STEM課程理念下小學(xué)科學(xué)命題實(shí)踐探索

冉春燕 孫元利

摘要：科學(xué)教育發(fā)展到新的階段，和STEM教育的融合成為科學(xué)課程中新的教學(xué)理念.STEM理念下的科學(xué)教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科綜合性、真實(shí)情境性、實(shí)踐性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性、趣味性。測評是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式，目前，科學(xué)學(xué)業(yè)測評改革滯后，許多測評基于科學(xué)知識機(jī)械記憶，對STEM理念下的科學(xué)課程改革無法有效判斷優(yōu)劣。本文以以往科學(xué)測評的試題為例，探討過去科學(xué)測評的優(yōu)劣，重新探尋基于STEM課程理念下的小學(xué)科學(xué)測評，以期通過有效的測評促進(jìn)STEM課程理念下的科學(xué)教學(xué)改革，促進(jìn)小學(xué)科學(xué)課程的有效發(fā)展。

關(guān)鍵詞： STEM課程;科學(xué)評價(jià);科學(xué)命題性測評

通過深入解讀《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，我們真正加深對小學(xué)科學(xué)課程的認(rèn)知，并得出以下結(jié)論：教師在小學(xué)科學(xué)的授課過程中，需要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，并注重讓他們在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，增強(qiáng)動手能力，借助實(shí)驗(yàn)這個方式，進(jìn)行相應(yīng)問題的探究。

STEM是基于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，將各學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行綜合，找到科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著的相互支撐、相互發(fā)展和相互補(bǔ)充的關(guān)系。教育界對STEM教育有不同的理解，但其核心思想相同，即將四門學(xué)科融為一體，應(yīng)用于課程中，用于解決實(shí)際性問題。

一、小學(xué)階段的STEM教育特點(diǎn)

跨學(xué)科綜合性：STEM教育的核心特征就讓學(xué)生運(yùn)用多種知識，解決某一問題。

真實(shí)情境性：STEM教育中教師創(chuàng)設(shè)情境，在真實(shí)的情境中隱藏知識，緊密聯(lián)系生活，探尋生活中科學(xué)的問題的本質(zhì)及解決問題的方法。

實(shí)踐性：STEM教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手動腦，從實(shí)踐中獲取經(jīng)驗(yàn)，開展活動，在活動中整合學(xué)科，構(gòu)建知識體系。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作性：STEM課程項(xiàng)目以科學(xué)設(shè)計(jì)為主。合作學(xué)習(xí)是學(xué)生主要的學(xué)習(xí)方式。

趣味性：小學(xué)階段的STEM教育最吸引學(xué)生的特征就是趣味性。趣味性的活動提升學(xué)生探究興趣，從活動的成功中體驗(yàn)成就感，激發(fā)學(xué)生興趣。

二、基于STEM理念的課程構(gòu)建

引入常見的STEM課程管理（以某課程研究為對象）

（一）STEM課程構(gòu)建基于以下幾大理念

1.以問題/項(xiàng)目為途徑

在開展STEM的教學(xué)過程中，教師需要以某一問題為切入點(diǎn)，并注重讓學(xué)生參與到此問題的整個過程中。學(xué)生在實(shí)際的參與中，可以觀察項(xiàng)目，并運(yùn)用個人的科學(xué)知識，解釋項(xiàng)目中的問題，以及制定行之有效的策略，解決這些問題。

2.以跨學(xué)科為核心

本文的跨學(xué)科注重以解決問題為目的，不注重沿用某一特定學(xué)科的知識。在解決實(shí)際的問題中，學(xué)生需要運(yùn)用的學(xué)科知識為以下四大中，分別為數(shù)學(xué)、技術(shù)等。此外，學(xué)生需要真正理解四大知識，并構(gòu)建各個知識之間的聯(lián)系，從而更為高效地解決相應(yīng)的小學(xué)科學(xué)問題。

3.以新技術(shù)為支撐

本文中的新技術(shù)包括以下三個層面。

層面一，注重各個學(xué)科技術(shù)之間的融合性。

層面二，注重實(shí)踐性的原則。新技術(shù)需要運(yùn)用在具體的科學(xué)問題探究中。

層面三，注重學(xué)生綜合運(yùn)用各種知識，并建立各種知識連接，解決實(shí)際問題的能力。

4.以滿足孩子的個性化發(fā)展為基點(diǎn)

基于理念，在學(xué)校整體課程的框架下，有團(tuán)隊(duì)、有方案、有目的地開展STEM教育，基于學(xué)科，從學(xué)科出發(fā)，以科學(xué)課程為基礎(chǔ)，鏈接數(shù)學(xué)等知識，開展對象的項(xiàng)目式練習(xí)，結(jié)合家庭教育資源、社會資源，打破學(xué)習(xí)的邊界，以創(chuàng)新精神和終身發(fā)展為目標(biāo)來架構(gòu)STEM課程體系，最終達(dá)到促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展需要的目的。

（二）基于STEM理念的科學(xué)課程體系

1.基礎(chǔ)學(xué)力課程

基礎(chǔ)學(xué)力課程的重要目標(biāo)是夯實(shí)學(xué)力。在STEM課程中，將科學(xué)作為力學(xué)教學(xué)的載體?？茖W(xué)是STEM教育的重要組成部分。為了避免單學(xué)科學(xué)習(xí)、知識割裂，根據(jù)STEM教學(xué)理念。在此過程中，教師注重讓學(xué)生之間彼此配合，深入探究科學(xué)問題，最終學(xué)習(xí)到相應(yīng)的力學(xué)知識。

2.STEM拓展課程

拓展課程是基于科學(xué)常規(guī)課的延伸，將科學(xué)鏈接數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)，開發(fā)特色STEM科學(xué)課程，包括STEM主題科學(xué)實(shí)驗(yàn)、STEM科技模型制作、STEM科技創(chuàng)新活動等內(nèi)容，著重動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。國家教材不能棄，因此某某小學(xué)科學(xué)組對教材進(jìn)行解構(gòu)與重組，挑選出最適宜進(jìn)行STEM主題的內(nèi)容，以主題單元的形式整合教材內(nèi)容，對國家教材進(jìn)刪減、補(bǔ)充。

三、 基于STEM理念的科學(xué)命題性測評

全國各省市均進(jìn)行了義務(wù)教育階段試卷評估工作，據(jù)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很多測試問題，較為明顯的問題有重視學(xué)生理論知識的理解，忽視他們的實(shí)操能力，不重視具體的操作過程。

（一）重視學(xué)生的理論知識理解能力，輕視學(xué)生的實(shí)際操作能力

通過學(xué)習(xí)《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，我們達(dá)到如下的結(jié)論：小學(xué)科學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力，以及證實(shí)這種認(rèn)知的實(shí)操能力，比如，讓學(xué)生具備基本的科學(xué)常識，具備論證這些常識的能力。但是，通過實(shí)際的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)：大部分小學(xué)科學(xué)教師在試題的創(chuàng)設(shè)中，更為注重考查學(xué)生的知識記憶能力。比如，教師會出設(shè)簡答題、填空題等。這種方式可以減少教師的工作量，但是對于學(xué)生實(shí)操能力的提升，是極為不利的。

（二）科學(xué)能力測評有名無實(shí)

盡管一些試卷明確設(shè)有“科學(xué)探究”或“觀察實(shí)驗(yàn)”的板塊，但很多試題指向課堂觀察實(shí)驗(yàn)的簡單再現(xiàn)。

題例5

寫出你們“制作蝶的標(biāo)本”的活動過程。

活動材料：

活動過程：

題例6

會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究拉力與彈簧拉伸長度之間的關(guān)系。

我使用的材料是：

我的實(shí)驗(yàn)步驟是：

我的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：

題例7

我會使用彈簧稱量力的大小。

1.使用前先檢查指針是否在處。

2.讀數(shù)時(shí)，視線要與指針。

3.教師需要確保彈簧的承受力最大值大于被測試的力。

在實(shí)際的題目設(shè)計(jì)中，部分教師以學(xué)生的用詞，比如“我用”“我制作”等等，作為考評分點(diǎn)，并不注重讓學(xué)生參與到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際操作能力差。為此，教師需要真正觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，也可以讓學(xué)生邊操作，邊表達(dá)，促進(jìn)他們動手操作能力和科學(xué)表達(dá)能力的雙重提升。

四、基于STEM理念的科學(xué)命題性測評內(nèi)容

基于現(xiàn)階段的STEM課程和命題現(xiàn)狀分析，科學(xué)命題性測評內(nèi)容必須改變現(xiàn)狀，只有確定基于新的課程理念，并反應(yīng)在新的試題中。

（一）測評內(nèi)容的定位

STEM課程理念下的學(xué)生的定位：學(xué)生具有較強(qiáng)的知識運(yùn)用意識和能力。他們具有較強(qiáng)的執(zhí)行能力，也能在科學(xué)學(xué)習(xí)中，關(guān)注身邊的事情，以及社會中的事情;也能樹立正確的意識、具有實(shí)效性的思維方式。

此外，關(guān)于科學(xué)教育的方向，教育界還有如下的說法。

說法一，注重培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯性。學(xué)生需要理解概念，更要理解概念背后蘊(yùn)含的知識，以及各種之間之間的相對關(guān)系，而不是單純地記憶一些科學(xué)概念。

說法二，注重讓學(xué)生理解科學(xué)知識演進(jìn)的整個過程，并加深對科學(xué)知識中各個科學(xué)小知識點(diǎn)的認(rèn)知。

說法三，注重培養(yǎng)學(xué)生的探索意識和探索能力。學(xué)生需要具備一定的論證相應(yīng)科學(xué)現(xiàn)象和問題的能力。

說法四，注重培養(yǎng)學(xué)生的立體思維。學(xué)生需要掌握相應(yīng)的科學(xué)內(nèi)容，并以此作為未來進(jìn)行思維，進(jìn)行探究的重要知識依據(jù)，以及思維落腳點(diǎn)。

（二）科學(xué)能力

基于STEM理念下的科學(xué)能力具有一定的規(guī)律性，注重從認(rèn)識事物的過程介紹。首先，學(xué)生需要結(jié)合科學(xué)現(xiàn)象，提出個人的預(yù)判。其次，學(xué)生需要搜集相關(guān)的證據(jù)，證明個人預(yù)判的正確性，或是錯誤性。最后，學(xué)生需要運(yùn)用語言，描述論證的過程，并交流個人的看法。以上屬于小學(xué)科學(xué)能力的范疇。在此過程中，學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行證據(jù)的搜集。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力，現(xiàn)象的觀察能力，也屬于小學(xué)科學(xué)能力的范疇。

此外，小學(xué)科學(xué)能力還包括學(xué)生思維方式的培養(yǎng)，比如，論證思維、建模思維等等，注重從學(xué)生思維的遷移性等角度入手，進(jìn)行思維方式的培養(yǎng)。

（三）科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任

態(tài)度具有較強(qiáng)的主觀性和情感性?？茖W(xué)的態(tài)度往往更為注重讓學(xué)生的情感以及主觀性更為貼合實(shí)際，貼合事物的發(fā)展規(guī)律。這也要求學(xué)生具有較強(qiáng)的務(wù)實(shí)精神，以及論證思維，還有求新求變的心理素質(zhì)。社會責(zé)任是指：學(xué)生需要關(guān)注生活，關(guān)注社會，并以科學(xué)的視角，分析相關(guān)社會事件的成因。

學(xué)生還需要關(guān)注資源問題、環(huán)境問題以及生態(tài)問題等等，并能夠運(yùn)用科學(xué)視角解釋這些問題，也能從參與到這些問題中，并約束個人的行為。

五、命題實(shí)踐探索——紙筆測試

紙筆測試是通過試卷的方式，考察小學(xué)生科學(xué)知識掌握能力的方式。在小學(xué)試卷的制定中，教師需要考慮下面問題。

一是為什么測試？測試什么？如何測試？教師需要制作相應(yīng)的表格，登記這些內(nèi)容。

二是需要合理控制各個知識點(diǎn)在總測試題目中的占比，并制定相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

三是注重引入開放性的小學(xué)科學(xué)試題。這種試題的作用是為了拉開學(xué)生之間的差距，鍛煉他們的思維能力。

四是需要構(gòu)建絕對公平的評分機(jī)制，并注重評分的科學(xué)性。

在具體的試卷命題中，教師需要遵循如下原則。

原則一，教師需要理解STEM理念，并將此種理念，貫徹到題目的設(shè)置中。

原則二，教師既要讓學(xué)生理解概念，更要注重讓他們從概念中蘊(yùn)含的思維和規(guī)律入手，去理解概念。

原則三，教師需要設(shè)計(jì)出帶有“生活味道”的測試題，讓學(xué)生解決生活中問題，增強(qiáng)他們的綜合分析能力。

STEM 教育理念下的科學(xué)命題具有新的特點(diǎn)，從試題中甄別學(xué)生的知識背后的能力素養(yǎng)，知識的綜合性素養(yǎng)，從測查反觀教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)，更加全方位的有利于學(xué)生提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，有利于終身發(fā)展。

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