基于綜合實(shí)踐活動的STEM教育項(xiàng)目實(shí)施策略與評價(jià)

香碧顏

【摘要】? 本文根據(jù)《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動課程指導(dǎo)綱要》的指導(dǎo)精神，基于STEM教育理念，在“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”框架中，以嶺南建筑模型數(shù)字化設(shè)計(jì)制作項(xiàng)目為載體，探索出密切聯(lián)系生活結(jié)合地域文化激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、鼓勵合作學(xué)習(xí)發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢完善創(chuàng)新方案、善用課程評價(jià)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)作熱情等教學(xué)策略，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的創(chuàng)作熱情，培養(yǎng)與提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、綜合能力。

【關(guān)鍵詞】? STEM教育 建筑模型 項(xiàng)目實(shí)施 課程評價(jià)

【中圖分類號】? G632.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】? A 【文章編號】? 1992-7711（2019）01-197-02

《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動課程指導(dǎo)綱要》指出綜合實(shí)踐活動課程目標(biāo)要培養(yǎng)學(xué)生在價(jià)值體認(rèn)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、問題解決、創(chuàng)意物化等方面的意識和能力。在“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”框架中，也指出 “實(shí)踐創(chuàng)新”素養(yǎng)包括三方面：一是勞動意識。尊重勞動，具有動手操作能力，掌握一定的勞動技能，具有改進(jìn)和創(chuàng)新勞動方式、提高勞動效率的意識等。二是問題解決。善于發(fā)現(xiàn)和提出問題，有解決問題的興趣和熱情;能依據(jù)特定情境和具體條件，選擇制訂合理的解決方案;具有在復(fù)雜環(huán)境中行動的能力等。三是技術(shù)運(yùn)用。理解技術(shù)與人類文明的有機(jī)聯(lián)系，具有學(xué)習(xí)掌握技術(shù)的興趣和意愿;具有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化等。

STEM教育是指在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的教和學(xué)，其教育過程不是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識進(jìn)行簡單疊加，而是強(qiáng)調(diào)將原本分散的四門學(xué)科內(nèi)容有機(jī)融合形成整體，把學(xué)生學(xué)習(xí)的零碎知識變成互相聯(lián)系的統(tǒng)一整體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。嶺南建筑模型數(shù)字化設(shè)計(jì)制作項(xiàng)目，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為主要方式將工程、數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)等多學(xué)科知識進(jìn)行有效整合，運(yùn)用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)制作具有嶺南特色的建筑模型實(shí)踐活動，這是一個(gè)融合地方文化、積累科技知識、提高藝術(shù)鑒賞的綜合實(shí)踐活動，對發(fā)展學(xué)生“實(shí)踐創(chuàng)新”素養(yǎng)起到一個(gè)正面的推動作用，對歷史的認(rèn)識，對生活環(huán)境的地域文化認(rèn)同感會得到更進(jìn)一步更深入地增強(qiáng)。

以下是筆者基于STEM教育理念在項(xiàng)目實(shí)施過程中探索運(yùn)用的一些教學(xué)策略：

一、密切聯(lián)系生活，結(jié)合地域文化激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

STEM教育以解決生活實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的興趣，點(diǎn)燃學(xué)生的熱情，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感。嶺南建筑模型數(shù)字化設(shè)計(jì)制作活動項(xiàng)目在教學(xué)內(nèi)容方面貼近學(xué)生的生活體驗(yàn)。我鎮(zhèn)地處南粵古邑番禺的中心，其歷史悠久，人文資源豐富，明清時(shí)期的祠堂、民居、書院、廟宇、古橋等古建筑林立，而且大部分保留完整，尤其古祠堂建筑布局對稱嚴(yán)整均衡、建筑技術(shù)高超精湛、裝飾華貴精美，極富嶺南地方特色，是歷史文化的高度濃縮。我校地理位置優(yōu)越，文化底蘊(yùn)深厚，學(xué)生均居住在本鎮(zhèn)，他們熟悉本鎮(zhèn)的歷史發(fā)展源流和民俗風(fēng)情文化，對家鄉(xiāng)的發(fā)展具有著深厚的情感和濃厚的興趣。因此，結(jié)合本土文化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過對嶺南建筑藝術(shù)中文化要素的研究以及運(yùn)用3D打印技術(shù)等知識，動腦動手設(shè)計(jì)制作作品，學(xué)生將更深入了解家鄉(xiāng)傳統(tǒng)建筑藝術(shù)的特色，體驗(yàn)、感受嶺南建筑的藝術(shù)美和歷史文化底蘊(yùn)，形成對嶺南文化的反思和文化傳承。

建筑是凝固的音樂，建筑藝術(shù)具有無窮的魅力，美好的建筑可以展示出時(shí)代的痕跡，給大家以美的享受。建筑模型是建筑師進(jìn)行建筑創(chuàng)作過程中的重要手段，制作一個(gè)相同顏色、按比例縮小的模型，讓人看得見、摸得著，把自己的創(chuàng)意最直接、形象地展示給他人。建筑模型是科技和藝術(shù)完美的結(jié)合體，建筑模型教育活動不僅能讓青少年學(xué)習(xí)現(xiàn)代科技知識，還能培養(yǎng)創(chuàng)新思維和動手動腦的能力，為青少年未來的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)、建筑模型設(shè)計(jì)制作方法等，找到不同學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，提高學(xué)生的信息獲取、分析、加工、創(chuàng)新、利用的能力，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，創(chuàng)造性地解決問題的能力。每一位同學(xué)都有自己的需要、興趣和特長，都有自己的認(rèn)知方式和學(xué)習(xí)方式，讓每個(gè)學(xué)生可以在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)動手實(shí)踐、創(chuàng)作的樂趣。通過建筑模型的制作，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動手、動腦能力，學(xué)會創(chuàng)意構(gòu)思并了解嶺南園林文化等方面的綜合知識，提高學(xué)生對現(xiàn)代3D技術(shù)的學(xué)習(xí)運(yùn)用能力，提升學(xué)科素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能。

教師通過營造能夠促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，選擇與學(xué)生的生活密切相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，引發(fā)了學(xué)生的探索興趣與熱情，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)作熱情，開闊了學(xué)生的創(chuàng)作空間。

二、鼓勵合作學(xué)習(xí)，發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢完善創(chuàng)新方案

STEM的課程組織方式以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向。采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)即圍繞一個(gè)項(xiàng)目主題，連續(xù)地通過一系列課時(shí)來組織教學(xué)。在課程的實(shí)施中，通過主題項(xiàng)目活動課程，以項(xiàng)目驅(qū)動讓學(xué)生切身感受不同學(xué)科間的有機(jī)聯(lián)系。以多種形式的活動吸引青少年熱愛科學(xué)、參與 STEM 實(shí)踐活動，提高科學(xué)素養(yǎng)。通過各種分享活動鼓勵學(xué)生主動參與創(chuàng)新實(shí)踐，研究跨學(xué)科的綜合性項(xiàng)目，提升技術(shù)并交流創(chuàng)意，以適應(yīng)數(shù)字化和智能制造新時(shí)代的要求。

嶺南建筑模型數(shù)字化設(shè)計(jì)制作活動項(xiàng)目主要結(jié)合地方建筑文化特色，應(yīng)用3D打印技術(shù)、激光雕刻等現(xiàn)代科技手段設(shè)計(jì)、制作具有嶺南特色的建筑模型，如西關(guān)大屋運(yùn)用3D打印軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)制作成建筑模型。在活動過程中，鼓勵學(xué)生手腦并用，靈活掌握、融會貫通各類知識和技巧，提高學(xué)生的技術(shù)操作水平、知識遷移水平。注重提高學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、動手操作等能力，讓學(xué)生在“學(xué)中做，做中學(xué)”，能用3D打印技術(shù)自行設(shè)計(jì)創(chuàng)作出有創(chuàng)意的作品，如把融入特色嶺南建筑元素的創(chuàng)意設(shè)計(jì)用于校園文化與班級文化的建設(shè)中。便捷的3D打印功能，利用3D打印機(jī)快速成型，更能輕松體驗(yàn)和分享成果。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，應(yīng)用時(shí)遵循輔助性和實(shí)效性原則，用有效、實(shí)用的信息技術(shù)輔助教學(xué)，提高效率和質(zhì)量。

在本項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動過程中，教師讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好、特長，自由組成學(xué)習(xí)小組，以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)作比賽。如在“特色建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作”教學(xué)中，除了引導(dǎo)學(xué)生依靠自己的能力進(jìn)行創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)外，還注重引導(dǎo)學(xué)生通過小組交流，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新方案中存在的問題，再通過小組協(xié)作提出改進(jìn)建議，為本組的建筑模型設(shè)計(jì)出謀獻(xiàn)策完善方案，讓學(xué)生在合作交流討論中共同成長。通過小組合作交流促進(jìn)協(xié)作探究精神、學(xué)習(xí)交流能力、相互欣賞的意識的生成以及人際交往能力、口頭表達(dá)能力、自我評價(jià)能力等的提高。同時(shí)，教師引導(dǎo)全班各組同學(xué)相互啟發(fā)、互幫互助，發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢不斷完善創(chuàng)新方案。

通過STEM項(xiàng)目的研究和實(shí)踐，運(yùn)用信息技術(shù)手段，引領(lǐng)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。積極開展SETM教育的實(shí)踐與探索，嘗試跨學(xué)科融合，開發(fā)和實(shí)施具有地方特色的STEM課程內(nèi)容，體現(xiàn)人文素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)的融合，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、綜合解決問題能力以及創(chuàng)新能力、實(shí)踐動手能力。

三、善用課程評價(jià)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)作熱情

本項(xiàng)目課程評價(jià)注重將過程性評價(jià)與總結(jié)性評價(jià)結(jié)合起來，除了對學(xué)生的作品進(jìn)行評價(jià)外，更重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成長過程。采用學(xué)生成長手冊評價(jià)，建立成長記錄袋，成長記錄袋設(shè)計(jì)由四個(gè)板塊組成：學(xué)前調(diào)查、活動記錄、自我評價(jià)、綜合評價(jià)等。

“學(xué)前調(diào)查”是了解學(xué)生社會實(shí)踐動機(jī)的重要依據(jù)。在調(diào)查信息中，除了基本外，還會讓學(xué)生填 “你了解得到的最新科技”、“你知道哪些具有嶺南特色的建筑”、“你期待在哪個(gè)領(lǐng)域有所創(chuàng)新”等等，這些是了解學(xué)生在社會方面的能力起點(diǎn)、興趣方向、視野的寬度和深度，需要和期待等重要信息、同時(shí)也是教師在個(gè)別教學(xué)時(shí)，采取不同策略的依據(jù)。

“活動記錄”包括文獻(xiàn)研究記錄、項(xiàng)目（制作）記錄、成果簡介和活動感受等。文獻(xiàn)研究記錄分兩種，一種是積累性閱讀記錄，二是專題研究記錄。積累性閱讀是在確定項(xiàng)目前組織學(xué)生在閱覽室學(xué)習(xí)，教師沒有規(guī)定具體的內(nèi)容，任由學(xué)生自由閱讀、思考，并摘抄下自己發(fā)現(xiàn)的，感興趣的、自己認(rèn)為有價(jià)值的科技信息。專題閱讀是學(xué)生在確定研究項(xiàng)目后，為解決問題而進(jìn)行的專項(xiàng)閱讀，以瀏覽網(wǎng)站資料為主，包括同類研究、材料價(jià)格、設(shè)備原料等，是一個(gè)簡要的查新報(bào)告。

活動感受也是評價(jià)學(xué)生社會實(shí)踐能力的重要的文本依據(jù)。因?yàn)榛顒痈惺懿粚僬降膶懽?。忠?shí)地記錄學(xué)生在活動中看到的和想到的內(nèi)容，包括疑惑，不解，問題，開心，收獲，建議等，自由而真實(shí)。

“自我評價(jià)”重點(diǎn)學(xué)習(xí)者對自己學(xué)習(xí)風(fēng)格的自我診斷。根據(jù)依據(jù)Kolb學(xué)習(xí)風(fēng)格量表，“成長記錄袋”在“自我評價(jià)”中設(shè)計(jì)四種學(xué)習(xí)風(fēng)格讓學(xué)生選擇，看自己最接近那種學(xué)習(xí)風(fēng)格。發(fā)散型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為：喜歡收集信息，善于集思廣益，對人際交往很感興趣，能觀察出不同的觀點(diǎn)，喜歡團(tuán)隊(duì)工作，具有開放性思想。同化型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為：簡潔的邏輯思維方法，善于利用簡潔的思維整理不同的信息，認(rèn)為理論比事物本身價(jià)值更重要，喜歡演講、閱讀以及長時(shí)間的思考。聚斂型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為：喜歡技術(shù)工作，喜歡解決實(shí)際問題，對人際問題不感興趣;順應(yīng)型的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為：喜歡動手操作，對新的挑戰(zhàn)和經(jīng)驗(yàn)感興趣，喜歡從他人那里獲取信息，而不是自己做分析，是以行動為導(dǎo)向的，喜歡在團(tuán)隊(duì)中實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)。這種選擇，實(shí)質(zhì)上是對自己學(xué)習(xí)方式的反思。

“綜合評價(jià)”以雷達(dá)圖的形式將體現(xiàn)出學(xué)生實(shí)踐能力的主要特征。分出不同的級別。分級的目的是，通過分層設(shè)定目標(biāo)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生在后一階段的學(xué)習(xí)動機(jī)。洛克和萊瑟姆提出，目標(biāo)的動機(jī)作用主要表現(xiàn)在，影響個(gè)體在活動過程中的注意力分配情況、努力程度、堅(jiān)持性水平和任務(wù)策略的運(yùn)用。同時(shí)還注意進(jìn)行鼓勵性評價(jià)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的創(chuàng)作熱情。

本項(xiàng)目課程基于STEM教育理念引入設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)理念，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情境設(shè)置學(xué)習(xí)探究任務(wù)，通過問題研究、任務(wù)分解、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、原型搭建、數(shù)據(jù)實(shí)證、評價(jià)分享等環(huán)節(jié)，有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，極大地鍛煉了學(xué)生的動手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)造性思維、解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

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