利用延時服務(wù)開展STEM項(xiàng)目化教學(xué)

【摘 要】在“雙減”背景下，教師可利用延時服務(wù)，結(jié)合教材開展STEM項(xiàng)目化教學(xué)活動。以滬教版《化學(xué)》九年級上冊第二單元“身邊的化學(xué)物質(zhì)”為例，在課堂教學(xué)后可安排延時產(chǎn)品制作的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在課后延時階段鞏固在課堂上所學(xué)習(xí)的知識，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新意識，增強(qiáng)其表達(dá)能力、動手能力和自主學(xué)習(xí)能力。

【關(guān)鍵詞】“雙減”;STEM項(xiàng)目化;單元設(shè)計

【中圖分類號】G633.8? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2022）27-0053-03

【作者簡介】萬雨喆，江蘇省蘇州市吳中區(qū)碧波中學(xué)（江蘇蘇州，215128）教師，一級教師。

一、用延時服務(wù)延伸課堂

當(dāng)前中小學(xué)開展STEM教育主要有兩種方式：一是單獨(dú)開課，進(jìn)行信息技術(shù)支持下的創(chuàng)客教育，如機(jī)器人學(xué)習(xí)、圖像化編程等;二是學(xué)科融合，基于STEM理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，在數(shù)理化等學(xué)科教學(xué)中滲透綜合性素質(zhì)教育。[1]由于多數(shù)STEM教學(xué)的開展依賴高時間成本的產(chǎn)品制作，而中學(xué)STEM教育存在課堂時間不足、項(xiàng)目挖掘不深、課后負(fù)擔(dān)過重等情況，因此，如何協(xié)調(diào)好學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和STEM項(xiàng)目課時是我們需要思考的問題。

2021年7月19日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》。江蘇省教育廳隨即發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)中小學(xué)課后服務(wù)進(jìn)一步提升課后服務(wù)水平的實(shí)施意見》，提出要全面擴(kuò)大課后服務(wù)的范圍和時間，實(shí)行“5+2”延時服務(wù)模式，即中小學(xué)每周5天開展課后服務(wù)活動，每天至少提供2小時課后服務(wù)時間。這一政策為解決中學(xué)開展STEM教育的課時困境創(chuàng)造了條件。

STEM理念下的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)重視在真實(shí)情境下培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，通常以問題探究或產(chǎn)品制作的形式開展項(xiàng)目實(shí)踐。由此，我們的STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動的開展思路是利用好延時服務(wù)階段，對課堂教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充和延伸。（見下頁表1）

二、STEM教學(xué)實(shí)施案例

以滬教版《化學(xué)》九年級上冊第二單元“身邊的化學(xué)物質(zhì)”的教學(xué)為例，筆者為STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了連貫的情境脈絡(luò)（以下簡稱“境脈”），設(shè)計了以“探索地外文明”為境脈的系列項(xiàng)目活動，分別對應(yīng)教材氧氣、二氧化碳、水三個板塊的內(nèi)容。（見表2）

每個項(xiàng)目活動被拆分為3～4個課時任務(wù)，依照“界定任務(wù)—制作產(chǎn)品—交流展示”的環(huán)節(jié)進(jìn)行。項(xiàng)目盡量不設(shè)置課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，確保所有內(nèi)容都在延時服務(wù)階段完成，不增加學(xué)生課外負(fù)擔(dān)。

以“尋找生命之源——自制凈水裝置”為例，這一項(xiàng)目的設(shè)計除了包含教材第二單元中水的相關(guān)內(nèi)容外，還在活動中融入了有關(guān)酸、堿、指示劑、溶液和濁液等基礎(chǔ)知識，為之后的課堂教學(xué)做鋪墊。

下面是“尋找生命之源——自制凈水裝置”項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計案例的具體實(shí)施過程，從學(xué)生活動和教師組織出發(fā)，實(shí)現(xiàn)教師引導(dǎo)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

任務(wù)1：界定任務(wù)。

學(xué)生活動：（1）觀看中國宇航員在太空生活的視頻，了解宇航員飲水的方式，理解在外星球?qū)ふ宜吹囊饬x;（2）了解水資源的凈化方式;（3）篩選凈水材料與相應(yīng)的獲取方法;（4）設(shè)計凈水方案，包括材料來源、加工方法、裝置外形、制作時間等。

教師組織：（1）幫助學(xué)生理解項(xiàng)目意義，回答學(xué)生的問題，如“在哪些星球發(fā)現(xiàn)了水”“目前是否發(fā)現(xiàn)過地外生物”等;（2）提醒學(xué)生注意提取關(guān)鍵信息，如常見的凈水裝置的共同點(diǎn)、適用的材料與來源等;（3）組織頭腦風(fēng)暴，按照“匯集觀點(diǎn)—討論篩選—決定方案”的順序進(jìn)行;（4）觀察小組設(shè)計過程，對共性問題板書講解，對特性問題提問引導(dǎo)。

【設(shè)計意圖】播放中國宇航員的視頻片段，幫助學(xué)生體會本次學(xué)習(xí)的意義;同時鍛煉學(xué)生科學(xué)閱讀的能力，培養(yǎng)學(xué)生批判性、創(chuàng)造性等高階思維能力。小組合作進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”并設(shè)計凈水方案，培養(yǎng)學(xué)生合作、交流等團(tuán)隊能力。本環(huán)節(jié)綜合學(xué)科知識與實(shí)際需求，發(fā)展學(xué)生的組織能力、協(xié)作能力、動手能力、抽象思維和時間分配意識。

任務(wù)2：制作產(chǎn)品。

學(xué)生活動：（1）完成凈水裝置的搭建，并討論評價指標(biāo);（2）在準(zhǔn)備的材料（至少10種）中挑選1～2種（建議每次1種）加入水中，制成污水，觀察不同污水加入指示劑的變化情況;（3）用自制的污水測試過濾裝置的過濾能力;（4）針對測試情況進(jìn)行討論，包括凈水方案的優(yōu)點(diǎn)、不足、改進(jìn)建議等。

教師組織：（1）組織學(xué)生討論凈水裝置的評價量表，確定評價的維度和等級;（2）給學(xué)生提供多種材料、試劑，指導(dǎo)他們觀察不同物質(zhì)與水混合的情況、加入指示劑的情況，比較并總結(jié)異同;（3）拍攝學(xué)生測試產(chǎn)品的過程性照片、視頻，為學(xué)生之后的產(chǎn)品發(fā)布、報告制作準(zhǔn)備材料;（4）提醒學(xué)生從實(shí)際情況出發(fā)進(jìn)行討論，對材料來源、成本、環(huán)保等因素進(jìn)行思考。

【設(shè)計意圖】搭建凈水裝置、觀察不同污水加入指示劑的變化情況旨在幫助學(xué)生體會“從需求出發(fā)設(shè)計產(chǎn)品指標(biāo)”的工程設(shè)計思想，初步感受對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)會從群體中找出特性和共性，培養(yǎng)其歸納總結(jié)、分析推理能力。讓學(xué)生提前感知“物質(zhì)在水中的分散”與“酸堿的部分性質(zhì)”等知識點(diǎn)，為后續(xù)課堂教學(xué)做好鋪墊。在本教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生經(jīng)歷反復(fù)實(shí)踐、修改的過程，有利于形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、精益求精、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。

任務(wù)3：交流展示。

學(xué)生活動：（1）制作海報介紹凈水裝置;（2）采用同行評價的方式，對其他小組的凈水方案進(jìn)行評價;（3）2～3組代表自愿進(jìn)行公開展示，并針對同行評價進(jìn)行回答;（4）針對本次項(xiàng)目活動制作總結(jié)報告。

教師組織：（1）為學(xué)生提供照片素材，提醒展示過程需簡潔、明確;（2）指導(dǎo)小組在回廊墻壁上粘貼海報、放置凈水裝置，讓學(xué)生用便利貼寫下對相應(yīng)裝置的評價;（3）組織2～3組進(jìn)行公開交流，包括模型展示、優(yōu)點(diǎn)介紹、回應(yīng)評價;（4）整理活動場地，收集小組總結(jié)報告并評價反饋。

【設(shè)計意圖】在掌握基礎(chǔ)知識和進(jìn)行操作試驗(yàn)后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流展示，有利于鞏固學(xué)生對知識的掌握程度，并培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、藝術(shù)審美，提高其信息素養(yǎng)。互評和師評環(huán)節(jié)能夠發(fā)展學(xué)生的批判性思維和反思與溝通能力。

三、總結(jié)反思

“雙減”政策旨在構(gòu)建良好的教育生態(tài)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、健康成長。筆者認(rèn)為“雙減”背景下的STEM項(xiàng)目化教學(xué)應(yīng)當(dāng)注重以下幾點(diǎn)。

第一，學(xué)生中心。學(xué)生應(yīng)當(dāng)是課時任務(wù)的方案設(shè)計者、執(zhí)行者和評價者。教師可以承擔(dān)組織者、主持人的職責(zé)，向?qū)W生介紹任務(wù)背景、明確目標(biāo)和必要的限制條件，主要在時間把控和難點(diǎn)突破兩方面幫助學(xué)生。

第二，合理分工。最好的方法是每名學(xué)生都參與到小組秩序的管理中來，學(xué)生除了一起參與任務(wù)的討論、實(shí)施外，還應(yīng)承擔(dān)或兼任以下角色：小組管理員、資料管理員、進(jìn)度管理員、材料管理員、評價管理員等。明確的職責(zé)能加強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感，提高其投入度。

第三，評價開放。項(xiàng)目化的探究活動中，教師應(yīng)當(dāng)允許學(xué)生去嘗試可能失敗的實(shí)驗(yàn)方案，并引導(dǎo)他們對結(jié)果進(jìn)行反思。評價形式盡量采用組間評價、組內(nèi)評價和個人評價，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的過程性、形成性評價，重點(diǎn)評價學(xué)生在活動過程中的參與程度、表現(xiàn)能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃曉冬，俞如旺.STEM工程教學(xué)模式：涵義、構(gòu)建與應(yīng)用[J].教育科學(xué)研究，2020 （7）：60-66.

[2]趙國華.融合STEM理念優(yōu)化基于學(xué)習(xí)共同體的初中化學(xué)課堂教學(xué)——美國杰森課堂STEM教育的啟示[J].化學(xué)教學(xué)，2020（6）：43-47.