”的着重探索

美国弗吉尼亚理工大学学者格雷特在研究中率先提出STEAM教育的概念^[27]。作为强调科学、技术、工程及数学教学的STEM教育的升级，STEAM教育理念突出了艺术与STEM教育的整合。STEAM理念是人们基于对如何处理科学与人文、艺术与创新进行实践反思后提出的，它符合我国当前教育理念革新、课程改革和人才培养主旨。STEAM蕴含跨学科思想，强调在问题解决中培养创新思维，弥补了传统教育的缺陷。STEAM中A（art）的具体内容不仅仅是简单的人文艺术、精致艺术与传统艺术，更是包含了艺术的可视化、艺术的设计思维、艺术的学科诠释等。我国中小学对STEAM课程的开展形式，与STEM教学并无太多区别。在课程实施中，教师更多的是利用技术手段展现出趣味性。例如：利用3D打印机、App Inventor和树莓派控制板等创作出可视化的光影艺术效果、动画作品、音乐的艺术化再加工等。虽然有艺术的元素融入其中，但是对于“A”的理解依然过于片面化。华南理工大学附属实验学校对于STEAM教育中“A”进行了较贴切的探索^[28]，如在“大自然的温室效应”实践教学案例中，采取“探究—解释—应用”的教学模式，传递给学生光合作用、呼吸作用和温室效应的相关知识，讨论生活中减少温室效应的做法，并教导学生如何合理种植园艺植物，感受大自然和谐之美。(www.xing528.com)

3.科创实验班的率先探索

国内部分有条件的中学已经不满足于综合课程中培养学生科创素养的模式，专门开设科创班对学生进行更加专业的培养，其中比较著名的案例如上海市上海中学对高中生开展专门的工程班和科技班。

上海市上海中学是我国一所历史悠久的基础教育顶尖名校，本着“乐育菁英”的办学理念持续追求，不断深化国际视野下不同领域拔尖或优秀创新人才早期培育的发展内涵，顺应时代并持续为师生营造良好的研究氛围、搭建合适的创新平台，制定了以“聚焦志趣、激发潜能：构建国际一流的研究型、创新型学校”为主题的“十三五”发展规划。上海中学的科创实验班包括科技班和工程班，科技班可选择的五个专门方向（物理学、化学、医学、计算机科学、生命科学）与工程班的五个专门方向（工程、通信、环境、能源、海洋）打通，新增了“脑科学和人工智能”这一交叉学科领域，并对专门课程的学习内容进行更新，既注重专门性，又注重综合交叉。无论是科技班学生还是工程班学生都可以先进行11个方向的概览式学习，每个方向学习3个课时，每个领域都注重前沿发展与学科结构介绍，吸引学生去选学。学生在了解10多个领域的发展概貌的基础上，选择一个专门领域进行1学期的学习。然后引导学生在专门课程选择基础上进行课题研究1年，并通过研究性学习平台跟踪记录与借助Blackboard平台互动评价，不断激活学生的学术志趣，开发学生的学术潜能。