淺談STEM項(xiàng)目校本課程開(kāi)發(fā)與建設(shè)

【關(guān)鍵詞】STEM ?項(xiàng)目教學(xué) ?校本課程 ?課程建設(shè)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G42 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2022）05-0070-03

一、為什么要開(kāi)展STEM校本課程開(kāi)發(fā)

（一）STEM教育正成為世界各國(guó)的國(guó)家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略

鑒于STEM教育是基于具體的工程項(xiàng)目為依托，應(yīng)用數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)以及技術(shù)手段為工程項(xiàng)目服務(wù)，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中鍛煉應(yīng)用工程思維，培養(yǎng)學(xué)生的綜合科技應(yīng)用能力，綜合育人效果明顯，因此，STEM教育正成為世界各國(guó)爭(zhēng)相采取的國(guó)家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。我校有幸參與中國(guó)教科院“中國(guó)STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”，成為首批STEM教育種子學(xué)校，目前正在實(shí)施STEM校本課程的教研開(kāi)發(fā)，本課題就是根據(jù)我?？萍冀逃k學(xué)特色而實(shí)施的項(xiàng)目教學(xué)研究，希望找到適合本校的可持續(xù)發(fā)展的STEM教學(xué)。

（二）我國(guó)起步雖晚，但我們?cè)趭^力追趕

經(jīng)查詢(xún)資料，歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家STEM課程上世紀(jì)80年代起源于大學(xué)，隨后引入高中開(kāi)設(shè)STEM課程，已經(jīng)早成為傳統(tǒng)的必修課程，為發(fā)達(dá)國(guó)家培養(yǎng)科技人才作出巨大的貢獻(xiàn)。我們國(guó)家直到21世紀(jì)初才發(fā)現(xiàn)西方有STEM課程，才意識(shí)到STEM課程對(duì)科技綜合人才培養(yǎng)的重要性，才陸續(xù)開(kāi)始引入大學(xué)的STEM課程。2010年以后，我國(guó)中小學(xué)的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程、通用技術(shù)課程和信息技術(shù)課程研討會(huì)上，開(kāi)始提出STEM整合教學(xué)理念，越來(lái)越多的中小學(xué)嘗試開(kāi)展STEM整合教學(xué)，STEM教育開(kāi)始受到國(guó)家教育部門(mén)的重視，終于在2016年6月，中國(guó)教科院出臺(tái)《中國(guó)STEM教育白皮書(shū)》，標(biāo)志著我國(guó)STEM教育成為國(guó)家戰(zhàn)略行動(dòng)，開(kāi)啟中國(guó)STEM教育的新紀(jì)元。

（三）我校開(kāi)展STEM教育具有優(yōu)勢(shì)

我校中山市第一中學(xué)是一所百年老校，一直是廣東省新課程改革樣板校，“一體兩翼”辦學(xué)特色鮮明，其中科技教育是重要的一翼，成為學(xué)校培養(yǎng)科技人才的重要途徑。2004—2008年，我校綜合實(shí)踐活動(dòng)、通用技術(shù)、信息技術(shù)課程實(shí)現(xiàn)教學(xué)常態(tài)化，2008年開(kāi)始，我校綜合實(shí)踐活動(dòng)和通用技術(shù)實(shí)施教學(xué)整合，開(kāi)展實(shí)施基于設(shè)計(jì)與制作的項(xiàng)目教學(xué)，已經(jīng)初現(xiàn)STEM教學(xué)雛形，2012年以后，STEM教學(xué)在我國(guó)興起，我校綜合實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)課程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)常態(tài)化，目前正在進(jìn)行STEM模塊課教學(xué)，正在探索STEM課程可持續(xù)發(fā)展的研究。多年來(lái)，我校在綜合實(shí)踐活動(dòng)、通用技術(shù)和信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中堅(jiān)定實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，STEM課程走在省市前列，我們開(kāi)展STEM教育有基礎(chǔ)有條件，具有可行性。

二、如何開(kāi)發(fā)與建設(shè)STEM校本課程

（一）研究目標(biāo)

（1）試驗(yàn)基于設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目的主題教學(xué)，實(shí)現(xiàn)STEM新課程的常態(tài)有效教學(xué)。（2）探索本校STEM模塊課程的育人效果，主要考查STEM課程對(duì)教師開(kāi)發(fā)課程的能力鍛煉，以及對(duì)學(xué)生綜合科技能力的培養(yǎng)。

（二）研究思路

研究?jī)?nèi)容框架如下：

（三）具體研究過(guò)程

本研究初步計(jì)劃分四個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、調(diào)查階段、實(shí)驗(yàn)階段、評(píng)價(jià)總結(jié)階段，用3年時(shí)間。

1.第一階段：準(zhǔn)備階段（2019年3月—2019年5月）

以文獻(xiàn)研究為主，了解新一輪課改的新動(dòng)向，了解綜合實(shí)踐活動(dòng)課程、信息技術(shù)和通用技術(shù)課程新標(biāo)準(zhǔn)要求等，查找本課題開(kāi)展研究的法理支撐，明確本課題進(jìn)行研究的育人價(jià)值和實(shí)施研究的方向。

2.第二階段：調(diào)查階段（2019年6月—2019年8月）

（1）采用網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷、微博和教學(xué)群調(diào)查國(guó)內(nèi)各省市友好學(xué)校STEM的開(kāi)課情況;（2）實(shí)地調(diào)查市內(nèi)兄弟學(xué)校對(duì)STEM課程的實(shí)施情況;（3）調(diào)查學(xué)生對(duì)STEM課程的態(tài)度和要求，摸清學(xué)校實(shí)施STEM校本課程改革的實(shí)施條件和實(shí)際需求。

3.第三階段：實(shí)施階段（2019年9月—2021年7月）

以行動(dòng)研究為主，探索STEM課程整合新策略，實(shí)驗(yàn)分兩輪進(jìn)行：

第一輪：2019年9月—2020年7月

制定STEM校本課程教學(xué)計(jì)劃和進(jìn)度計(jì)劃，完成STEM校本課程資源建設(shè)，各STEM校本課程項(xiàng)目組編寫(xiě)本項(xiàng)目教學(xué)的教案，設(shè)計(jì)制作好課件，在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)反饋，形成初步的校本教材。

第二輪：2020年9月—2021年7月

在新一屆班級(jí)繼續(xù)重復(fù)開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)第一輪階段性成果，完成中期成果匯報(bào)，在第一輪的教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化整改，完善各STEM校本課程的材料，形成完整的STEM校本課程教案、課件、校本教材、學(xué)生作品集等，課題組成員撰寫(xiě)階段性研究論文，編寫(xiě)一些STEM校本教學(xué)課例等。

4.第四階段：總結(jié)評(píng)價(jià)階段（2021年9月—2021年12月）

開(kāi)始第三輪教學(xué)，總結(jié)前2年實(shí)施兩輪STEM校本課程的情況，發(fā)現(xiàn)STEM校本教學(xué)可以常態(tài)化實(shí)施，課題組教師都熟悉本模塊的教學(xué)，教師和項(xiàng)目沒(méi)有變，就是鐵打的營(yíng)盤(pán)，學(xué)習(xí)項(xiàng)目的每屆學(xué)生變了，就是那流水的兵，第三輪的實(shí)施按部就班，各校本課程自成體系，可滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化教學(xué)的需求，實(shí)現(xiàn)STEM校本課程常態(tài)化實(shí)施。

三、研究的成果

（一）形成STEM校本課程教學(xué)體系，開(kāi)設(shè)系列設(shè)計(jì)與制作STEM校本課程項(xiàng)目，形成教案、課件、校本教材等

實(shí)踐研究證明，基于設(shè)計(jì)與制作的STEM項(xiàng)目教學(xué)可以有效整合數(shù)學(xué)、科學(xué)、通用技術(shù)和綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，是實(shí)際可行和有效的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)。課題實(shí)驗(yàn)用時(shí)兩個(gè)半學(xué)年共五個(gè)學(xué)期，先后實(shí)踐了項(xiàng)目一《航空模型的設(shè)計(jì)與制作》，項(xiàng)目二《電子電路的設(shè)計(jì)與制作》，項(xiàng)目三《三維結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作》，項(xiàng)目四《創(chuàng)意機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作》，項(xiàng)目五《創(chuàng)意視頻的設(shè)計(jì)與制作》，每個(gè)學(xué)期的項(xiàng)目教學(xué)都能按計(jì)劃順利完成，每個(gè)STEM項(xiàng)目教學(xué)完成后都有學(xué)生作品展評(píng)，優(yōu)秀作品推薦參加市、省的科技創(chuàng)新也獲得優(yōu)異成績(jī)。從2019年12月開(kāi)始，課題試驗(yàn)的項(xiàng)目一《航空模型的設(shè)計(jì)與制作》和項(xiàng)目四《創(chuàng)意機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作》，已成為廣東省初中科技實(shí)踐活動(dòng)地方教材，已經(jīng)在廣東省內(nèi)出版發(fā)行使用。

（二）課題研究促進(jìn)教師的教研工作，提高了教師的教育教研能力，課題研究的大量成果獲獎(jiǎng)豐富

課題組成員撰寫(xiě)的教研論文在省級(jí)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表5 篇;課題組教師參加各級(jí)教學(xué)教研競(jìng)賽獲獎(jiǎng)豐富，獲省級(jí)獎(jiǎng)4 項(xiàng)，市級(jí)獎(jiǎng)10多項(xiàng)。

（三）促進(jìn)學(xué)?？萍冀逃瑢W(xué)生科技競(jìng)賽成績(jī)突出

為突出我?？萍冀逃男１咎厣?，本課題的項(xiàng)目教學(xué)全部為科技類(lèi)STEM項(xiàng)目，特色鮮明，科技類(lèi)STEM主題的項(xiàng)目教學(xué)，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)和工程等綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，有效提高學(xué)生的綜合科技素養(yǎng)。本課題的研究促進(jìn)了學(xué)?？萍冀逃臐夂穹諊?，學(xué)生積極參與各類(lèi)科技興趣小組活動(dòng)，學(xué)生課余參加青少年科技創(chuàng)新大賽、航模比賽和創(chuàng)客挑戰(zhàn)賽等科技競(jìng)賽，獲獎(jiǎng)人數(shù)眾多，成績(jī)突出，近3年獲全國(guó)獎(jiǎng)3項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)21項(xiàng)，市級(jí)獎(jiǎng)37項(xiàng)。

四、研究結(jié)論反思

本課題探究了在綜合實(shí)踐活動(dòng)、信息技術(shù)和通用技術(shù)課程教學(xué)中實(shí)施STEM項(xiàng)目教學(xué)，嘗試實(shí)施跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的整合教學(xué)，摸索適合本校實(shí)際的STEM科技教育校本特色課程。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐研究，得出結(jié)論與反思如下：

（一）在綜合實(shí)踐活動(dòng)、信息技術(shù)和通用技術(shù)實(shí)施STEM項(xiàng)目是可行的

綜合實(shí)踐活動(dòng)課程、信息技術(shù)課程和通用技術(shù)課程都是普通高中國(guó)家規(guī)定的必修課程，這幾門(mén)課程的課程標(biāo)準(zhǔn)都明確要求，提倡在日常教學(xué)中多實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，項(xiàng)目教學(xué)正在成為這些學(xué)科教學(xué)的趨勢(shì)。STEM教育是典型的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，是解決某個(gè)實(shí)際問(wèn)題的教學(xué)，學(xué)生要應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行活動(dòng)前設(shè)計(jì)，在實(shí)際制作活動(dòng)中要應(yīng)用多種方法和技術(shù)，STEM項(xiàng)目教學(xué)是設(shè)計(jì)制作過(guò)程，又是研究性學(xué)習(xí)過(guò)程，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性、主動(dòng)性、綜合性和實(shí)踐性，而且具有鮮明的科技特色。在綜合實(shí)踐活動(dòng)、信息技術(shù)和通用技術(shù)教學(xué)中開(kāi)展STEM項(xiàng)目教學(xué)，具有天然的優(yōu)勢(shì)，我們實(shí)際的教學(xué)研究也表明，在綜合實(shí)踐活動(dòng)、信息技術(shù)和通用技術(shù)實(shí)施STEM項(xiàng)目是可行的，而且可以實(shí)現(xiàn)常態(tài)化教學(xué)和可持續(xù)發(fā)展。目前我校開(kāi)設(shè)的五個(gè)STEM項(xiàng)目已經(jīng)成為學(xué)校的校本特色課程，豐富了學(xué)校術(shù)科模塊課程體系建設(shè)。我們以基于技術(shù)設(shè)計(jì)與制作的STEM項(xiàng)目教學(xué)作為校本特色的技術(shù)教育課程，普及設(shè)計(jì)制作類(lèi)的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，保證每年都有優(yōu)秀的科技創(chuàng)新作品，突出我校重視科技創(chuàng)新教育的校本特色。

（二）研究成果得到實(shí)際的推廣應(yīng)用，已產(chǎn)生良好的教育示范效益

（1）研究的項(xiàng)目成為省市正式教材。本輪研究我們一共實(shí)施了五項(xiàng)STEM項(xiàng)目，均取得教學(xué)成功，這些項(xiàng)目不但成為我校的校本模塊課程，有2個(gè)項(xiàng)目《航空模型的設(shè)計(jì)與制作》和《創(chuàng)意機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作》，已經(jīng)成為廣東省省級(jí)地方教材，目前在中山市和廣東省內(nèi)初中學(xué)校作為科技活動(dòng)教材，《航空模型的設(shè)計(jì)與制作》教材在全國(guó)很多學(xué)校購(gòu)買(mǎi)使用3000多本，山西省某高校無(wú)人機(jī)班也采用此書(shū)作為教材。

（2）研究成果正輻射引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展。本人專(zhuān)注實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)，2021年3月，本人成為廣東省綜合實(shí)踐活動(dòng)名教師工作室主持人，萬(wàn)錄品名教師工作室的目標(biāo)就是堅(jiān)定實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)研究，帶領(lǐng)更多的學(xué)校開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，培養(yǎng)更多的省市綜合實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)的骨干教師，2021年7月，萬(wàn)錄品名教師工作室被廣東省教育廳教育裝備中心指定為《廣東省創(chuàng)客實(shí)踐室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》研制單位，正在負(fù)責(zé)航空機(jī)器人創(chuàng)客空間標(biāo)準(zhǔn)制定。2021年10月，中山市教育技術(shù)中心指定工作室成員萬(wàn)錄品和潘志韌老師共同牽頭成立編程飛行無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目聯(lián)合體，在中山培養(yǎng)航空機(jī)器人STEM項(xiàng)目種子學(xué)校，目前正在實(shí)施過(guò)程。由于我們開(kāi)展了STEM項(xiàng)目教學(xué)研究，課題研究成果得到推廣，多名課題組老師成為自己負(fù)責(zé)項(xiàng)目的教學(xué)領(lǐng)頭人，課題組陳衛(wèi)軍老師和潘志韌老師正在成長(zhǎng)為優(yōu)秀的科技教育能手和骨干。

（三）研究的不足與還需努力的方向

教學(xué)研究的最終目的都要回歸育人效果，我們開(kāi)展STEM校本項(xiàng)目教學(xué)究竟有怎樣的育人效果？這一直是我們?cè)谒伎嫉膯?wèn)題，我們?cè)陧?xiàng)目教學(xué)完成后，進(jìn)行了教學(xué)效果的問(wèn)卷調(diào)查，因客觀原因沒(méi)有進(jìn)行班級(jí)對(duì)照試驗(yàn)，也沒(méi)有開(kāi)展學(xué)生個(gè)體的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，希望以后條件具備后我們?cè)龠M(jìn)行育人效果的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的科技素養(yǎng)和動(dòng)手能力，不是一個(gè)學(xué)期十幾節(jié)課就可以形成，需要在幾個(gè)學(xué)期甚至幾年的持續(xù)實(shí)踐中慢慢積累習(xí)得。我們開(kāi)展STEM校本項(xiàng)目教學(xué)研究的根本目的，就是要普及科技實(shí)踐活動(dòng)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，落實(shí)“德智體美勞”五育并舉，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐育人和綜合育人。今后我們將繼續(xù)實(shí)施STEM校本項(xiàng)目教學(xué)，發(fā)揮STEM教育種子學(xué)校和種子教師的作用，帶動(dòng)更多的學(xué)校開(kāi)展STEM教育，為國(guó)家培養(yǎng)更多的科技人才，促進(jìn)區(qū)域科技教育的發(fā)展。

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