北京理工大学附属中学建于1950年，是北京市示范高中，北京市科技教育示范校，北京市学生金鹏科技团，英才计划北京基地校，北京市翱翔计划、雏鹰计划基地学校，科技后备人才早期培养计划基地学校和科技俱乐部基地学校，同时也是全国气象科普教育基地、全国海洋意识教育基地、全国STEM教育领航学校。学校本着“秉持发现教育，成就每位学生”的教育主张，发现学生优势特长，发掘学生潜能，帮助学生实现个性化自主发展，成为最好的自己。以“满足学生全面发展和个性化需求，全面提升学生科学素养”作为科技教育工作的指导思想，设计、谋划、传承、实施学校科技教育。

实践表明，STEM教育对发展学生的综合素养非常有效，但受到学生精力的限制，相关项目主要在初中实施。高中学生学业压力较大，持续地、长周期地参加STEM课程活动只适合少数学有余力的特长学生。基于这种现状，考虑到科技节是面向全体学生的普及性科技活动，在科技节中开展STEM挑战活动，全体学生自愿组队参与，可在较短时间内提升学生的综合素养。将“培养学生的创新能力、问题解决能力、决策力等高阶思维能力，落实立德树人核心素养，培养学生正确的人生观和价值观”作为科技节开展STEM挑战活动的目标，利用目标指导活动的主题设计、内容设计、流程设计、评价设计等环节，以实现预期的教育效果。

主题设计

高中学生处于智力迅速发展阶段，他们的思维能力不断增强，逻辑抽象思维能力逐渐占据主导地位，开始以批判的眼光看待周围的事物，有自己独到的见解。此外，高中学生在小学、初中已经参加过很多科技活动，可谓是“见多识广”，要调动学生参与活动的积极性，就要对科技节STEM挑战活动进行精心设计，其中活动主题的设计尤为重要。

5年来学校开展科技节STEM挑战活动的主题分别为：2017年花灯设计，2018年奥运场馆及文创产品设计，2019年“献礼新中国成立70周年”小球马拉松，2020年“献礼校庆70周年”创意彩车设计，2021年北斗绿色校园测绘。由此可见，活动主题的选取贴近学生生活或社会热点，能充分激发学生的好奇心，提高参与度；同时在活动中渗透爱国、爱校教育，落实立德树人核心素养，培养学生正确的人生观和价值观。

北京理工大学附属中学综合楼

内容设计

让学生先动脑再动手

提前下发任务书，学生需要在现场活动前完成设计方案，绘制设计图，选择材料，培养学生提前规划设计的意识和能力。

设置材料超市

超市中的材料尽量以生活中常见材料甚至废弃材料为主，比如PVC板、泡沫板、雪糕棒、吸管、牛皮纸、锡玻璃纸、瓶盖、纸杯、超轻黏土、曲别针、LED发光二极管等，突出STEM教育“真实或模拟生活情境”的特点。现场制作时，每组发放固定面值的代币用于购买材料，且每组只有3次进入材料超市采购的机会，培养学生的成本和预算控制意识；不允许自带材料，以保证比赛的公平性。

2017年科技节花灯设计活动

路演展示

小组成员回顾作品设计、选材、制作的整个过程，相当于梳理了问题解决的过程，逐渐习得解决问题的一般路径，有助于知识的迁移。同时，在有限的时间内将作品展现出来，学生在收获成就感的同时，也锻炼了他们的沟通表达能力。

流程设计

赛前准备

赛前2周：根据活动内容设计制作宣传海报，张贴在校园内醒目位置，通过班级例会等方式进行活动宣传、下发宣传材料和报名表，接受各班学生自发组队报名，通知培训时间。

赛前1周：开展赛前培训，帮助学生了解活动目的、意义，明确任务目标，下发活动手册；学生小组合作，完成项目设计方案，画设计图，选择材料。

现场制作

领取代币，进入材料超市选购材料；分工合作进行制作，时间一般为2～3小时。由于时间有限，对于一些较为复杂的项目，需要进行合理的前处理，比如彩车设计活动，赛前培训时完成彩车底盘制作，现场只进行车身制作；小球马拉松项目，为保证比赛效果，每个小组完成1块KT板上的轨道设计，每3个小组的轨道合成1个最终作品。

展示评价

每组3～5分钟汇报展示本组作品，专家根据评价量表打分。

颁奖展示

每个年级评出一、二、三等奖，在全校科技节总结会上给予表彰，让参与的学生收获成就感与荣誉感，也激励更多学生参与下一次活动。

评价设计

设计评价方案时，注重过程性评价和总结性评价相结合。制作类活动的评价指标主要考查作品完成的情况，比如花车设计（表1），学生进行现场制作时，评委对每组的活动手册进行评审，针对二级指标“名称与简介”“设计图与结构”为每组打分，记录在活动手册的打分表内；学生作品完成后，再针对其他二级指标进行打分；设置“经济分”的加分项，鼓励学生尽量使用生活中常见、低廉、易得的材料，培养学生的成本控制意识；设置“工作台整理”减分项，培养学生收纳整理的习惯，提升责任意识。

活动反思

科技节开展的STEM挑战活动，设计新奇有趣，贴近学生生活，5年来逐渐成为最受学生期待的科技节项目，给学生留下有纪念意义的回忆。收获快乐之余，学生的综合能力也获得了提升。要获得更好的教育效果，还需要通过各种方法提升活动的参与度和关注度。如“献礼新中国成立70周年”小球马拉松比赛活动，设计了图片直播环节，学生、教师和家长通过直播关注活动，照片直播点击量过万；北斗绿色校园测绘活动后，将学生为绿色校园的建议反馈给学校党委和后勤服务部门，学生在校园中看到自己的建议被采纳并真正实现，收获了成就感，也吸引更多的学生参与到后续活动中。