作為一種重實踐的超學科教育概念，STEAM最早由美國政府提出，傳入中國是近十年的事。根據浙江省教育廳加強創新教育的要求，我省將中小學STEAM教育作為促進人才培養模式變革的重要舉措之一，在基礎教育階段積極探索以STEAM教育為切入點的科技創新教育。
那么，STEAM教育到底有怎樣的內涵與特點？近日，本報記者走進杭州市學軍中學，探究這所重點高中如何構建STEAM教育，為育人不斷“加注”科創因子。
“假如再研究一下城市經濟發展水平、社會、個人等相關因素對垃圾政策的影響，我們的模型還可以在這些方面作修改。”盡管剛剛獲得第三屆全國“登峰杯”數學建模競賽復賽一等獎的好成績，但趙凌藝和團隊其他3名同伴仍然時不時圍坐在一起，商討怎樣才能讓作品更完美。
這是來自杭州學軍中學紫金港校區高二學生組成的參賽小團隊。在整個比賽過程中，他們突破了如何用數學原理來分析抽象的概念、怎樣做出更精準的數據圖和函數公式等一個個難題，“學校各個先進的實驗室和設施設備以及老師提供的資源都給了我們很大幫助，但最為受益的還是從平時課堂上項目化的教學方式中鍛煉出來的科技創新能力。”趙凌藝說，8月要去北京參加決賽，期末考試后還會繼續學習，多儲備知識和技能。
作為杭州老牌的重點高中，學軍中學一直以來注重創客教育，大力推行steam課程，鼓勵學生自我探索、團隊協作，用源源不斷的科創因子不斷為育人“加注”砝碼。校長陳萍說：“培養面向未來的人才是教育之責，要以高科技的設備、高質量的師資、高水平的理念，讓學生在高中校園里練就領軍未來的本領。”
一堂“做花盆”的課
“馬上放暑假了，我們放在教室里的花草植物該怎么辦，誰來幫它們澆水？”“設計一個智能花盆就能解決了！”6月11日下午，記者走進該校紫金港校區創客空間，教師杜華正在給學生上課。
只見15名學生圍坐在一起，每人面前一臺電腦，邊上還放有多臺3D打印機等設備。經過簡單討論，學生很快被分為3個小組在電腦前忙乎起來。他們有的上網查閱資料，有的嫻熟地打開軟件開始制圖，有的演算數據，時而還互相交流各自的思考。不到半小時，已有兩個小組完成了三維設計初稿?！?/p>
投影屏幕上很快放映出了學生的作品，每個小組的代表都一一講解了各自的設計思路和花盆構造。待學生討論后，杜華給出了改進建議，還演示了他所設計的花盆，并給學生布置了課后作業：調研杭州市內常見的植物種類，思考如何設計出符合不同種類植物的智能花盆。
整堂課幾乎都由學生唱主角，杜華的任務就是和他們一起歸納設計中可能出現的共性問題，以及回答學生的隨時提問。杜華說，這就是一個關于智能花盆設計的項目化教學，會持續好幾個課時，“從調研到設計到制作再到撰寫研究報告，當中融合了數學、物理、計算機、語文等多個學科的知識，對學生來說是一種很好的鍛煉。”
高二學生李毅峰常常下了課還不愿離開創客空間，“一開始我只對計算機軟件感興趣，但慢慢的我發現，在研究課題中我經歷了完整的科學體驗和探究制造的過程，學會了關注時事和社會，這些積累到的知識和經驗為我的成長提供了寶貴的財富”。
一群“懶而勤”的師
類似的課堂在學軍中學已成常態。而看似課上很“閑”的杜華，課下實則很忙。因為項目化教學要提前做好各種預設，查閱搜集大量資料并加以篩選、整合、優化，教案要靠一遍遍磨，并且在讓學生做設計前，他自己要先動手。
“雖然上課的內容是有關科學創新的，但人文素養也不能丟，所以要去找現實生活中的案例讓學生加以研究”。杜華告訴記者，在之前的教學中，他讓學生根據“世界上最遠的距離是我在你面前，而你卻在看手機”現象思考人際關系，也將“公交車讓座是否是道德綁架”這一問題拋給學生，讓他們運用信息技術知識，通過視頻動畫的形式展現。
有學生說，常?？雌饋碜鳂I只有幾道題，但做了以后就會感覺知識點都掌握了。而教師們課上“懶”的資本，其實就是課后花費大量時間進行分層分類備課，做大量習題，以及研究每一個學生以便隨時能給予他們個性化輔導。
正是在這樣的氛圍中，教師們開展項目式教學的興趣高昂，開設、組織了大量選修課程和社團活動，也因此為許多學生提供了展示自我的舞臺。該校西溪校區技術組組長沈曉恬早年的一個小發現，就讓一大批學軍的學子圓了自己的機器人夢。
2011年，她在信息技術課上看到幾個動手能力很強的孩子對機器人特別感興趣，課后常常找她討論關于機器人的問題。為了滿足學生們的好奇，她成立了學軍中學機器人社團，開展項目式教學研究。這些年來，盡管她大多只是一個提問者，但每一個發散性問題的背后都濃縮了她的大量思考，學生因此學會了大膽嘗試和鉆研，學會了學科間的融會貫通，學會了怎樣把夢想變成現實。從最初15平方米的小教室到如今200平方米的創客空間，孕育了數不清的學生創意。就在最近，學生張博越和謝宇晗設計出了一個名為“化學實驗小幫手”的機器人，功能是協助教師進行化學實驗以及為初學者演示和講解實驗過程。
▲學生張博曰、謝宇晗、吳郁非作品
“化學實驗小助手”
獲第十七屆中國青少年機器人大賽金牌
就是這樣一群“懶而勤”的教師們，指導學生收獲了一項項國內外大獎：無人機團隊在真實世界設計挑戰賽獲中國區一等獎和最佳團隊合作與協作獎；第14屆中國東南地區數學奧林匹克競賽金牌；浙江省中學生機器人足球競賽冠軍；浙江省暨杭州市青少年DI創新思維大賽技術類一等獎、藝術類優勝獎……
一個“樸而實”的愿
學軍中學每年都會面向教師舉辦學術節，將英國STEM課程教育團這樣的大咖請進校園，也會每年組織全校教師去北京、上海等地交流學習，更新教育理念，提升科研水平，強化科創能力。他們心中都有一個樸而實的愿望，就是要讓學生摘下眼鏡，拿起望遠鏡，擁有強健的體魄和廣闊的視野，懂得為今后的人生發展、國家發展而努力。
科創正是他們實現愿望的載體。在紫金港校區，專用的顯微鏡實驗室、科技展覽室、VR視覺體驗中心等一個個大學先修實驗室為學生們參加各類競賽、開展各項研究提供了技術便利，地理、美術、音樂等專用教室能令學生們有身臨其境之感。“地理課上講到宇宙星體，一抬頭專用教室里的天花板就是虛擬的星空，特別震撼。”高二學生朱奇說。
▲學校設有 視覺體驗中心、顯微鏡專用教室、
地理專用教室、化學探究實驗室
今年9月，位于余杭區的學軍中學海創園也將迎來首批學生，立志要辦成一所全國一流的科技特色高中。屆時會開設4個實驗班，既開展傳統奧賽，也開展人工智能機器人無人機等創新大賽等。
陳萍說，學校位于未來科技城，有天然的區位優勢，周邊有阿里巴巴、達摩院、菜鳥網絡等高科技企業，還有很多國家級重點實驗室，加上學?，F有AI人工智能實驗室、創客空間、無人機工作室等最先進的高科技設備，仿佛織就了一張高端的科技網。“目前，我們已經與清華、北大、中科院等高校和科研院所建立了實驗室合作。學校重視以科創為主題的選修課程研發與開設，以機器人為代表的創客教育將成為學校選修課程的主題。也就是說，科創，將注入學軍海創園學校的靈魂。”
