基于科學(xué)核心素養(yǎng)的綜合實踐活動實施STEＭ 課程的聚焦

蔣麗容　林仲明

摘要：STEM教育作為跨學(xué)科綜合教育的有效形態(tài)，其重要性已被世界各國廣泛認(rèn)知。STEM教育是一種新的面向未來的學(xué)習(xí)方式，基于STEM理念的案例實踐和課程開發(fā)成為當(dāng)下亟待解決的問題。課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動、教學(xué)探究記錄、教學(xué)評價四個維度，以科學(xué)核心素養(yǎng)為中心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，讓STEM教育的跨學(xué)科性充分體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);科學(xué)核心素養(yǎng);STEM課程

文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會參與三部分組成科學(xué)核心素養(yǎng)?？茖W(xué)核心素養(yǎng)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神;學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活;責(zé)任擔(dān)當(dāng)，實踐創(chuàng)新相互融合、相互促進(jìn)全面發(fā)展的人。課堂教學(xué)中，我們應(yīng)該從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動、教學(xué)探究記錄、教學(xué)評價四個維度，以科學(xué)核心素養(yǎng)為中心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，讓srrEM教育的跨學(xué)科性充分體現(xiàn)。

一、STEM教學(xué)目標(biāo)要體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)

小學(xué)科學(xué)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)全方位、立體體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)，以整合的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生掌握知識和技能，并能靈活應(yīng)用解決現(xiàn)實問題的能力。STEM教育融合了跨學(xué)科性、體驗性、藝術(shù)性等一系列特征。隨著課程改革的發(fā)展，當(dāng)今我國教育開始注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。STEM教育能夠提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)和綜合能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)和提升學(xué)生解決實際問題的能力。以此為核心思想建構(gòu)小學(xué)科學(xué)STEM拓展課程，再基于該課程進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)定位，開展教學(xué)實踐，教學(xué)目標(biāo)也不能是單純地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，應(yīng)該將學(xué)生的全面發(fā)展作為培養(yǎng)的重點。STEM教育可以幫助我們實現(xiàn)這一目標(biāo)，因此STEM教學(xué)目標(biāo)要體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)?？茖W(xué)制定STEM教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)綜合實踐活動實施STEM課程的聚焦（基于科學(xué)核心素養(yǎng)），讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)更深層次的學(xué)習(xí)與提升。

如在二年級科學(xué)下冊《搭紙橋》中，STEM教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)以“搭紙橋”為活動載體，對學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)的教育啟蒙，通過學(xué)生自己動手發(fā)現(xiàn)材料的剖面形狀跟物理強(qiáng)度有關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)理解日常生活中類似的情況，并有效運(yùn)用。

二、STEM教學(xué)活動要體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)

教學(xué)活動是小學(xué)生知識構(gòu)建，能力培養(yǎng)和情感養(yǎng)成的實踐場地，跨學(xué)科式的探究活動是科學(xué)核心素養(yǎng)聚焦的重要一環(huán)。重視STEM活動實驗材料的設(shè)計可以讓學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)迅速聚焦，讓一個本來簡單的科學(xué)探究活動轉(zhuǎn)變成跨學(xué)科式的教學(xué)活動。

以“測力計測量物體體重”為例，在科學(xué)探究活動中，教師往往會提供每個小組統(tǒng)一規(guī)格的物體，重點引導(dǎo)學(xué)生探究相同重量物體和測力計彈簧伸長的長度之間的相互變化，忽視了不同重量物體對測力計彈簧伸縮的影響。然而這種忽略恰恰限制了學(xué)生的探索能力。因此，本課內(nèi)容的教學(xué)中，我們可以提供不同重量的物體，讓學(xué)生自己選擇、動手操作。通過對比實驗，學(xué)生很容易就能發(fā)現(xiàn)物體重量與測力計彈簧伸長長度之間的關(guān)系，進(jìn)而學(xué)會“控制量變”的實驗方法，為跨學(xué)科教學(xué)活動打下堅實基礎(chǔ)。

教師可以為每個實驗小組提供虛擬貨幣，讓學(xué)生購買不同重量的物品，比一比哪組設(shè)計的方案最省錢、最劃算。設(shè)計與成本之間的關(guān)系自然就融入學(xué)生的考慮中。學(xué)生設(shè)計完成后，教師提出規(guī)定時間內(nèi)使用4個不同重量的物體（材質(zhì)一樣，重量不一樣）的要求，這有助于小組間的緊密配合。

三、STEM教學(xué)探究記錄要體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)

探究記錄不論在科學(xué)探究實驗還是跨學(xué)科STEN教學(xué)實驗中都是必不可少的。教師必須要將科學(xué)核心素養(yǎng)顯性化，學(xué)生的反思才能提升;再反思，再提升……才能得到跳躍性的幫助，促進(jìn)科學(xué)核心素養(yǎng)螺旋式上升。

指導(dǎo)學(xué)生做好科學(xué)記錄，不僅是提高學(xué)生探究能力的途徑，還是提升學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的一個體現(xiàn)。記錄中積累、記錄中收獲，學(xué)生的探究欲望和興趣一旦被激發(fā)，就能在探究成長中產(chǎn)生無限可能?？茖W(xué)記錄不是簡單的學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的過程記錄，更是他們的成長記錄。良好的科學(xué)記錄習(xí)慣，有利于學(xué)生培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。以五年級科學(xué)上冊“陽光下影子的變化;太陽運(yùn)動中影子的變化”為例。

STEM教學(xué)探究記錄表充分體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)，探究效果大大提高。同時，學(xué)生的任務(wù)感會大大減少，參與度大幅度提高。

四、STEM教學(xué)評價要體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)

通過多樣的評價方式研判學(xué)生的知識和能力水平，給知識和能力水平不同的學(xué)生適當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)機(jī)會，教師一定要在教學(xué)中積累形成一套立體評價體系，有效地評估STEM的學(xué)習(xí)。立體評價體系包括形成性評價和總結(jié)性評價。

隨著STEM課程在中小學(xué)的推廣、深入，怎樣評價學(xué)生的實踐績效成了課程教學(xué)中既重要又迫切的問題。立足STEM課程的學(xué)生實踐形成性評價體系構(gòu)建及應(yīng)用有利于將教學(xué)過程、教師引導(dǎo)、學(xué)生學(xué)習(xí)、多元評價四個部分有機(jī)地融合在一起，創(chuàng)新STEM課程評價方式，提高課程教學(xué)質(zhì)量。利用多種手段的課堂活動，來判別學(xué)習(xí)的進(jìn)展，這就是形成性評測，形成性評價是一種持續(xù)發(fā)生的過程，作為一種教學(xué)策略，嵌入日常教學(xué)中，每時每刻影響著教學(xué)的走向。STEM活動作為跨學(xué)科的綜合性活動不但極為開放靈活，使得項目成果沒有固有標(biāo)準(zhǔn)，極具多樣性、創(chuàng)新性。因此STEM活動更傾向于差異化和個性化的學(xué)習(xí)，可以采用不同方法和形式進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)，如提問、動手操作、實驗記錄或?qū)嶒炘O(shè)計、討論與交流、學(xué)生自我評價等。以科技節(jié)開展的STEM活動“保護(hù)雞蛋”為例，具體描述形成性量表在課程中的應(yīng)用。

首先，課程開始介紹項目任務(wù)目標(biāo)：設(shè)計一個保護(hù)裝置，能夠讓雞蛋從3樓安全落下。學(xué)生根據(jù)項目任務(wù)目標(biāo)制定出預(yù)期目標(biāo)、寫實驗報告、設(shè)計裝置藍(lán)圖、選取材料和制作真實的裝置。在課程進(jìn)行過程中，采用形成性評價可以明顯看出學(xué)生的STEM評價分?jǐn)?shù)得到提高，也就是說學(xué)生的STEM能力在逐漸增加。在課程實施中間，教師發(fā)現(xiàn)了學(xué)生STEM評分較低的情況，從而及時改變了教學(xué)策略，這體現(xiàn)出了形成性評測的反饋與調(diào)節(jié)作用。

其次，相對于目前風(fēng)風(fēng)火火的STEM課程開發(fā)和實施，在課程進(jìn)行中或課程結(jié)束后，很多學(xué)校和教師還是用最終結(jié)果和最終完成品的方式對學(xué)生進(jìn)行評價，這種過于簡單的評價方式無法反映學(xué)生在課程實施中的發(fā)展和進(jìn)步情況。評價過程中使用多種評價方法，將形成性評價和總結(jié)性評價結(jié)合起來，在STEM課程實施中對學(xué)生按照量表評分，這樣學(xué)生的綜合能力情況便一目了然。

綜上所述，在新課程理念下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)必須體現(xiàn)科學(xué)核心素養(yǎng)的四大元素，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、邏輯思考的能力以及創(chuàng)新創(chuàng)造的能力，以實現(xiàn)讓學(xué)生更深層次地學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們的整體發(fā)展。讓科學(xué)核心素養(yǎng)在STEM教育中綜合聚焦，才能形成高效的STEM教育活動。

參考文獻(xiàn)

[1][美]Ellen Osmundson著;何珊云，王小平譯.理解課堂中的形成性評價[J].全球教育展望，2012（ 04）.

[2]葉高翔.科學(xué)思辨二十四則[M].北京：商務(wù)印書館，2015.

[3][英]伊莎貝爾·托馬斯著;[智]寶琳，娜-摩根繪;朱霞譯.STEAM走進(jìn)奇妙的科學(xué)世界：調(diào)皮的水[M].北京：新星出版社，2017.

[4][英]羅布·貝迪著;[英]薩姆·皮特繪;王曉軍譯.STEAM科學(xué)了不起[M].北京：新星出版社，2018.

[5]趙中建，施久銘.STEM視野中的課程改革[J].人民教育，2014（02）.