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无人机怎样在团队合力操控下完成一次炫酷的特技飞行表演？如何通过AI让小车在应对掉头、转弯、高架路段行驶等复杂情况时实现智能驾驶？众人围观的机器人实验室内，两支学生队伍正投身于激烈的VEX工程机器人对抗赛中，灵活地控制机器人完成道具的装载、运送、投递等操作，机器人创客何以广受欢迎？在上海市向明中学，我们看到了科学教育的落地生根、欣欣向荣。
近年来，科学教育被纳入基础教育各阶段，成为与语文、数学同等重要的基础性学科。2023年，教育部等十八部门联合印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，提出通过3至5年努力，在教育“双减”中做好科学教育“加法”的各项措施全面落地。对此，向明中学交出了一份出色的答卷。
“创新+”播撒科学教育之种
“向明的科创教育，成绩斐然，创造人才，学会创造，勇于挑战，这正是科教的内涵所在……”流畅的钢琴声从学生手中倾泻而出，一首出自学校悬铃影社的原创作品《逐科创梦想》开始向我们娓娓道来。这首改编自周杰伦《最伟大的作品》、由学生全程自主导演策划、作词录音、剪辑拍摄的MV，表现出影社学生独特的创意，也为我们展示了机器人社团、无人机社团、OM社团、乐高社团等各个领域的学生风采。
学校本部坐落于淮海路旁，其一大标志便是满街的法国梧桐，法国梧桐虽名梧桐，但属悬铃木科，故社团因此得名。“学校长期实践科学与艺术相结合的教学模式，通过艺术类学科培养学生的想象力，同时利用科学的手段将想象变为现实，达到培养学生创新意识和创造能力的目的，悬铃影社便是其产物之一。”负责老师周剑霜介绍道，“不同于关注剪辑拍摄技术，我们的着眼点是培养孩子们观察、感悟、酝酿、表达的能力，从科学人文的角度去感受表现科学的温度。”依托设备先进齐全的微电影工坊，学校推出《微电影制作》配套课程，面向高一学生，以选修课的形式开展，通过长达31周的学习，基本满足了学生对电影制作全流程的学习和了解，达到提高学生的人文素养与艺术欣赏、实践能力的教学目的。《马达加斯加》《不能说的秘密》《六月物语》等系列作品由社团学生创作而成，在全国、全市屡获佳绩，成为学校创造教育特色的新名片。
回溯至上世纪80年代，从小发明、小创造、小制作“三小”活动起步，到最近10年提出的“学会创造、追求梦想，让每个学生在创造实践中成长”的办学理念，学校始终坚持创造教育，在学生心间埋下科学教育的种子。
创新长廊内，陈列着历届学生的众多“古董级”发明创造作品，俨然成为学校科学教育的珍贵图腾——用无线电波对自动扫地机进行输送能量的装置、能够发射无线电波对手机充电的椅子、有无线传输功能的彩色闪电棒、半潜式战舰、高效节能中央空调……学习过程中偶然闪现的思想碰撞的火花，在学校的支持和鼓励下都一一转化为实体的作品，或许尚不成熟，或许实用性有限，但是学生从中孕育出来的创新意识，将成为他们受益终身的宝贵财富。“发明创造的最大壁垒不在于技术，而在于思想。我们不断地告诉学生，只要敢想就尽管去做，学校将是他们有力的后盾。”学校创新实验室总负责人李剑表示。
“课程+”熔铸科学教育之魂
3D打印实验室里，高一学生陶桢鑫正在电脑前专心致志地设计最近生物课上学到的DNA双螺旋模型，这已经是他第“N”次独立完成3D建模了。刚步入高中时，他怀着好奇心选择了该门选修课，“3D打印对我来说十分新颖，我想试一试。”抱着这样的想法，他从设计与学校相关的小物件开始，到如今仅需花费1.5节课的时间便能设计出科技工程方向的3D建模，这使他内心成就感满满。“3D建模和3D打印化抽象为具象，把课本上那些微观的事物放大了，对我理解知识很有帮助！”下一步，陶同学打算将化学课程中的钾离子、钠离子等也通过3D建模的形式呈现出来，不断探索3D世界的乐趣。
“学校配备有多台桌面3D打印机，一台大型光固化3D打印机，手持式3D扫描仪以及多个3D打印笔等专业设备，配合三维建模软件，提供给学生从创意、设计、修改、制作全流程的设计体验。”负责教师励颖介绍道。在实验室里，学生可以自己设计三维作品，也可以借助手持扫描仪采集并建立实物的数字模型；在实验室里，学生还可以随性地发挥自己的想象，把天马行空的构思具象成三维数字模型，所有的数字模型，都可以通过打印机变成实实在在可以触摸的实物。
“取一个容器，并倒入一些颗粒状物质，如果把勺子浸入其中，并达到一定浸入深度，就可以通过勺子举起该容器及其内部颗粒物。”现代物理实验室内，高一学生陆复佳为大家演示了这“神奇”的一幕，并解释其形成原因。
学校积极探索基础课程与科学教育的渗透融合，以培养学生科学素养。现代物理实验室主要开展实验物理及物理演示实验的教学与研究，同时按照学校科学教育总规划，承担国际青年物理学家竞赛(IYPT)、物理实验竞赛的培育工作。实验室内配备了大量高等学府使用的实验仪器和演示用具，可以开展部分大学物理的演示实验和精密测定。实验室还按照“双新”要求，注重培养学生的实验能力、实验观念、实验态度。负责老师臧己相透露：“学校通过该实验室兼顾科学普及和拔尖人才早期发现和培养，很多学生从高一就开始研究探索大学层次及以上的学术专著了，近期正在准备物理学术竞赛的相关训练。”
“活动+”传递科学教育之棒
近年来，学校在头脑奥林匹克（OM）和青少年创新思维竞赛（DI）中多次荣获全国一等奖、第一名，并获得赴美国参加全球决赛的资格。在今年距赴美世界大赛的倒数第28天，傅赟正指导学弟学妹们现场演练OM及DI国际赛参赛作品。“表演中的每一个场景都是我们亲手制作的，需要调动空间思维能力和创造力。”高一加入OM社团，和团队伙伴一起夺得世界冠军，高二时成为OM社团社长，已经从向明中学毕业10年的傅赟从未间断回母校的脚步，将OM社团当成自己的第二个家，让团队精神薪火相传。
缤纷多彩的科学教育活动不仅体现在时间的广度上，还体现在内容的深度上。学校智慧飞行及航空航天实验室以及系列课程和活动，涵盖飞行器设计、航模特技飞行、模拟飞行等多个领域课程、实践与竞赛。实验室配备有齐全的飞行器配置，包括固定翼飞机、直升机、多轴飞机，也有航拍机、穿越机、组装机，还有模拟驾驶器。实验室师生团队在“真实世界设计挑战”(RWDC)中，凭借优秀的设计和详尽的工程笔记，夺得国赛前两名的成绩，并参加世界赛获得优胜。团队师生还参与全国航模赛、全国模拟飞行大赛等全国性赛事，屡次获奖。
此外，近年陆续有学生通过本校实验室培训，参加驾考获得“无人机驾照”，高二学生唐嘉杰就是其中一员，17岁的他在最近一届“真实世界设计挑战”中获得了最具可行性设计奖。“学校为我们提供了丰富的资源，在这样一个平台上，我从一开始只是初步了解，到现在对建模、飞行器设计有了比较深的理解，产生了浓厚的兴趣，将来上大学，我也希望选择飞行类专业。”
通过全方位的科学教育，学生的科学素养、创造性思维和创造实践能力得到个性化提升。多年来，学校积极组织学生参加各种科技创新活动及比赛，如：intel创新大赛、明日科技之星评比、全国创新发明大赛、国际创新发明展、机器人VEX大赛等，屡获世界冠军；先后有30多位学生获得上海市“明日科技之星”称号，更有学生摘得上海市青少年科技创新市长奖。近几年来，每年均有近10个项目获得上海市青少年科技创新大赛一等奖，在同类学校中名列前茅。在信息技术方面，先后有30多名学生参加信息学奥林匹克竞赛、中学生信息素养活动、长三角中学生数据应用创新研究活动、长三角青少年人工智能奥林匹克挑战赛等各类竞赛，成绩突出。每年均有学生获得信息学奥林匹克竞赛上海赛区的一、二、三等奖。人工智能类竞赛方向也收获颇丰，每年均能获得一等奖2至3项，二等奖和三等奖近10项。
习近平总书记指出，“要在教育‘双减’中做好科学教育‘加法’”，向明中学的科学教育实践为基础教育的“加法”提供了可借鉴的模式。“在‘深化创造教育，引航科学梦想’的大方针引领下，向明中学进一步提升科学教育理念，强化科学教育管理，落实科创活动细节，为培养科技创新人才不断奋进。我们相信，只要我们持之以恒，明天会做得更好，创造教育理念一定会由理念成为行为、成为法则。”科技总辅导员姚彬表示。