校園科技活動(dòng)與Stem課程融合發(fā)展初探

韓志強(qiáng) 楊正芳 陳繼培 黃林林 劉玉華 蘇郁鋒

【摘 要】學(xué)?？萍蓟顒?dòng)目的與Stem教育理念是一致的，校園科技活動(dòng)是有效實(shí)施Stem課程的重要途徑，結(jié)合科技活動(dòng)主題開發(fā)Stem課程，并使Stem課程從課堂走向課外，是解決實(shí)施Stem課程課時(shí)沖突的需要，同時(shí)依托科技活動(dòng)節(jié)擴(kuò)大Stem課程理念影響力，校園科技活動(dòng)和Stem課程融合存在必要性和可行性。

【關(guān)鍵詞】科技活動(dòng)；Stem課程；融合

【中圖分類號(hào)】G632.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1671-8437（2019）10-0121-02

學(xué)生科普教育和青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)是學(xué)校教育活動(dòng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，Stem教育目前在我國(guó)也受到了很大重視，并從國(guó)家層面給予了大力推動(dòng)，很多省市地區(qū)都在參與和推動(dòng)Stem課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。我校是廣州市中小學(xué)Stem課程試點(diǎn)學(xué)校，在如何將Stem課程與校園科技活動(dòng)有效融合方面做了一些實(shí)踐和探索。

1 校園科技活動(dòng)和Stem課程融合的必要性

STEM（科學(xué)Science，技術(shù)Technology，工程Engineering，數(shù)學(xué)Mathematics英文首字母的縮略語）課程是跨學(xué)科的整合性課程，強(qiáng)調(diào)探究、設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的實(shí)踐性活動(dòng)，注重學(xué)生解決真實(shí)問題的能力和科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)問題發(fā)現(xiàn)、知識(shí)應(yīng)用、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和物化實(shí)踐，旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、技術(shù)、工程等方面的素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，創(chuàng)造性解決問題的能力。

1.1 學(xué)?？萍蓟顒?dòng)目的與Stem教育理念是一致的

科技創(chuàng)新活動(dòng)是學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育的重要抓手，目的是發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和提升學(xué)生實(shí)踐能力，Stem教育理念是基于課程整合發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)以及面向?qū)嶋H情境解決問題的能

力[1]，二者的目的和理念是相通的，這為二者提供了融合的基礎(chǔ)，有效開展學(xué)?？萍蓟顒?dòng)能夠有效落實(shí)Stem課程

理念。

1.2 校園科技活動(dòng)是有效實(shí)施Stem課程的重要途徑

Stem課程的實(shí)施通?；陧?xiàng)目和活動(dòng)進(jìn)行，使學(xué)生在面對(duì)實(shí)際情景和解決實(shí)際問題過程中發(fā)展科學(xué)、技術(shù)、工程等素養(yǎng)和能力[2]，Stem課程實(shí)施需要圍繞某一專題設(shè)計(jì)系列活動(dòng)，學(xué)?？萍蓟顒?dòng)恰好能為Stem課程的實(shí)施提供“天然”的載體。各個(gè)層面的青少年科技教育機(jī)構(gòu)和行政主管部門每年都會(huì)面向?qū)W校中小學(xué)生開展各種各樣科技競(jìng)賽活動(dòng)，學(xué)校每年也都會(huì)依此參與相應(yīng)的科技教育活動(dòng)和競(jìng)賽活動(dòng)，將這些活動(dòng)課程化，賦予Stem 教育理念，將會(huì)形成很有價(jià)值的Stem課程資源。

1.3 融合是解決課時(shí)沖突的需要

就目前的中學(xué)課程安排而言，無法為Stem課程開設(shè)額外的課時(shí)，Stem課程的有效實(shí)施需要由課堂走向課外。目前學(xué)校的科技活動(dòng)通常以科技創(chuàng)新興趣小組活動(dòng)、科技創(chuàng)新競(jìng)賽或?qū)W?？萍蓟顒?dòng)節(jié)等形態(tài)呈現(xiàn)，利用的也是課外的時(shí)間，Stem課程與科技活動(dòng)融合能夠解決課時(shí)沖突的問題，不會(huì)額外增加學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。

2 校園科技活動(dòng)和Stem課程融合的有效性探索

2.1 結(jié)合科技活動(dòng)主題開發(fā)Stem課程

就概念而言，活動(dòng)是由共同目的聯(lián)合起來并完成一定社會(huì)職能的動(dòng)作的總和，活動(dòng)由目的、動(dòng)機(jī)和動(dòng)作構(gòu)成，具有完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)[3]。課程是對(duì)教育的目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)方式的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，是教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱等諸多方面實(shí)施過程的總和，是學(xué)校為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)而選擇的教育內(nèi)容及其進(jìn)程的總和[4]?；顒?dòng)和課程都是有目的或目標(biāo)的，課程的實(shí)施以活動(dòng)的形式呈現(xiàn)，區(qū)別在于活動(dòng)可以一次完成，也可以多次完成，而課程是系列活動(dòng)并按一定的進(jìn)程安排完成。所以，按照科技創(chuàng)新活動(dòng)主題，制定Stem課程目標(biāo)，將系列科技創(chuàng)新活動(dòng)圍繞課程目標(biāo)編制一套課程計(jì)劃，以項(xiàng)目實(shí)施的形式呈現(xiàn)Stem課程，是一種可行的開發(fā)Stem課程的途徑。

學(xué)校的科技活動(dòng)形態(tài)和內(nèi)容很多，可融合開發(fā)為Stem課程的資源也很多，以結(jié)構(gòu)承重賽為例，該項(xiàng)賽事是從國(guó)家到地方都在開展的一項(xiàng)科技創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)，學(xué)校每年都會(huì)為參賽舉行相應(yīng)的學(xué)生培訓(xùn)活動(dòng)和競(jìng)賽活動(dòng)，如果將這項(xiàng)活動(dòng)課程化設(shè)計(jì)，就會(huì)形成一個(gè)非常好的Stem課程資源?；顒?dòng)的目的可直接作為課程目標(biāo)：通過實(shí)踐和測(cè)量，找出在限定條件下承重的最佳結(jié)構(gòu)和方法。課程內(nèi)容可按活動(dòng)進(jìn)程的順序安排，例如了解材料的承力性質(zhì)和特點(diǎn)、學(xué)習(xí)材料粘合技術(shù)和方法、學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)、用軟件設(shè)計(jì)和模擬承力結(jié)構(gòu)、實(shí)際搭建與拼接、承重實(shí)測(cè)與方案改進(jìn)等，制定課時(shí)計(jì)劃，最終融合形成一個(gè)“結(jié)構(gòu)承重賽Stem課程”。

2.2 融合科技活動(dòng)使Stem課程從課堂走向課外

Stem課程實(shí)施的最大障礙就是課時(shí)限制，目前我國(guó)中小學(xué)校的課程和課時(shí)安排還無法滿足在課堂上有效實(shí)施Stem課程的需要，Stem課程的有效實(shí)施必須從課堂走向課外。依托學(xué)校建立的科技活動(dòng)興趣小組建立Stem課程班，不同主題的Stem課程可以同時(shí)建立多個(gè)課程班。圍繞課程主題，教師利用有限的課時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的課程培訓(xùn)，包括課程目標(biāo)解讀、項(xiàng)目任務(wù)剖析、活動(dòng)計(jì)劃安排、方案技術(shù)論證、技術(shù)難題突破等，把學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)放在課外，學(xué)生的活動(dòng)時(shí)間和空間得到了有效放大，學(xué)生的充分活動(dòng)為Stem課程有效實(shí)施提供了基礎(chǔ)和保證。

以結(jié)構(gòu)承重賽Stem課程為例，學(xué)生的課外活動(dòng)內(nèi)容可以是制定項(xiàng)目計(jì)劃、研討活動(dòng)方案、方法與技術(shù)實(shí)踐、作品實(shí)驗(yàn)與制作、測(cè)量評(píng)估與改進(jìn)等，這些環(huán)節(jié)不同小組活動(dòng)進(jìn)程是不同的，把他們限制于有限的課時(shí)和課堂內(nèi)是不可行也不可取的。把這些活動(dòng)從課堂搬向課外，可以為學(xué)生提供靈活的時(shí)間和空間，把學(xué)校的活動(dòng)空間隨時(shí)向?qū)W生開放，使學(xué)生能夠根據(jù)自己的需要隨時(shí)參與活動(dòng)，這為學(xué)生活動(dòng)的有效推進(jìn)提供了保證。

2.3 依托科技活動(dòng)節(jié)擴(kuò)大Stem課程理念影響力

2016年7月21日“2016國(guó)際STEM科學(xué)節(jié)”在西交利物浦大學(xué)（注：西交利物浦大學(xué)位于江蘇省蘇州市，是經(jīng)中國(guó)教育部批準(zhǔn)、由西安交通大學(xué)和英國(guó)利物浦大學(xué)合作創(chuàng)立的，擁有中華人民共和國(guó)學(xué)士學(xué)位和英國(guó)利物浦大學(xué)學(xué)位授予權(quán)的中外合作大學(xué)。）樓成功落下帷幕。江蘇省教育廳基教處處長(zhǎng)馬斌表示，舉辦科學(xué)節(jié)，就是要培養(yǎng)一種科學(xué)思維、理性思維，而且思考如何把科學(xué)和理性融于生活。科學(xué)節(jié)是基于對(duì)生活本身的理解，基于對(duì)學(xué)習(xí)的深化。通過動(dòng)腦、動(dòng)手，促進(jìn)學(xué)生健康、快樂地成長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和知識(shí)的積累[5]。上海STEM云中心創(chuàng)始人張逸中在2015年“回響中國(guó)”騰訊網(wǎng)教育盛典上接受采訪時(shí)說道，STEM是一種新的教育理念，是一種基于項(xiàng)目引領(lǐng)的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生通過一個(gè)項(xiàng)目綜合運(yùn)用科學(xué)技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四方面知識(shí)，解決真實(shí)世界中的問題是其最主要的特點(diǎn)[6]。

如前文所述，科技活動(dòng)的目的和Stem課程理念是相通的，科技活動(dòng)本身就是Stem課程理念的實(shí)踐?？萍蓟顒?dòng)節(jié)在學(xué)校通常以科技活動(dòng)周的方式進(jìn)行，內(nèi)容多彩多樣，包括科技作品展示，科技活動(dòng)體驗(yàn)，科技知識(shí)宣傳，科技現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽等，但科技活動(dòng)節(jié)的影響不僅僅局限于短短的幾天活動(dòng)節(jié)本身，從科技活動(dòng)節(jié)籌備等開始，師生已經(jīng)參與到了科技活動(dòng)之中，包括團(tuán)隊(duì)建設(shè)、資料準(zhǔn)備、作品制作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。所以科技活動(dòng)節(jié)對(duì)學(xué)生的影響是充分而廣泛的，包括科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力都能得到有效提升，教師只需對(duì)學(xué)生適當(dāng)加以Stem課程理念引領(lǐng)，Stem教育便能無形貫穿于學(xué)生日常活動(dòng)當(dāng)中。

3 結(jié)語

科技創(chuàng)新是國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”政策的主題，作為中小學(xué)校，教育使命就要由注重科學(xué)知識(shí)傳授向注重科學(xué)探索、科技創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?？萍蓟顒?dòng)是學(xué)校教育等重要內(nèi)容，Stem課程代表了學(xué)?？茖W(xué)教育的先進(jìn)理念，二者的有效融合可以使科技活動(dòng)課程化、課程實(shí)施活動(dòng)化，以共通的理念、融合的方式共同發(fā)展，是學(xué)校有效推進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升、實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑。實(shí)踐證明，科技活動(dòng)與Stem課程融合是必要的也是可行的，但同時(shí)需要指出的是二者的融合并不苛求二者完全合一，Stem課程并非能融合所有的科技活動(dòng)，科技活動(dòng)也并非都適合Stem課程化開發(fā)，找出合適的內(nèi)容和恰當(dāng)?shù)姆绞绞嵌哂行诤系年P(guān)鍵，這需要在實(shí)踐中不斷探索和實(shí)踐。

【參考文獻(xiàn)】

[1]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究.2015（04）.

[2]劉程.基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM教學(xué)實(shí)踐研究[D].上海師范大學(xué)，2017.

[3]源于百度百科，https：//baike.baidu.com/item/%E6%B4%BB%E5%8A%A8/6981121？fr=aladdin.

[4]源于百度百科，https：//baike.baidu.com/item/%E

8%AF%BE%E7%A8%8B.

[5]光明網(wǎng)通訊稿“西浦首屆國(guó)際STEM科學(xué)節(jié)閉幕”，記者劉曉婷，文章來源：蘇州日?qǐng)?bào)http：//difang.gmw.cn/js/2016-07/22/content_21081955.htm.

[6]騰訊教育網(wǎng)http：//edu.qq.com/a/20151201/058178.htm.

【通訊作者】

陳繼培（1986～），男，博士，講師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：青少年科普教育。