泉州市第七中学：STEM教育赋能创新人才培养的校本范式

为主动应对新时代创新人才培养需求，福建省泉州市第七中学积极践行国家人才培养战略，把科技创新教育确立为新时代办学特色，引进STEM教育这一贯通科学、技术、工程、数学的教育理念，以“融合性、创造型、整合式”为特色，构建“融+创”STEM教育体系，探索出一套卓有成效的创新人才培养校本范式。

“融+创”STEM教育体系以“跨学科融合”与“创新性创造”为基本理念，打破学科壁垒，通过项目化、情境化的学习任务，引导学生综合运用多学科知识解决真实问题，实现从被动的知识接受者转变为积极的探索者与创造者。该体系遵循“科学课程—科技社团—科创竞赛”三位一体的实施路径，形成普及、提高、拔尖的良性进阶。学校首先牢牢把握课堂这个科学教育主阵地，通过国家课程校本化实施夯实学科基础，渗透跨学科融合的科学创新思维。一批兴趣浓厚、学有余力的学生进入科技社团，在课后进行项目式探究。优秀社团项目和个人通过选拔进入科创竞赛梯队，在更高水平的平台检验成果、挑战难题，以赛促学，在竞技中磨炼意志品质，培养创新精神与实践能力。

融合性科学课程：三级模式推进科学探究

“融”是学校STEM教育体系的底层支撑，核心目标是打破学科壁垒、夯实知识基础、拓展能力边界。学校面向不同层次学生开发“基础—拓展—融合”STEM三级课程，让学生建立对STEM的整体认知，形成扎实的学科素养与初步的综合应用能力。

基础课程聚焦STEM教育底层能力，以科学、技术、工程、数学等学科核心概念及基础验证性操作实验为主，为初学者提供必备知识与技能。以《科学探究：变压器》为例，教师从日常电器电压差异引入，讲解电源适配器将交流高压转为低压直流的功能。通过拆解实物，学生直观了解变压器结构与线圈电压变换原理。课堂融入“隔空取电”等演示实验，引导学生观察电磁感应现象，并通过分组实验探究匝数比与电压比的定量关系。学生以小组形式制作电源适配器，完成交流降压与整流过程，成功驱动USB设备。这个过程帮助学生强化了理论理解，锻炼了合作与工程实践能力，并通过优化设计问题延伸思考，为后续学习奠定基础。

拓展课程面向有一定基础的学生，注重学科知识纵向深化、专项应用与跨学科初步衔接，通过项目式学习培养技术实践、问题解决、团队协作等综合能力，为融合应用做铺垫。例如在《闭合电路欧姆定律的应用》中，摒弃传统验证性实验，转而围绕“设计太阳能充电器”这一工程任务，设置性能测试、电池组配置、产品设计三个进阶环节。学生分别模拟科学家、工程师与产品经理角色，进行数据分析、方案设计与系统实现。该项目融入信息技术与职业启蒙，促使学生在真实应用场景中整合知识与技能，提升探究能力与学习兴趣。

融合课程作为高阶形态，以“真实问题”为驱动，彻底打破学科界限，深度融合科学、技术、工程、数学及人文社会领域，强调“做中学”，让学生在实践中综合运用知识解决实际问题，培养系统思维与社会责任感。例如在《宋代古桥修复计划—力学与文化遗产保护》中，以本地某座古桥修复为项目背景，引导学生探究桥墩形状与抗冲击性的关系。通过控制变量实验比较不同形状桥墩的性能，得出流线型桥墩最优的结论，并借鉴传统浮运架梁法设计桥面修复方案。课程结尾设置辩论环节，探讨传统技术与现代科技的关系，引导学生理解“传统为创新之源”的深层理念。该项目综合力学知识、工程方法、历史文化与伦理思考，培养了学生跨学科整合与复杂问题解决的能力。

三类课程共同构建出从知识建构到创新实践的多层次STEM教育路径，突出学生主体、问题导向与项目载体的教学策略。以真实问题为教学起点，通过分解问题、明确任务，确保学生参与完整的科学探究活动。课堂上，教师点拨学生运用科学思维对实验数据进行分析和建模，经过反复试错、循证，最终提出解决问题的理论方案，再利用技术手段进行工程设计、原型制作并测试优化。通过展示交流实现进一步的迭代优化，形成具有科学性、实用性、可行性的技术方案，从而解决实际问题。这样的STEM课堂很好激发出学生的探究兴趣，有效促进综合素养的提升。

创造型科技社团：课后延伸与兴趣深化

“创”是学校STEM教育体系的核心升华，聚焦“创新思维培养—实践成果落地—社会价值延伸”，引导学生从学会知识走向创造价值，成为具备创新创造能力与社会责任感的未来公民。学校“思维工坊”等品牌课程致力于培养精于设计思维、项目规划和实践操作的学生。依托进阶技术，如开源硬件、3D打印技术，将创意转化为实体，强化从想法到产品的转化能力，同时探讨科技伦理，通过科普宣讲传递创新价值。

作为学校“融+创”教育体系中“创”维度的核心实践场域，学校科技社团不仅是学生课程学习的重要课外延伸载体，也是学生从课堂教学迈向课外实践的关键路径。为引导有兴趣的学生持续、深入且系统地开展科学探究与工程实践活动，学校高度重视社团建设与专业化指导，设立多个科技类社团，包括机器人社、天文社、中草药社、微生态社、航空航天社等。每周定期组织活动，通过知识讲授、实践操作与项目竞赛等形式，有效拓宽学生的科学视野，培育其专业志趣与创新能力。

社团推动学生将课堂习得的跨学科知识应用于真实情境下的项目任务，实现从知识理解向实践运用的跨越。例如机器人社自2002年成立以来，始终以“激发兴趣、实践创新”为宗旨，依托学校科技创新发展中心与机器人工作室，鼓励学生开展原创性机器人研发。在教师指导下，社员逐步掌握机械结构设计、编程控制、运动仿真等关键技术，成功研制出仿生机器鱼、类海蜇运动探测体、梳状摆臂油污清除机器人等多个创新成果。航空航天社致力于固体火箭发动机的研制，学生在教师指导下进行药柱成分配比、结构设计与仿真分析等研究，体现出从经验积累向科学建模的重要转向，培养学生严谨的科学态度与工程规范意识。此类项目式学习不仅帮助学生巩固和深化学科知识，更显著提升学生批判性思维、问题解决能力、团队协作精神和坚持不懈的科学品质，全面促进科学素养的发展。

社团发展需要开放交流与专业支持。学校积极拓展社团成果的展示与交流渠道，通过科技节、社团开放日及各类型竞赛等平台，为学生提供成果展示与经验分享的机会。强化与校外资源的协同联动，携手各级机器人教育学会、青少年科技教育协会等专业机构，引进科学副校长及领域专家开展科普讲座与专业指导，为社团的可持续发展提供坚实支持。

整合式科创竞赛：以赛促学与创新成果转化

学校STEM教育体系以“融”与“创”为双轴，形成“基础整合—能力拓展—创新实践—价值延伸”的闭环培养路径。“融”维度确保学生掌握扎实的STEM知识与综合应用能力，是创新的基础；“创”维度激发学生的创新思维与实践能力，链接社会需求，是创新的升华。整个体系符合STEM教育“跨学科、重实践”的核心特质，为学生应对未来挑战奠定基础。

科创竞赛不仅是对学生知识应用能力与创新素养的综合检验，更是锤炼其科研毅力、团队协作精神与家国情怀的关键平台。学校将高水平科创竞赛视为发掘与培育创新人才的重要途径，系统构建“以赛促学、以研促创”的培养机制。

科创竞赛与学校“融+创”STEM教育体系紧密衔接。学生的竞赛课题多源自STEM课程的延伸，或产生于学生在跨学科项目式学习中所发现问题的再探索，体现了课程学习成果的自然拓展与深化。同时，科创竞赛中所遇到的真实、复杂问题，也反哺STEM课程教学，推动学生开展更具针对性的跨学科学习，由此形成“课程学习—项目实践—竞赛锤炼”的协同促进机制，有效贯通创新人才培养的全过程。

以《基于自制光谱仪的茶叶烘焙时间测定研究》为例。该项目源自学生对家庭茶叶生产过程中质量管控难题的深入思考。学生注意到传统制茶工艺过度依赖经验，产品一致性难以保障。结合物理学光学知识及跨学科认知，他们提出“能否通过光谱分析技术实现茶叶烘焙程度客观量化评价”的研究命题。通过自主搭建简易光谱检测装置，并开展大量实验，建立了茶汤光谱特征与烘焙程度之间的关联模型。研究过程中，团队持续优化检测流程，开发自动控制与数据分析系统，最终构建出一套实用的茶叶品质检测方法。该研究体现了学生将跨学科知识应用于真实情境的能力，完整展现了从现实需求识别到科学问题提出再到系统解决方案实现的创新链条。

未来，学校将深入推进数智技术与STEM教育的有机融合，加快构建智能化、开放性、协同化的新型STEM教育场景，推动从“师生”二元结构向“师生—AI”三元协同的教学范式转型，融入AI通识并推进高阶内容下沉的学习内容重构，从知识传授者到设计引导者和价值塑造者的教师角色演进，为培养面向未来、具有家国情怀的创新人才持续探索可行路径。

（吴宝树 作者系福建省泉州市第七中学校长）

《人民教育》2025年第19期，原标题为《融合与创造：STEM教育赋能创新人才培养的校本范式》