STEM理念下科學(xué)課項目式活動的設(shè)計與實(shí)踐研究

◇劉 昆

【作者單位：宿遷市實(shí)驗小學(xué) 江蘇】

STEM理念是一種綜合型教育理念，其目標(biāo)是為培養(yǎng)具有科學(xué)精神與實(shí)踐創(chuàng)新能力等全面發(fā)展的人?；赟TEM理念開展小學(xué)科學(xué)項目式活動，倡導(dǎo)小學(xué)科學(xué)開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)的方式，有利于培養(yǎng)小學(xué)生的解決問題能力與小組合作能力。本文以項目式活動的開展為切入點(diǎn)，分析項目式活動的特點(diǎn)，從整體流程與流程框架等方面，探討STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動的設(shè)計與實(shí)踐，旨在為有效開展小學(xué)科學(xué)項目式活動、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供參考。

基礎(chǔ)教育課程改革的不斷深入，推動小學(xué)科學(xué)教學(xué)改革進(jìn)程的加快。STEM是一種以項目學(xué)習(xí)與問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，旨在讓學(xué)生通過運(yùn)用多學(xué)科知識與技能解決生活中的真實(shí)問題。項目式活動是落實(shí)STEM理念的重要途徑。在新課改背景下，教師將STEM理念滲透到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用STEM理念開展教學(xué)實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生基于項目或問題的方式進(jìn)行整合式學(xué)習(xí)，以解決生活中的真實(shí)問題為任務(wù)驅(qū)動，將科學(xué)、技術(shù)與數(shù)學(xué)等進(jìn)行有機(jī)融合，構(gòu)建以項目完成或解決問題為基本模式的教學(xué)方式，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有積極意義。

一、項目式活動的特點(diǎn)

在教育改革新形勢下，小學(xué)科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，“STEM”是一種以項目學(xué)習(xí)與問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，而項目式活動是落實(shí)STEM理念的重要途徑。STEM理念下的小學(xué)科學(xué)課堂活動需要具有更高的綜合性，項目活動的開展適合小學(xué)科學(xué)教育的內(nèi)容。整體性與目標(biāo)明確性是項目最基本的特征。項目是一個有著明確開始與結(jié)束日期的活動，是為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而開展一系列活動的有機(jī)組合。項目式活動具有一定的生命周期，活動周期時間較長；而項目的完成是一個整體、分解與綜合的過程，是在有限時間與有限資源的條件下有計劃且有組織地解決活動過程中遇到的問題。項目的整體性與目標(biāo)明確性是相互依賴的基本特征，而周期長、目標(biāo)明確與綜合性是項目式活動具有的特點(diǎn)。

二、STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動的設(shè)計與實(shí)踐

（一）項目式活動的整體流程

STEM 理念是小學(xué)科學(xué)教育的教學(xué)要求，融合了科學(xué)、技術(shù)與數(shù)學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域的知識；項目式活動為STEM各學(xué)科的整合提供了充足的實(shí)踐機(jī)會。整體流程的設(shè)計是STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動設(shè)計與實(shí)踐的基礎(chǔ)。而教師作為小學(xué)科學(xué)項目式活動的發(fā)起者，需要明確項目的目標(biāo)，要有效整合多樣化教學(xué)資源進(jìn)行項目式活動主題的導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生參與到項目式活動的設(shè)計與實(shí)施中。教師要控制小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)活動并干預(yù)項目式活動，評估驗收項目成果，有針對性提出適合學(xué)生個性的學(xué)習(xí)策略；要了解不同學(xué)習(xí)風(fēng)格維度與不同職能角色的關(guān)系，建構(gòu)小學(xué)科學(xué)項目式活動整體流程的模型，按照項目記錄單的內(nèi)容進(jìn)行項目內(nèi)容與材料等各方面的實(shí)時監(jiān)督與記錄，保證STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動的有序開展。

以“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的開展為例?？紤]到培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與綜合能力的需求，教師在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，認(rèn)識到STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動對學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性；要有效整合科學(xué)課程的各方面教學(xué)資源，設(shè)計好“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的具體活動內(nèi)容。教師可以將整個項目式活動細(xì)分為“搭建橋拱”“制造紙橋”與“建造橋梁”三個活動，針對細(xì)分的三個活動提出具體要求與教學(xué)目標(biāo)，采用小組合作學(xué)習(xí)方式開展“橋梁建筑師成長之路”項目式活動；要對不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生賦予不同類型的任務(wù)，對參與活動的學(xué)生進(jìn)行合理的分工，由小組成員共同討論并準(zhǔn)備項目材料，采取教師評價與學(xué)生自評相結(jié)合的方式進(jìn)行活動評價，確保學(xué)生能夠在活動中掌握一定的科學(xué)知識與工程技術(shù)。

（二）項目式活動流程的框架

STEM 理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動的設(shè)計與實(shí)施包括啟動、設(shè)計、實(shí)施、控制與收尾等五個過程。而項目式活動流程的框架設(shè)計，一定程度上影響著項目式活動的開展。教師作為小學(xué)科學(xué)項目式活動的發(fā)起者，通過適合小學(xué)階段學(xué)生主體認(rèn)知水平的方式進(jìn)行小學(xué)科學(xué)項目式活動的設(shè)計與啟動，應(yīng)合理布置項目主題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞項目主題與定義去解決問題。考慮到鍛煉學(xué)生實(shí)踐動手能力的需求，教師應(yīng)鼓勵小學(xué)生參與STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動的設(shè)計與實(shí)踐中明確項目所需材料并列舉項目清單，促使項目小組在有限資源條件下完成符合要求的活動成果。

仍以“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的開展為例?？紤]到項目式活動賦予教師與學(xué)生對活動的控制管理能力，以及STEM理念下小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)改革的需求，教師要引導(dǎo)學(xué)生參與到“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的設(shè)計中，仔細(xì)觀看與“橋梁建筑師成長之路”活動有關(guān)的微視頻，了解橋梁建設(shè)的相關(guān)知識與技術(shù)，分析橋梁建設(shè)過程中可能遇到的問題。要讓學(xué)生以小組為單位搭建微視頻中的橋拱，由教師指導(dǎo)學(xué)生繪制出完整的兩層橋拱，合理設(shè)計“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的啟動、設(shè)計、實(shí)施、收尾等過程的具體流程框架，按照細(xì)分的“搭建橋拱”“制造紙橋”與“建造橋梁”三個活動實(shí)施，讓學(xué)生了解到利用簡單材料建造各種各樣的結(jié)構(gòu)，全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力與科學(xué)素養(yǎng)。

三、結(jié)語

在新課改背景下，STEM理念在小學(xué)科學(xué)課程中的滲透，改變了傳統(tǒng)的教育方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在動手實(shí)踐中學(xué)習(xí)多種類型的知識與技能。針對STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式活動的設(shè)計與實(shí)踐，鼓勵學(xué)生在認(rèn)知范圍內(nèi)建構(gòu)知識經(jīng)驗體系，合理設(shè)計項目式活動的整體流程，細(xì)化項目式活動流程的框架，明確項目的目標(biāo)，鼓勵學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問題，倡導(dǎo)學(xué)生動手動腦做科學(xué)，從而培養(yǎng)符合科技社會發(fā)展的人才。