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北京市第十二中学以钱学森系统科学方法为指导，追寻当代科技前沿，在国内基础教育领域率先引入“萃智理论”，以培养创新人格为基础，以培养创新思维为核心，以提升创新素养为目标，开展“创新算法与发明专利”校本課程群开发和实施的实践探索。同时，构建“三融合创新教育体系”，创建“萃智科技创新研学中心”，提出创新思维教育的三项基本原则，探索创新思维教育的四种主要方式，开发“萃智科技创新教育课程群”。这种“基础创客教育”新模式有力地促进了学校科技创新教育的跨越式发展和学校的特色发展，全面推动了学校创新人才培养的实践探索工作。
一、内容与方法
课题研究的总体思路是从中学生的认知水平和学校的实际情况出发，整合高校院所的优秀专家资源并将其融入中学科技创新教育课堂，以培养和提高中学生的创新思维能力和科技创新实践能力为目标，以实践教学和科技创新教育活动为研究载体，开发符合中学生的认知发展规律和中学生在多学科、多领域所需求的并具有可操作性的“创新算法与发明专利”校本课程群。课题主要采用了以下研究方法。
一是文献研究法。通过查阅文献，了解萃智理论、设计思维、创客教育、STEAM教育、知识产权和专利在中学教育中的研究现状与未来发展方向。
二是调查研究法。在实践过程中定期或不定期地调查学生对学校所开设的各门科技创新课程的满意程度、意见和建议，为各项活动的开展和改进提供参考依据。
三是实验研究法。通过对实验效果的分析，不断调整、补充、修订相关课程的内容和活动的方式等。
四是行动研究法。在以“萃智”和“发明专利”为重点的课程设计、开发、实施中，不断地通过实践、分析、改进和提炼，逐渐构建中学创新人才培养的校本选修课程群。
二、成果与途径
一是提出创新思维教育的基本原则。首先，整合资源，拓展视野；其次，面向全体，因材施教；最后，学思结合，知行统一。
二是构建“三融合”创新教育新体系（见图1）。在“求真、崇善、唯美”教育理念的引领下，以钱学森思维科学、系统科学方法为指导，将“创新算法”“设计思维”和“创客”等创新思维课程引入中学课程体系，将“创新驱动，实践育人”作为科技创新教育的核心理念，通过课程线、活动线和文化线设计包含基础、拓展和卓越三个层次的科技创新教育体系。开展多层次、广融合、开放式的实践教学，提供内容丰富、形式多样的特色科技课程，引导学生形成积极的学习态度，掌握系统的思维方法，发展有效的学习策略，获得更强的创新能力。
三是探索创新思维教育的四种方式。第一，营造创新的文化氛围；第二，在学科教学中渗透创新思维教育；第三，开设“创新算法与发明专利”校本课程；第四，组织俱乐部和社团开展各种实践和竞赛活动。
四是创建创新教育研究平台。在已建成的中学生科技馆的基础上，学校又创建了15个科技创新工作室，形成了萃智科技创新研学中心，为科学探究活动的开展奠定了基础。工作室有三方面的特色：其一，以工作室的主题来引导学生的科研选题方向；其二，渗透科研方法的培养；其三，整合和重组资源。
五是构建“基础创客教育”模型。在创新实践活动过程中处处体现了科学、艺术和数学等多学科的高度融合教育，实现了教学方式的创新，形成了“基础创客教育”模式（见图2）。
三、效益与影响
一是凝练研究成果。《中学生萃智（TRIZ）教程》校本课程研究荣获了“北京市基础教育课程建设优秀成果”一等奖，被北京市教委列为“高中开设大学选修课程的可行性研究”课题组的典型案例之一；《中学生益智教程》校本课程研究荣获“北京市基础教育课程建设优秀成果”三等奖。近三年来，又有《基于萃智的创意与发明课程体系设计和实施》《核心素养培养与创客教育》《借创客教育之力求创新教育之本》等论文分别在《人民论坛》《北京教育》等学术期刊上发表。此外，还编撰了《中学生知识产权教程》《跟着科学家学习科学方法》《激光雕刻与创客》《萃智原理与三维设计和3D打印》《打开脑洞的图形创意》《智慧城市》《机电一体化》等一系列校本教材。
二是应用研究成果。课题研究形成的成果在学校乃至整个教育集团都得到了广泛应用，其中课题研究中期成果在北京市“遨游计划”自主课程实验成果展示交流活动中得到了与会专家的高度评价：“萃智科技创新一体化课程群”立意高、创意新，首次将 “萃智”和“设计思维”的理念和方法引入基础教育中；自主课程实验扎实、务实，课程实验具有突破性、创新性，成效显著，特色鲜明。
三是辐射研究成果。近年来，学校应多个单位或学会邀请与其分享了课题研究成果。2014年8月，学校应北京市科促会邀请，在北京市中小学科技教育管理干部和教师培训会上作了“北京十二中萃智创新研学中心”创建实践活动的专题报告；2015年11月，应中国教育学会邀请，在中国教育学会第28次学术大会“核心素养——创客背景下的青少年创新思维教育”分论坛上作了“面向核心素养的创客教育模式探索”专题报告；2017年3月，应密云区教委邀请，对“STEAM骨干教师培训班”进行了“STEAM、基础创客教育与创新人才培养”专题培训；2018年1月，应广东省科学中心邀请，对广东省科技骨干教师进行了“基础创客教育与STEAM课程实践探索”专题培训。此外，还多次承办过市级以上的相关赛事活动。
四是提升办学特色。2016年，学校被北京市知识产权局与北京市教委批准为“北京市知识产权教育试点学校”；2017年，学校被国家知识产权局与国家教委批准为“全国知识产权教育试点学校”。2016年10月26日，学校承办了“北京市中小学知识产权教育推进大会”，会上学校有关人员做了开展创新人才培养的主旨发言；学生代表在“创新——营造更加精彩的生活”发言中介绍了参加知识产权选修课学习的收获和对知识产权的理解，并倡议全市中小学生尊重发明创造，保护知识产权。 五是扩大对外影响。学生科技创新作品在国际赛场上取得了优异的成绩。2015年4月25日，在第27屆丹麦青少年科学家竞赛上，由学校四名学生组成的北京科技代表队获得了1个一等奖和3个三等奖。这是北京队近年来在该赛事上取得的最好成绩。学校第一期《中学生萃智教程》校本选修课学员杨晨宇同学的创新作品“自行车防盗花鼓锁”获得了有关专家的一致好评，被评为国际组优秀项目一等奖。丹麦王子约阿基姆（H.R.H. Prince Joachim）与丹麦教育部长克里斯蒂娜·埃达·安托里尼（Christine Edda Antorini）亲自为每一位获奖选手颁奖，中央电视台还对杨晨宇同学进行了专题报道。
学校钱学森航天实验班学生在余梦伦院士等航天专家的指导下，开展了“双星计划”研究活动。2016年11月10日，由学校中学生参与研制的卫星“少年梦想一号”中国首颗、世界第六颗低轨道通讯小卫星成功发射，并实现了“星地互联”。2017年4月，学校启动了“少年梦想二号”的研制工作，目前已进入最后的测试阶段。如今，学校已建成了国内中小学第一个“星地一体化”科普小卫星研究基地——“飞天小卫星创新工作室和卫星地面站”。
四、反思与展望
在“创新驱动，实践育人”的科技教育理念引领下，通过对专项课题进行的四年多的研究，“萃智”已成为学校科技创新教育的突破口，实现了学校科技创新教育跨越式发展，进一步推进了学校创新人才培养工作。如今，“萃智科技创新研学中心”和“萃智创客空间”已成为北京十二中乃至北京市科技创新教育的一张名片。
在对成果进行梳理的过程中，“十二中人”也面临着一些困惑，仍有需要反思与不断完善的地方。一是对“求真、崇善、唯美”教育理念的传承。在教育综合改革背景下，要努力将真、善、美的教育理念与之有机融合，从而有效地推进创新人才的培养。二是建立提高学生创新素养的评价指标体系和激励机制。
在“基础创客教育”的教学和活动中，学校教师不断引导学生用探求科学真知、追求美好生活的视角，用“心”去观察生活、自然和社会现象中的真实问题。在发现问题、甄别选题、创意设计、形成解决方案的过程中，指导学生辨别真伪、善恶和美丑。在科学探究的实验过程中，培养学生勤于动脑、追求真知、升华善行，感受幸福生活。在工程作品的制作和艺术创作的实践过程中，使学生熟练技能，掌握科学方法，感悟科学精神。同时，引导学生树立正确的世界观、价值观、人生观，使学生形成崇尚科学、勇于创新、践行真理、服务社会的优秀品质。学校致力于探索真、善、美和谐发展的创新人才培养模式，试图寻求创新精神和创新能力培养的普适性规律，从而实现在提升全体学生创新精神和实践能力的基础上，对特长学生的选拔与培养也有所突破，最终将培养学生的创新特质融入学校的文化中。
（责任编辑 张慧籽）
一、内容与方法
课题研究的总体思路是从中学生的认知水平和学校的实际情况出发，整合高校院所的优秀专家资源并将其融入中学科技创新教育课堂，以培养和提高中学生的创新思维能力和科技创新实践能力为目标，以实践教学和科技创新教育活动为研究载体，开发符合中学生的认知发展规律和中学生在多学科、多领域所需求的并具有可操作性的“创新算法与发明专利”校本课程群。课题主要采用了以下研究方法。
一是文献研究法。通过查阅文献，了解萃智理论、设计思维、创客教育、STEAM教育、知识产权和专利在中学教育中的研究现状与未来发展方向。
二是调查研究法。在实践过程中定期或不定期地调查学生对学校所开设的各门科技创新课程的满意程度、意见和建议，为各项活动的开展和改进提供参考依据。
三是实验研究法。通过对实验效果的分析，不断调整、补充、修订相关课程的内容和活动的方式等。
四是行动研究法。在以“萃智”和“发明专利”为重点的课程设计、开发、实施中，不断地通过实践、分析、改进和提炼，逐渐构建中学创新人才培养的校本选修课程群。
二、成果与途径
一是提出创新思维教育的基本原则。首先，整合资源，拓展视野；其次，面向全体，因材施教；最后，学思结合，知行统一。
二是构建“三融合”创新教育新体系（见图1）。在“求真、崇善、唯美”教育理念的引领下，以钱学森思维科学、系统科学方法为指导，将“创新算法”“设计思维”和“创客”等创新思维课程引入中学课程体系，将“创新驱动，实践育人”作为科技创新教育的核心理念，通过课程线、活动线和文化线设计包含基础、拓展和卓越三个层次的科技创新教育体系。开展多层次、广融合、开放式的实践教学，提供内容丰富、形式多样的特色科技课程，引导学生形成积极的学习态度，掌握系统的思维方法，发展有效的学习策略，获得更强的创新能力。
三是探索创新思维教育的四种方式。第一，营造创新的文化氛围；第二，在学科教学中渗透创新思维教育；第三，开设“创新算法与发明专利”校本课程；第四，组织俱乐部和社团开展各种实践和竞赛活动。
四是创建创新教育研究平台。在已建成的中学生科技馆的基础上，学校又创建了15个科技创新工作室，形成了萃智科技创新研学中心，为科学探究活动的开展奠定了基础。工作室有三方面的特色：其一，以工作室的主题来引导学生的科研选题方向；其二，渗透科研方法的培养；其三，整合和重组资源。
五是构建“基础创客教育”模型。在创新实践活动过程中处处体现了科学、艺术和数学等多学科的高度融合教育，实现了教学方式的创新，形成了“基础创客教育”模式（见图2）。
三、效益与影响
一是凝练研究成果。《中学生萃智（TRIZ）教程》校本课程研究荣获了“北京市基础教育课程建设优秀成果”一等奖，被北京市教委列为“高中开设大学选修课程的可行性研究”课题组的典型案例之一；《中学生益智教程》校本课程研究荣获“北京市基础教育课程建设优秀成果”三等奖。近三年来，又有《基于萃智的创意与发明课程体系设计和实施》《核心素养培养与创客教育》《借创客教育之力求创新教育之本》等论文分别在《人民论坛》《北京教育》等学术期刊上发表。此外，还编撰了《中学生知识产权教程》《跟着科学家学习科学方法》《激光雕刻与创客》《萃智原理与三维设计和3D打印》《打开脑洞的图形创意》《智慧城市》《机电一体化》等一系列校本教材。
二是应用研究成果。课题研究形成的成果在学校乃至整个教育集团都得到了广泛应用，其中课题研究中期成果在北京市“遨游计划”自主课程实验成果展示交流活动中得到了与会专家的高度评价：“萃智科技创新一体化课程群”立意高、创意新，首次将 “萃智”和“设计思维”的理念和方法引入基础教育中；自主课程实验扎实、务实，课程实验具有突破性、创新性，成效显著，特色鲜明。
三是辐射研究成果。近年来，学校应多个单位或学会邀请与其分享了课题研究成果。2014年8月，学校应北京市科促会邀请，在北京市中小学科技教育管理干部和教师培训会上作了“北京十二中萃智创新研学中心”创建实践活动的专题报告；2015年11月，应中国教育学会邀请，在中国教育学会第28次学术大会“核心素养——创客背景下的青少年创新思维教育”分论坛上作了“面向核心素养的创客教育模式探索”专题报告；2017年3月，应密云区教委邀请，对“STEAM骨干教师培训班”进行了“STEAM、基础创客教育与创新人才培养”专题培训；2018年1月，应广东省科学中心邀请，对广东省科技骨干教师进行了“基础创客教育与STEAM课程实践探索”专题培训。此外，还多次承办过市级以上的相关赛事活动。
四是提升办学特色。2016年，学校被北京市知识产权局与北京市教委批准为“北京市知识产权教育试点学校”；2017年，学校被国家知识产权局与国家教委批准为“全国知识产权教育试点学校”。2016年10月26日，学校承办了“北京市中小学知识产权教育推进大会”，会上学校有关人员做了开展创新人才培养的主旨发言；学生代表在“创新——营造更加精彩的生活”发言中介绍了参加知识产权选修课学习的收获和对知识产权的理解，并倡议全市中小学生尊重发明创造，保护知识产权。 五是扩大对外影响。学生科技创新作品在国际赛场上取得了优异的成绩。2015年4月25日，在第27屆丹麦青少年科学家竞赛上，由学校四名学生组成的北京科技代表队获得了1个一等奖和3个三等奖。这是北京队近年来在该赛事上取得的最好成绩。学校第一期《中学生萃智教程》校本选修课学员杨晨宇同学的创新作品“自行车防盗花鼓锁”获得了有关专家的一致好评，被评为国际组优秀项目一等奖。丹麦王子约阿基姆（H.R.H. Prince Joachim）与丹麦教育部长克里斯蒂娜·埃达·安托里尼（Christine Edda Antorini）亲自为每一位获奖选手颁奖，中央电视台还对杨晨宇同学进行了专题报道。
学校钱学森航天实验班学生在余梦伦院士等航天专家的指导下，开展了“双星计划”研究活动。2016年11月10日，由学校中学生参与研制的卫星“少年梦想一号”中国首颗、世界第六颗低轨道通讯小卫星成功发射，并实现了“星地互联”。2017年4月，学校启动了“少年梦想二号”的研制工作，目前已进入最后的测试阶段。如今，学校已建成了国内中小学第一个“星地一体化”科普小卫星研究基地——“飞天小卫星创新工作室和卫星地面站”。
四、反思与展望
在“创新驱动，实践育人”的科技教育理念引领下，通过对专项课题进行的四年多的研究，“萃智”已成为学校科技创新教育的突破口，实现了学校科技创新教育跨越式发展，进一步推进了学校创新人才培养工作。如今，“萃智科技创新研学中心”和“萃智创客空间”已成为北京十二中乃至北京市科技创新教育的一张名片。
在对成果进行梳理的过程中，“十二中人”也面临着一些困惑，仍有需要反思与不断完善的地方。一是对“求真、崇善、唯美”教育理念的传承。在教育综合改革背景下，要努力将真、善、美的教育理念与之有机融合，从而有效地推进创新人才的培养。二是建立提高学生创新素养的评价指标体系和激励机制。
在“基础创客教育”的教学和活动中，学校教师不断引导学生用探求科学真知、追求美好生活的视角，用“心”去观察生活、自然和社会现象中的真实问题。在发现问题、甄别选题、创意设计、形成解决方案的过程中，指导学生辨别真伪、善恶和美丑。在科学探究的实验过程中，培养学生勤于动脑、追求真知、升华善行，感受幸福生活。在工程作品的制作和艺术创作的实践过程中，使学生熟练技能，掌握科学方法，感悟科学精神。同时，引导学生树立正确的世界观、价值观、人生观，使学生形成崇尚科学、勇于创新、践行真理、服务社会的优秀品质。学校致力于探索真、善、美和谐发展的创新人才培养模式，试图寻求创新精神和创新能力培养的普适性规律，从而实现在提升全体学生创新精神和实践能力的基础上，对特长学生的选拔与培养也有所突破，最终将培养学生的创新特质融入学校的文化中。
（责任编辑 张慧籽）