編者按：
在許多學(xué)校，STEM教育或許仍停留在一門課程、一個(gè)社團(tuán)或幾場(chǎng)競(jìng)賽的模式。而在朝陽凱文，它已發(fā)展成一套貫通不同學(xué)段、融合多學(xué)科、聯(lián)結(jié)真實(shí)世界的完整育人體系。這套從小學(xué)到高中循序漸進(jìn)的成長路徑，體現(xiàn)了學(xué)校對(duì)教育規(guī)律的理解和尊重。
整體規(guī)劃，構(gòu)建生態(tài)：一條貫通全學(xué)段的成長路徑。
在朝陽凱文的課程藍(lán)圖中，科創(chuàng)教育被視為三大支柱特色課程之一，與體育和藝術(shù)共同構(gòu)成學(xué)校的“超級(jí)課程體系”。
而STEM教育正是學(xué)校開展科創(chuàng)教育的核心路徑與重要載體。學(xué)校為從小學(xué)到高中的全學(xué)段學(xué)生提供體系化、分層次的科創(chuàng)課程，構(gòu)建了一條清晰而連貫的科創(chuàng)成長路徑。
STEM強(qiáng)調(diào)科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）的深度整合，重在引導(dǎo)學(xué)生貫通不同領(lǐng)域的知識(shí)與技能，培養(yǎng)他們理解并應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜問題的能力、思維和眼界。
這也對(duì)學(xué)校的課程設(shè)置、教學(xué)能力和運(yùn)營管理提出了更高的要求。朝陽凱文深刻理解這一本質(zhì)，通過不同學(xué)段老師的專業(yè)與熱忱，共同構(gòu)建起兼具溫度與深度的STEM教育生態(tài)。
低學(xué)段STEAM教學(xué)
守護(hù)好奇心、培養(yǎng)創(chuàng)造力
“以前我研究的是空中交通管理，如何讓飛機(jī)安全飛行；現(xiàn)在我最關(guān)心的是，如何讓孩子的好奇心和創(chuàng)造力起飛?！?/p>
說這句話的Fadil老師，擁有空中交通管理專業(yè)博士學(xué)位，具備深厚的理工科專業(yè)背景。目前，他在朝陽凱文負(fù)責(zé)小學(xué)階段STEAM課程設(shè)計(jì)，為孩子們開發(fā)Scratch編程、電路連接、橋梁搭建等有趣而實(shí)用的科創(chuàng)課程。
小學(xué)階段的STEAM科創(chuàng)課程，是在STEM基礎(chǔ)上加入了“AI”這一前沿領(lǐng)域，注重在趣味探索中激發(fā)早期科學(xué)興趣。
歷經(jīng)多年科研工作，F(xiàn)adil老師深信創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維需要從小培養(yǎng)，學(xué)生最充滿好奇心、思維最開放的階段，是播下創(chuàng)新種子的黃金時(shí)期。
“學(xué)校注重全人教育，不僅真正支持科創(chuàng)教育，也給予教師實(shí)驗(yàn)探索的空間，并珍視創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。”
01、創(chuàng)設(shè)支持探索的學(xué)習(xí)環(huán)境
朝陽凱文對(duì)低學(xué)段STEAM教學(xué)的重視與支持體現(xiàn)在多個(gè)層面。
學(xué)校不僅配備了專業(yè)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、適合低學(xué)段學(xué)生使用的安全工具，以及豐富的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)材料庫，還把計(jì)算機(jī)編程納入了小學(xué)基礎(chǔ)教育課程。
此外，學(xué)校會(huì)定期舉辦 “小學(xué)科學(xué)展”等活動(dòng)，讓學(xué)生圍繞現(xiàn)實(shí)問題，通過反復(fù)頭腦風(fēng)暴和論證，提出獨(dú)特的解決方案。這類活動(dòng)不僅展現(xiàn)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究精神，也營造出鼓勵(lì)探索的校園氛圍。
在Fadil老師看來，有了這些來自學(xué)校的支持，不僅小學(xué)部的學(xué)生們更愿意主動(dòng)去探索、實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造；教師也可以專注于設(shè)計(jì)有趣、有意義的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，充分踐行自己的教學(xué)理念。
02、以學(xué)生為中心的教學(xué)實(shí)踐
在朝陽凱文的低學(xué)段STEAM課堂中，學(xué)生是天生的提問者，而教師就是好奇心的守護(hù)者。
在Fadil老師的教室里，沒有“標(biāo)準(zhǔn)答案”，只有此起彼伏的“為什么”。
在一次搭建簡(jiǎn)單電路的課堂上，有學(xué)生提問，如果把兩個(gè)LED燈連在一起會(huì)怎樣？Fadil老師沒有直接給出答案，而是鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手嘗試。很快，學(xué)生就發(fā)現(xiàn)了串聯(lián)會(huì)影響LED燈亮度的現(xiàn)象，其他同學(xué)也紛紛嘗試起來，并展開熱烈討論。
這種通過親身嘗試體驗(yàn)獲得知識(shí)的方式，遠(yuǎn)比死記硬背更有效。
03、過程導(dǎo)向的學(xué)習(xí)探究
對(duì)低年齡段學(xué)生而言，學(xué)習(xí)的探究過程遠(yuǎn)比只得到結(jié)果更重要。
Fadil老師表示， “關(guān)鍵在于學(xué)生是否進(jìn)行了獨(dú)立且創(chuàng)造性的思考。”
在他的“橋梁建造”課上，一個(gè)小組的橋梁屢屢坍塌，成員們一度陷入沮喪。于是，他開始引導(dǎo)學(xué)生思考生活中常見的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，以及穩(wěn)定的原因。最終在嘗試蜂巢、穩(wěn)定三角形等各種方案后，橋梁成功承重。
這一過程的價(jià)值遠(yuǎn)不止搭建一座橋，而是讓學(xué)生們實(shí)踐了“面對(duì)失敗、轉(zhuǎn)換視角、跨界借鑒、驗(yàn)證新方案”的完整創(chuàng)新循環(huán)。
朝陽凱文的低學(xué)段教學(xué)模式，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、解決問題能力、創(chuàng)造力、以及勇于不斷嘗試的素養(yǎng)。這些素養(yǎng)不僅支持他們以后高學(xué)段的學(xué)習(xí)，更將成為他們終身發(fā)展的基石。
當(dāng)?shù)蛯W(xué)段的孩子們習(xí)慣了以好奇的眼光審視世界，用邏輯分析拆解問題，堅(jiān)持尋找解決方案時(shí)，他們已經(jīng)為更深度的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。
高學(xué)段STEM教學(xué)
從實(shí)驗(yàn)室，邁向國際學(xué)術(shù)舞臺(tái)
隨著學(xué)生升入中學(xué)，STEM教育的重點(diǎn)也從提出問題，轉(zhuǎn)向解決問題。
為幫助學(xué)生在真實(shí)科研環(huán)境中探索前沿問題，朝陽凱文于2019年正式啟動(dòng)STEM項(xiàng)目，通過系統(tǒng)的跨學(xué)科研究訓(xùn)練，使學(xué)生掌握當(dāng)代科研的實(shí)驗(yàn)與分析方法。
學(xué)校相繼設(shè)立了STEAAME未來中心、人工智能探索院、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐基地等專業(yè)場(chǎng)所，為學(xué)生提供專業(yè)、高端的研究平臺(tái)，使他們?cè)谥袑W(xué)階段就能夠早早開展許多大學(xué)階段才能接觸的前沿課題。
01、跨學(xué)科整合的深度實(shí)踐
帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)科學(xué)深水區(qū)的，是朝陽凱文STEM研究中心負(fù)責(zé)人Edward Gasanoff教授。
Edward教授擁有生物物理學(xué)碩士學(xué)位，在俄羅斯莫斯科國立大學(xué)獲得有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，同時(shí)也擁有美國多所大學(xué)的分子生物學(xué)和生物化學(xué)博士后研究經(jīng)歷。自朝陽凱文學(xué)校創(chuàng)立以來，他便將這份深厚的學(xué)術(shù)積淀投入到學(xué)生的培養(yǎng)中。
可以說，他的學(xué)術(shù)經(jīng)歷本身就是一場(chǎng)跨學(xué)科的旅程，這也讓他對(duì)科學(xué)的“融會(huì)貫通”有著切身體會(huì)。
“很多人問我如何教STEM，其實(shí)關(guān)鍵在于打破物理、化學(xué)、生物的界限，讓學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用知識(shí)和概念。我的目標(biāo)是培養(yǎng)盡可能多的、具備多學(xué)科研究能力的未來科學(xué)家。”
為幫助7-10年級(jí)的學(xué)生切實(shí)理解并應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)，朝陽凱文設(shè)立了特色的“科創(chuàng)班”，讓學(xué)生可開展跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作和創(chuàng)新挑戰(zhàn)，提前學(xué)習(xí)物理、生物等課程。
以“智慧大棚”項(xiàng)目為例，7-10年級(jí)的學(xué)生通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)禽類養(yǎng)殖、環(huán)境溫控與材料科學(xué)等相關(guān)知識(shí)，合作設(shè)計(jì)和搭建雞舍，并在后期開展雞蛋力學(xué)實(shí)驗(yàn)與營養(yǎng)學(xué)分析，在提升實(shí)踐能力的同時(shí)，也加深了對(duì)養(yǎng)殖學(xué)、食品科學(xué)等領(lǐng)域的理解。
隨著年級(jí)的上升，科研能力變得愈發(fā)重要。
通常情況下，11-12年級(jí)的學(xué)生在完成IBDP科學(xué)科目課程后，需要獨(dú)立進(jìn)行一項(xiàng)從提出問題到分析數(shù)據(jù)的完整研究。這對(duì)初次接觸科學(xué)研究的學(xué)生有一定挑戰(zhàn)。
為了幫助學(xué)生順利完成這一挑戰(zhàn)，朝陽凱文專門設(shè)計(jì)了一套課程系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生開展真實(shí)的科學(xué)研究，也就是高級(jí)STEM研究（Advanced STEM Research）課程體系。
不過，據(jù)Edward教授介紹，STEM課程的開發(fā)并非易事。
“目前普遍認(rèn)為開發(fā)真正的STEM課程很困難，關(guān)鍵卡在數(shù)學(xué)與生物、物理、化學(xué)概念的深度融合上。數(shù)學(xué)家往往不涉足應(yīng)用，物理學(xué)家又未必精通生命科學(xué)的數(shù)學(xué)建模?！?/p>
而這套由他主導(dǎo)開發(fā)的課程體系則重點(diǎn)銜接了生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、物理學(xué)等不同學(xué)科，注重知識(shí)整合與應(yīng)用。目前，該課程體系已在國際專業(yè)研究期刊發(fā)表，為STEM跨學(xué)科教學(xué)發(fā)展提供新方法、新實(shí)踐。
02、真實(shí)課題的研究實(shí)踐
得益于朝陽凱文對(duì)STEM教學(xué)的整體規(guī)劃，學(xué)生可以順利銜接高學(xué)段的科創(chuàng)學(xué)習(xí)。而當(dāng)學(xué)生真正進(jìn)入研究階段，他們直面的將是真實(shí)的科學(xué)課題。
“我會(huì)分享研究中真實(shí)的未解之謎。比如為什么某種毒素在殺死癌細(xì)胞時(shí)，也會(huì)損傷健康細(xì)胞？能否通過改變分子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)靶向？”
學(xué)校開展的“蜂毒抗癌科創(chuàng)項(xiàng)目研究”就是典型案例。Edward教授帶領(lǐng)學(xué)生探索蜂毒分餾物對(duì)癌細(xì)胞的藥理特性，尋找可能具有殺傷癌細(xì)胞能力的分餾物，為腫瘤治療提供新的研究方向。
在整個(gè)研究過程中，學(xué)生需要提出假設(shè)、使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證、充分分析數(shù)據(jù)、撰寫科學(xué)論文式報(bào)告，并在國際科學(xué)家面前從容展示成果。
“我曾帶學(xué)生赴匈牙利和俄羅斯展示研究項(xiàng)目，有的學(xué)生表現(xiàn)得極其出色，在場(chǎng)的科研人員誤以為他們是博士生，甚至很難相信朝陽凱文只是一所K12學(xué)校?！?nbsp;
上為：Edward教授帶領(lǐng)朝陽凱文學(xué)生赴匈牙利交流學(xué)習(xí)
下為：朝陽凱文學(xué)生在俄羅斯科學(xué)院有機(jī)生物化學(xué)研究所為科學(xué)家和科研人員介紹研究成果，該研究所是歐洲規(guī)模最大且最具領(lǐng)先地位的研究機(jī)構(gòu)之一
03、中學(xué)里的“大學(xué)實(shí)驗(yàn)室”
朝陽凱文STEM研究中心的設(shè)備已達(dá)到大學(xué)本科乃至研究生階段的水平，這為高質(zhì)量研究提供了保障。無論是開展高精度物理實(shí)驗(yàn)、分析復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，還是進(jìn)行前沿的生物基因研究，學(xué)生都能在此獲得與國際專業(yè)科研場(chǎng)景接軌的硬件支持，讓理論知識(shí)的驗(yàn)證與探索擁有可靠的實(shí)踐載體。
更重要的是，朝陽凱文STEM研究中心已與美國多所大學(xué)、莫斯科國立大學(xué)、俄羅斯科學(xué)院等機(jī)構(gòu)建立實(shí)質(zhì)性合作關(guān)系，而非簡(jiǎn)單的參觀訪問。
這種深度學(xué)術(shù)合作使高中生能提前進(jìn)入國際學(xué)術(shù)共同體的交流網(wǎng)絡(luò)，將他們的課題嵌入科學(xué)家的研究鏈條中。這種經(jīng)歷對(duì)學(xué)生的學(xué)術(shù)成長具有深遠(yuǎn)影響。
“這是鮮少有學(xué)校能達(dá)到的成就”，Edward教授補(bǔ)充道。
隨著朝陽凱文加大對(duì)STEM的重視和投入力度，STEM研究中心仍在持續(xù)添置新的科研設(shè)備。
上為：朝陽凱文STEM實(shí)驗(yàn)室
下為：實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜 Laboratory Fume Hood
04、豐碩的學(xué)術(shù)研究成果
在課程體系、國際學(xué)術(shù)資源和專業(yè)設(shè)備的共同托舉下，朝陽凱文學(xué)生可謂碩果累累，在國際學(xué)術(shù)舞臺(tái)上熠熠生輝。
自2019年啟動(dòng)至今，朝陽凱文STEM研究中心的學(xué)生作為參與者或主要貢獻(xiàn)者，已在國際期刊與會(huì)議上發(fā)表27篇科研成果，共有18位學(xué)生以共同作者身份署名。
2025年，STEM研究中心發(fā)表了5篇科研論文。其中1篇被《可視化實(shí)驗(yàn)期刊》（JoVE）收錄，該期刊是被麻省理工學(xué)院、劍橋大學(xué)等頂尖學(xué)府長期訂閱的權(quán)威期刊，會(huì)發(fā)表具有先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)或諾貝爾級(jí)實(shí)驗(yàn)方法的論文。
這些成就不僅體現(xiàn)了學(xué)生研究能力的高水平，也為他們未來學(xué)術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
談及自己學(xué)生所獲的成就時(shí)，Edward教授滿是欣慰：
“我的學(xué)生們專注、富有進(jìn)取心，這種內(nèi)驅(qū)力讓教學(xué)變得更高效，他們既有學(xué)術(shù)熱情、又有文化底蘊(yùn)，這些學(xué)生才是未來所需要的、合格的STEM人才?！?/p>
面向未來的教育
讓科學(xué)教育始終走在前沿
朝陽凱文的STEM教育并不滿足于已有的獎(jiǎng)項(xiàng)與論文成果。面向未來，學(xué)校已有清晰的規(guī)劃。例如，2026年學(xué)校計(jì)劃將基因工程相關(guān)課程引入STEM教學(xué)項(xiàng)目，讓學(xué)生能通過基因工程方法操縱分子結(jié)構(gòu)，順利開展基因編輯相關(guān)研究。
同時(shí)，通過STEAAME未來中心、人工智能探索院、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)持續(xù)深化跨學(xué)科融合，確保教育實(shí)踐始終走在科技與社會(huì)發(fā)展的前沿。
“科學(xué)發(fā)展是永無止境的，科學(xué)研究始終要聚焦技術(shù)前沿?！?/p>
面向未來的教育，其核心使命在于培養(yǎng)能夠適應(yīng)并引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展的未來人才。
在科技飛速發(fā)展的背景下，STEM教育更凸顯其價(jià)值，它不僅是學(xué)生鏈接前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的紐帶，更重要的是塑造學(xué)生與前沿技術(shù)協(xié)同工作的能力，并理解技術(shù)背后的倫理與社會(huì)責(zé)任。
朝陽凱文學(xué)校所構(gòu)建的從小學(xué)到高中連貫進(jìn)階的科創(chuàng)教育生態(tài)，正是對(duì)這一理念的生動(dòng)實(shí)踐：教育不只為了應(yīng)對(duì)當(dāng)下，更在于培養(yǎng)未來型人才。
今天在實(shí)驗(yàn)室里埋頭探索的少年們，正在成長為推動(dòng)未來文明進(jìn)步的新生力量。
