前 言

“开展好科学教育，就是为了造就未来的科技人才，让他们成为新的科学和技术的发明者和创造者。”——清华大学附属中学校长王殿军如是说。近些年，学校、家长逐渐认识到科学教育的重要性。因此STEM教育的概念也被广泛引进和采用。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。其中，科学在于认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程是在尊重自然规律的基础上改造世界，实现对自然界的控制和利用，解决社会发展过程中遇到的难题；数学则是技术与工程学科的基础工具。STEM教育简单来说就是用科学、数学知识和先进技术，以工程思维解决现实世界的问题。其教育的核心是：发现问题—设计解决方法—利用科学、技术、数学知识实施解决方法—将解决方法传达给大家。

随着STEM教育的火爆，培训市场鱼龙混杂、良莠不齐，使得一些培训机构打着STEM教育的旗号，却连最基本的机械运动原理和编程基础都不教，就凭五颜六色的教具忽悠家长的现象时有发生。

笔者在从事中小学科技教育的30多年中，一直在不断地进行探索，组建科学迷俱乐部，与多家中小学联合，并与科研院所和各方面专家、媒体共同组织，开展各种讲座、培训、竞赛、话题征集及解题探秘等活动，将信息技术与科学教育进行了有机结合，以期更好地培养孩子的科学意识。本书根据笔者及团队的多年教学实践成果总结、梳理而成，介绍先进的青少年科学素质教育理念及方法。

本书主要涵盖以下四个板块的内容：

（1）提问与答案探索。通过征集选题、寻找答案、公布答案的过程带领成员了解科学、了解科学家，提升科学素养和多种能力。

（2）写作。学生自主选题进行科学探究，将自己的研究成果通过科学小论文、小建议等形式呈现给社会，体现公民责任意识，表达个人观点。

（3）演讲。通过学习、搜集和整理相关的科技知识，提出自己的科学观点，然后通过演讲方式对其他同学进行科技教育。

（4）竞赛。学生科技类竞赛活动主要可以分为思维益智类竞赛、展示表演类竞赛和论文报告类竞赛三大类。书中详细介绍了几个科技竞赛的考查点，便于读者了解以后有的放矢地进行准备。

本书特点如下：

（1）采用STEM理念改进科技教育，提升学生学习力和思考力。

（2）基于先进的“云存储”方式，充分利用信息技术优势。

（3）占用时间少、效率高，能明显提升青少年科学兴趣。

本书的编写得到了王磊、武健、刘世明、任立鹏、柳静、李英杰、林智、雒子龙、刀力为、李谦老师的帮助。在科学迷俱乐部课程的实施过程中、北京师范大学李玉顺副教授和北京市和平里第九小学校长乐波、北京市光明小学书记刘力军、北京市新开路东总布小学校长马长江等领导给予大力支持并提出宝贵意见，在此一并表示感谢！

李学军