基于項(xiàng)目教學(xué)建構(gòu)工程理念培養(yǎng)學(xué)生探究創(chuàng)新能力

/ 北京科技大學(xué)附屬中學(xué)

項(xiàng)目課程是學(xué)校的發(fā)展類課程，是為了滿足學(xué)生興趣需求，突出個(gè)人特長(zhǎng)而開設(shè)的。學(xué)校基于STEM類課程教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)校本課程開發(fā)的模板框架，發(fā)揮位于學(xué)院路地區(qū)優(yōu)勢(shì)，整合和借力學(xué)院路地區(qū)的科研院所和大學(xué)資源，激發(fā)學(xué)校教師項(xiàng)目課程的研發(fā)潛能，開設(shè)了系列的校本項(xiàng)目課程。近年來，科大附中作為北京科技大學(xué)的對(duì)口支持單位，利用大學(xué)的科技工程資源，設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)，注重工程（E）實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生善思考、勤動(dòng)手、重探究、能創(chuàng)新的科技工程素養(yǎng)?！笆濉逼陂g，學(xué)校申請(qǐng)立項(xiàng)了海淀區(qū)“基于STEM理念的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐研究”的區(qū)級(jí)重點(diǎn)課題。

以項(xiàng)目教學(xué)為驅(qū)動(dòng)，提升科技工程素養(yǎng)。項(xiàng)目教學(xué)與STEM教育的理念有高度的契合點(diǎn)。項(xiàng)目教學(xué)， 實(shí)質(zhì)上就是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的探究性學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)應(yīng)在合作中學(xué)習(xí)，在不斷解決疑難問題中完成對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)。

學(xué)校組織各學(xué)科教師開展基于單元整體設(shè)計(jì)的深度學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐研究，STEM類課程各學(xué)科老師依據(jù)單元主題、理清教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)行學(xué)習(xí)者分析、確定教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目、實(shí)施項(xiàng)目學(xué)習(xí)。同時(shí)，物理、化學(xué)、生物學(xué)科教師還借力北京科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)室資源和專家資源，依據(jù)學(xué)生學(xué)情，合力打造基于單元整體設(shè)計(jì)的綜合項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)的方式，走進(jìn)科大實(shí)驗(yàn)室，圍繞單元教學(xué)內(nèi)容，在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境中開展深度探究學(xué)習(xí)。如此一來，不僅落實(shí)各學(xué)科核心素養(yǎng)，而且引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)科學(xué)知識(shí)，創(chuàng)新技術(shù)手段，遵循工程實(shí)踐過程，有序地完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的科技工程素養(yǎng)。

目前，技術(shù)學(xué)科教師已經(jīng)將項(xiàng)目學(xué)習(xí)作為落實(shí)技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的主要教學(xué)策略和方法。例如，通用技術(shù)教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己生活需求設(shè)計(jì)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了創(chuàng)意筆筒、多功能儲(chǔ)物盒、定位小車、多功能電腦支架等項(xiàng)目，讓學(xué)生經(jīng)歷項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)的全過程，落實(shí)能夠建構(gòu)一定的方案構(gòu)思、圖樣表達(dá)、工藝選擇及物化能力等學(xué)科核心素養(yǎng)。

開設(shè)校本項(xiàng)目課程，注重工程實(shí)踐?？茖W(xué)重在發(fā)現(xiàn)，技術(shù)重在發(fā)明，工程重在建造，用工程實(shí)現(xiàn)科技應(yīng)用，改變世界，服務(wù)人類?；陧?xiàng)目教學(xué)，通過有序、系統(tǒng)的工程實(shí)踐過程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、構(gòu)思、實(shí)施和執(zhí)行等工程素養(yǎng)，練就學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，凸顯了學(xué)校STEM課程的工程教育特色。

案例一：機(jī)器人創(chuàng)客項(xiàng)目課程。借力北京科技大學(xué)的思創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室資源，開設(shè)機(jī)器人創(chuàng)客項(xiàng)目課程。在科大老師和學(xué)校合力引導(dǎo)下，學(xué)生分組合作，確定某種功能機(jī)器人設(shè)計(jì)的項(xiàng)目主題，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活方面的實(shí)際需求，開展設(shè)計(jì)和制作機(jī)器人的調(diào)研活動(dòng)，收集相關(guān)資料信息，以支撐機(jī)器人設(shè)計(jì)的構(gòu)思，根據(jù)構(gòu)思細(xì)化機(jī)器人制作的流程，進(jìn)而按照流程以小組合作探究的方式落實(shí)機(jī)器人的制作過程，在制作過程中，還要根據(jù)實(shí)時(shí)遇到的問題，不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技能，選用新的制作器件和設(shè)備，運(yùn)用新的工程制作工藝來完成機(jī)器人的制作。機(jī)器人制作完成以后，還要進(jìn)行測(cè)試、修改、調(diào)整和完善，直至達(dá)到最初的項(xiàng)目設(shè)想。

近年來，學(xué)生設(shè)計(jì)的POS智能耳機(jī)、三角警示機(jī)器、智能環(huán)境調(diào)節(jié)器、Nokey智能鎖等機(jī)器人項(xiàng)目，在全國(guó)、北京市、海淀區(qū)等各級(jí)競(jìng)賽都取得了優(yōu)異的成績(jī)。

案例二：服裝設(shè)計(jì)項(xiàng)目課程。服裝設(shè)計(jì)課程是通用技術(shù)的選修課程，學(xué)校通用技術(shù)的張霞老師和美術(shù)的徐靜老師以學(xué)科融合教學(xué)理念，每學(xué)期基于中國(guó)民族傳統(tǒng)服飾元素，根據(jù)不同時(shí)期的元素確定一個(gè)項(xiàng)目主題，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式運(yùn)用傳統(tǒng)元素結(jié)合當(dāng)今的時(shí)尚需求，開展服裝設(shè)計(jì)項(xiàng)目探究創(chuàng)新活動(dòng)。張霞老師從工程技術(shù)流程指導(dǎo)學(xué)生的項(xiàng)目活動(dòng)有序推進(jìn)，徐靜老師以美術(shù)設(shè)計(jì)的眼光指導(dǎo)學(xué)生服裝設(shè)計(jì)體現(xiàn)中國(guó)傳統(tǒng)、迎合當(dāng)今時(shí)尚。自2014年以來，學(xué)校服裝設(shè)計(jì)項(xiàng)目課程的成果豐碩，連續(xù)4年在北京市普通高中通用技術(shù)服裝及其設(shè)計(jì)競(jìng)賽中榮獲團(tuán)體一等獎(jiǎng)。

學(xué)生項(xiàng)目課程的學(xué)習(xí)過程，以一個(gè)項(xiàng)目貫穿整個(gè)學(xué)期，運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，采用技術(shù)手段，設(shè)計(jì)工藝流程，滲透審美思想，在完成項(xiàng)目的實(shí)踐過程中真切地置身于工程實(shí)踐，內(nèi)化了學(xué)科核心素養(yǎng)，提高科技工程實(shí)踐和探究創(chuàng)新能力。