利用STEM教育撬動教學(xué)變革

黃業(yè)舉

本文根據(jù)實踐所得，?從學(xué)校的本源思考、價值追求到創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)策略方式探究、開發(fā)教學(xué)資源、搭建互動平臺，概括了學(xué)校STEM項目建設(shè)的路徑和方法，對推進(jìn)區(qū)域內(nèi)STEM項目的研究和實踐做了大膽的嘗試和創(chuàng)新。

STEM教育，引發(fā)教育的思維模式、學(xué)習(xí)方式、教學(xué)方式、交往方式的變革，開啟人才教育的新模式，學(xué)校教育的新模式。我校是江蘇省首批STEM項目試點學(xué)校，開始了基于STEM教育背景下的小學(xué)課堂教學(xué)改革。

一、創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境

1.推進(jìn)教室建設(shè)

為開展試點項目教育，配備相應(yīng)的新技術(shù)設(shè)備，架構(gòu)高速無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，讓學(xué)生能隨時接駁互聯(lián)網(wǎng)，搭建“鳳凰云課堂”軟件，營造新技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)生態(tài)。師生運用移動智能終端，通過點對點、點對面的多向互動、溝通分享和評價反饋等，促發(fā)學(xué)生深度思考，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，構(gòu)建以“學(xué)習(xí)者為中心”的課堂。

2.創(chuàng)新教學(xué)組織形式

根據(jù)兒童年齡特點及學(xué)習(xí)需求不斷優(yōu)化教學(xué)空間，在教室設(shè)置學(xué)習(xí)體驗、活動和教學(xué)等功能區(qū)，并創(chuàng)新設(shè)計能自由組合的桌椅，適時調(diào)整變換教學(xué)組織形式，提升學(xué)習(xí)效率。如，扇形、馬蹄形、半圓形、圓形等座位排序，便于學(xué)生討論交流，縮短師生、生生之間的心理距離，讓學(xué)生開展協(xié)同合作式學(xué)習(xí)，提升學(xué)生間的群體合作意識，促發(fā)群體智慧共享。

3.開展創(chuàng)客式學(xué)習(xí)

為充分激活學(xué)生的潛能與創(chuàng)意，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和個人制造的有效融合，讓學(xué)生有更多的實踐動手的機會，我們將高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)“STEM創(chuàng)新學(xué)習(xí)實驗室”，為相關(guān)主題學(xué)習(xí)配備相關(guān)設(shè)備，讓學(xué)生在實踐操作中開展創(chuàng)客式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

二、變革教學(xué)方式

1.構(gòu)建統(tǒng)整式項目型課堂

當(dāng)前，我們傳統(tǒng)的教學(xué)還屬于聚焦知識傳授的“程序型課堂”（目標(biāo)—達(dá)成—評價），這種教學(xué)形態(tài)主要是讓學(xué)生被動地接受記憶性知識。而在統(tǒng)整式的“項目型課堂”（主題—探究—表現(xiàn)）中，學(xué)生可以主動地進(jìn)行知識意義建構(gòu)，在實踐中提升綜合素養(yǎng)。因此，我們構(gòu)建基于STEM教育特征的“統(tǒng)整式項目型課堂”，以促進(jìn)學(xué)生面向未來關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。

2.建設(shè)多元化學(xué)習(xí)系統(tǒng)

多元化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，指運用數(shù)字手段將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型。多元化學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)化管理、學(xué)習(xí)綜合平臺，集成了傳感器、微機電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)和管理操作完全建立在標(biāo)準(zhǔn)的WEB構(gòu)架上，處理來自各子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)。對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行受理、分析、處理、校驗，保證數(shù)據(jù)及時、正確地得到記錄分析，同時向管理員提供實時視頻及各種環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。學(xué)生通過種植、觀測等活動，利用計算機及網(wǎng)絡(luò)，收集、處理、發(fā)布觀測信息，交流經(jīng)驗，展示研究成果，從而達(dá)到提升科學(xué)素養(yǎng)、提高信息能力的目的，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

三、開發(fā)教學(xué)資源

1.打造STEM專用場館

學(xué)校著力打造基于STEM建設(shè)理念的“數(shù)字化智慧校園”，籌建“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實驗室”和“STEM創(chuàng)新學(xué)習(xí)實驗室”，完善校園數(shù)字化教學(xué)改革架構(gòu)。其中，校園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實驗室框架包括科學(xué)安保管理、智能教學(xué)技術(shù)、數(shù)字化應(yīng)用技術(shù);STEM創(chuàng)新學(xué)習(xí)實驗室主要包括數(shù)字化教學(xué)研究觀察中心、數(shù)字化體驗中心等項目。專用場館的建設(shè)使用和微型校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為推動學(xué)校數(shù)字化教學(xué)改革提供了最理想的平臺。

2.實現(xiàn)學(xué)科整合

依托課程基地建設(shè)，突出“數(shù)字化教學(xué)”課程資源與各學(xué)科教學(xué)的整合運用，構(gòu)建“數(shù)字化”課堂，學(xué)校各學(xué)科都結(jié)合數(shù)字化特點著力于跨學(xué)科的整合，如在信息技術(shù)課中，我們用“物聯(lián)網(wǎng)”來深化學(xué)習(xí)。物聯(lián)網(wǎng)是指在教學(xué)中，讓學(xué)生運用互聯(lián)網(wǎng)觀察自然，用數(shù)學(xué)去表述科學(xué)現(xiàn)象，用語言來闡釋自然現(xiàn)象。也就是“科學(xué)+語言+技術(shù)+美術(shù)”，讓語文、科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)深度融合，從而實現(xiàn)嘗試體驗、自主探究、合作共享，提升學(xué)生多學(xué)科素養(yǎng)與綜合技能。

四、搭建教學(xué)互動平臺

1.建設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意體驗平臺”

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動通信網(wǎng)絡(luò)的不斷深入發(fā)展，促生了新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)，這項技術(shù)能更好地為廣大師生的工作、學(xué)習(xí)和日常生活服務(wù)。為此，在前期建設(shè)的校園科學(xué)體驗館的基礎(chǔ)上，大慶路小學(xué)聯(lián)手淮海工學(xué)院計算機工程學(xué)院增加物聯(lián)網(wǎng)實驗室器材、設(shè)備，添置互動創(chuàng)意體驗系統(tǒng)，包括傳感電子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、創(chuàng)意展示。彌補目前教學(xué)中對學(xué)生的個性發(fā)展、創(chuàng)造性思維、動手能力和團隊合作能力等關(guān)鍵情商和智商能力培養(yǎng)的嚴(yán)重欠缺和不足，訓(xùn)練學(xué)生獲得比知識更重要的創(chuàng)造力、主動求知能力、批判力、挑戰(zhàn)力等，激發(fā)學(xué)生的潛能和勇于挑戰(zhàn)的勇氣，讓學(xué)生找到適合自己發(fā)展的成功之路。

2.完善“應(yīng)用平臺”

（1）教師的教學(xué)方面：在前期開展教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，在大慶路小學(xué)教育資源公共服務(wù)平臺中建設(shè)“STEM教學(xué)應(yīng)用子平臺”，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，完善數(shù)字化教學(xué)應(yīng)用的監(jiān)測評價功能，研發(fā)具備精確性、個性化教/學(xué)的學(xué)生、教師、學(xué)校高互動性的數(shù)字化平臺，并且在研究過程中不斷完善，以確保平臺的技術(shù)領(lǐng)先。

（2）學(xué)生的自主學(xué)習(xí)方面：學(xué)校將建立學(xué)生自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)、課程同步學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)生綜合評價系統(tǒng)。利用與課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資源制作的面向?qū)W生的學(xué)習(xí)應(yīng)用，包括課程預(yù)習(xí)、練習(xí)、考測等內(nèi)容。學(xué)生通過終端實現(xiàn)日常的考試評測，學(xué)生從平臺上獲取試卷、習(xí)題冊，客觀題提供答題卡，學(xué)生直接在終端機上點選答題，主觀題提供屏幕手寫、紙質(zhì)原筆跡手寫、拍照等多種數(shù)據(jù)采集方式。

兩年多的實踐與探索，讓我們在品嘗跋涉、品味收獲的同時，也深刻感受到，加強STEM項目建設(shè)不是單一的工作，而是對學(xué)校整體工作的引領(lǐng)，這是一個螺旋上升的過程，這是一個不斷實踐的過程，也是一個深化認(rèn)識的過程。對此我們將不斷實踐、探索，真正發(fā)揮用數(shù)字技術(shù)撬動課堂教學(xué)變革，從未來角度真正促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展！

【作者單位：連云港市大慶路小學(xué)??江蘇】