课堂之微
以课为镜,看见素养进阶的真实发生
本次研讨会以课堂教学为开篇。北京市第八十中学教育集团组织嘉源分校、睿德分校、北京市陈经纶中学分校、北京市朝阳区花家地实验小学等成员校教师同台授课,首都师范大学附属实验学校、中国传媒大学附属小学、北京市朝阳区呼家楼中心小学、北京市朝阳区芳草地国际学校、北京市和平街第一中学等兄弟校教师共同参与,共推出19节覆盖小学至高中全学段的研究课,涵盖数学、物理、化学、生物、地理、科学、信息科技、技术与工程等多学科领域。其中八十中教育集团教师承担14节,其余5节由兄弟校教师执教,线下现场授课与线上直播相结合,让课堂实景抵达每一位云端观摩者。
系列课例大多取材于学生身边的真实生活场景。校园的积水、南向教室的眩光、连廊的抗震、一颗松花蛋里的酸碱,都转化为课堂中需要探究解决的真实任务。纵观19节课堂,有一个共同的教学特质尤为鲜明:真实问题不再只是导入环节的情境素材,而是贯穿学习全过程的核心主线。学生围绕核心问题确定探究任务、选定测量方式、寻找实证支撑结论。问题能否拆解为可观测、可验证的探究任务,正是区分趣味活动与深度科学探究的关键标尺。

本篇导读|10月16日,北京市2026年“探索融合贯通、协同推进的STEM教育”研讨会在北京市第八十中学望京校区举行。研讨会共推出19节覆盖小学至高中全学段的研究课,其中八十中教育集团14节在本篇逐条呈现;大会交流与专家引领见本系列(一),四场专题研讨见本系列(三)。
1.高二数学丨黎昕奕
西藏吉隆口岸重建方案及风险预警
本课题研究吉隆口岸灾后重建与风险防控,以真实问题为驱动,依工程思维推进,引导学生经历“情境与假设—数据与建模—求解与决策—优化与反思”的完整过程。展示环节,小组代表以板报、研究论文、可视化图表、AI视频、3D模型等,全方位、直观地介绍模型结果和工程设施,不仅表现出科学思维,也凸显综合素养。通过本次真实情境下工程问题的研究,体现出以数学为主的跨学科协同、技术赋能的教学特色。

2.七年级科学丨张桐
设计制作月球基地隔热屋模型
本课以“为月球基地造一间隔热屋”这一真实航天任务为驱动,把热传递原理置于月球近似真空、大温差、强辐射的真实情境中。在小组合作中,学生从铝箔、珍珠棉等身边材料取材,通过直接感知和借助AI检索材料性能指标,对信息进行分析、判断与取舍,在月球环境约束和工程约束下形成设计方案;再运用控制变量法设计对照测试方案,做到用数据说话、以证据决策。最终实现从生活经验到工程决策、从月球隔热到校园节能的迁移,体现跨学科、真实践、重证据、做中学的特色。

3.高一化学丨李虹
基于工程优化的食盐精制方案设计
本节课以粗盐精制工艺优化这一真实工程任务为驱动,是人教版粗盐提纯基础实验的延伸探究,实现初高贯通,打造低成本、高质量的化学项目式课堂。课堂以任务单为抓手,组织小组研讨、定量核算与工艺方案对比,引导学生化身“化工工程师”,综合权衡产品纯度、产率、时间与生产成本。让学生跳出简单实验操作记忆,在真实问题解决中建立工程权衡思维,体会化学知识在工业生产中的实用价值。

4.高一地理丨赵帅阳
会喝水的校园——雨水花园模型探究
本课以校园内涝真实问题破题,引导学生沿“观察—探究—建模—验证—应用”的完整链条深度学习,在亲手设计制作雨水花园模型的过程中,像工程师一样思考、像科学家一样求证。学生自选海绵材料、自定层序与厚度,依托两组递进实验严控降水强度与水量,以滞蓄率为核心指标让数据说话;课程融通地理、工程、数学多学科视角,借助数字化平台从滞蓄能力、水质、美观度综合评价,让“海绵城市”从理念变为校园里可测可感的生动实践。

5.高一物理丨张鹏程
低速机翼升力测量与不确定度
为厚植空天报国情怀,本节课以探究升力奥秘为主线。同学们通过头脑风暴,拆解出理论推导、实验探究、烟流与文献研究、从教室走向真实场景四大主题,最终以小组分享形式呈现。同学们亲手设计制作机翼与风洞,用烟流直观呈现气流,历经多次方案迭代。深刻体会科学与技术的相互促进:科学指明方向,技术让研究落地。翼型必须放进风洞“吹”才能发现真问题,反哺理论研究。课程实现了知识、思维与任务三重结构化,落脚“空天报国”。这节课还得到中关村朝阳国际空天园的大力支持,企业导师手把手指导,深化了校企合作,共同激励学子为祖国空天事业贡献青春力量。

6.高一技术与工程丨南星
太阳能庭院灯亮度稳定性优化与故障监测系统开发
本课以“电压波动、灯具老化之下,庭院灯怎样稳住亮度并自动报警”为真实工程问题驱动,将电路原理置于工程决策情境中。学生在原型搭建中实测标定恒流30mA、1.7V等效输入,蔽光后逐点测出光电流随照度变化的关系曲线,判定照度检测能否真实反映亮度,并以L70、L80光衰指标为基准制订老化报警计划。最终将测试数据转化为可评审的监测方案,凸显真实问题驱动、以标定保证证据可信、以边界界定方案适切性的跨学科实践特色。

7.高二物理丨宋婕(国际部)
民用高层建筑减震方案设计与工程决策
本课以“民用高层建筑减振器怎样选配”为真实工程问题驱动,将物理原理置于工程决策情境中。学生在双台并行的单因素实验中,建立基线、重复测量,计算响应比R并形成条件结论;在破解“单摆周期无质量”的认知冲突中,实现从自由振动到系统受迫响应的机制跨越。最终将实验证据转化为候选参数组合,凸显了真实问题驱动、用证据决策、机制解释赋能工程优化的跨学科实践特色。

8.三年级科学丨姚婧轩
设计校园雨水收集浇灌模型——雨水收集小管家
本课以校园种植园缺水、雨水浪费的真实问题为驱动,打造校园项目论证会情境,将工程设计完整链条融入课堂。创新采用“基于实测数据差异化迭代”策略,限定每组仅聚焦一处不足完成改进并复测,落实控制变量思维。教学评一体化贯穿全程,兼顾科学观念与工程思维培养,在动手实操中渗透节水教育,让学生的设计方案具备落地于校园的现实可能性。

9.四年级数学丨赵茜茜(花家地实验小学)
绘制“机关”藏宝图
本节课以“学生想设计机关寻宝游戏”的真实问题为起点,将生活化问题转化为项目的驱动任务,融合数学、科学和美术学科,重点落实工程设计思维。教学中完整执行“明确任务需求—生成方案—制作藏宝图原型—模拟测试—迭代改进”的专业流程,帮助学生在反复测试、不断修改、优化作品的实操过程中,打通现实空间与平面图纸的双向转换,将迭代改进的工程思维落实到每一个学习环节,真正实现跨学科实践的学以致用。

10.九年级化学丨王佳荟(嘉源分校)
极端汛情应急净水装置——巧用身边材料获取应急可用水
本课以今年夏季我国南方多地遭遇极端汛情、洪水过后水源受到污染这一真实生活事件为情境,驱动问题直指“极端条件下如何用身边材料获取应急可用水”的真实需求,让学生经历完整的工程任务闭环,课堂产出一套可演示、可测试的净水装置。教学中融入对比实验选材探究,引导学生对比不同滤料组合、装填顺序、滤层厚度的过滤效果,通过浊度观察直观辨析材料优劣,在试错迭代中优化装置结构。学生动手搭建、实测效果,建立“清澈不等于达标”的科学安全观,打破肉眼清澈即饮用水的认知误区。

11.七年级数学丨陈茜(睿德分校)
震波下的守护——校园连廊抗震优化探究
本课以校园连廊的抗震安全为真实任务,学生在“方案设计—模型搭建—振动测试—数据分析”的完整探究中,像工程师一样解决问题。振荡器模拟地震,掌控板传感器采集加速度数据,数学与信息科技在此相遇:学生算出平均值接近0,模型却晃动明显,由此理解平均数刻画集中趋势、极差刻画离散程度,再借助AI生成波形图,对比各组与空白组的差异,让数据成为判断方案是否有效的证据。不同加固方案各有取舍,课堂不设唯一答案,学生以数据说话、以现象佐证,完成从缩比模型到真实工程思维的迁移,在跨学科实践中重证据、做中学。

12.八年级物理丨滕昭坤(陈经纶中学分校)
飞机机翼的设计与测试
本课是“风洞如何捕风”项目的第四课时,聚焦测试与改进。学生在前期自制风洞、初步研究机翼形状的基础上,围绕“怎样获得更大升力”自主设计机翼变量,按“上凸下平”的流线型结构打磨修整,并以升力达到自身重力的20%为合格线。各组按统一规范开展风洞测试:调试气流、固定放置位置,电子秤去皮归零后读取示数,每种机翼至少重复测试两次取平均值,再把数据汇总进自建的实验记录表,上台展示、比选方案。

13.八年级数学丨崔艳宽
纸片类展品可以单点支撑么?
本课基于解决工程中薄板类工件的重心问题,开展探究学习,立足学生生活经验创设真实工程问题情境。融合物理力矩与平面几何跨学科知识,引导学生经历猜想、动手实验、试错验证、归纳总结、推理论证的完整探究过程。在实操中感知薄板重心,采用小组协作模式,鼓励观察对比、交流思辨,突出学生主体地位。打通理论与现实工程应用,在动手实践中培养严谨求证的科学探究素养与工程思维,提升学生分析并解决真实问题的能力。

14.八年级地理丨李琳
南向教室可调节遮阳采光系统优化设计——基于正午太阳高度变化的校园微改造
本课程源自校园真实场景痛点:南向教室正午强光眩光,长期拉窗帘导致人工照明时长偏高,引发“遮阳与采光难兼顾”的真实问题思考。以正午太阳高度角的季节变化为地理主线,融合物理光学、数学几何与工程技术,引导学生通过实地观测、模型实验和数字模拟,将生活现象转化为可分析、可计算的设计问题。课程突出工程思维,组织学生比较多种遮阳方案,在功能、安全、成本与运维等约束下进行参数设计和方案取舍,并通过小组答辩、多元评价与迭代优化完善成果。

集团的14节课例,并不是一座座孤岛。以飞机飞行探究主题为例,八年级完成机翼设计测试,高一进阶开展升力测量与不确定度分析,低学段留下的疑问,就成为高学段探究的新起点。这正是学习进阶理念的生动实践,同一核心科学概念,在不同学段匹配对应层级的能力目标,让每一节课找准自己在学生成长链条当中的位置。与此同时,评价没有被割裂在课堂之外,而是深度嵌入学习全过程。四维四级表现性量规、针对科学不确定性的专项观测点、可回溯留存的实验记录,全部指向学生真实能力的达成。目标前置、评价紧随、活动采集证据,倘若三者错位,再好的跨学科课堂,也容易沦为热闹的主题活动。