基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)課例開發(fā)研究

李余仙

STEM教育理念是目前國(guó)內(nèi)外科學(xué)教育理念改革和更新的重點(diǎn)，以“科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)”四個(gè)方面的素養(yǎng)為核心，構(gòu)建跨學(xué)科、交互性的人才培養(yǎng)觀念體系：讓學(xué)生通過科學(xué)認(rèn)識(shí)世界，通過數(shù)學(xué)這一基礎(chǔ)工具推動(dòng)技術(shù)和工程，在尊重規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界。在社會(huì)意義層面，STEM教育是國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、回應(yīng)技術(shù)時(shí)代社會(huì)挑戰(zhàn)的重要實(shí)現(xiàn)方式之一，將STEM理念融入中小學(xué)課程中尤為重要。

課例研究植根于課堂，是一種通過課堂設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄、課后反思總結(jié)等對(duì)該課堂過程進(jìn)行改進(jìn)和研究，以供合作共享的課程研究方式。其目的是通過磨課、課后研究的方式，不斷改善教學(xué)設(shè)計(jì)、更新教育理念，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)教學(xué)或者他人研究提供一定的借鑒意義。

本文將以小學(xué)科學(xué)課的課例研究出發(fā)，探索在STEM教育理念的基礎(chǔ)上如何進(jìn)行課例開發(fā)和研究、如何在課例研究的全過程各環(huán)節(jié)融入STEM教育理念。

一、將STEM教育理念融入教學(xué)過程，走好課例研究的第一步

首先，在教育教學(xué)方法層面，要以STEM理念為指導(dǎo)，形成跨學(xué)科、活動(dòng)型的方法體系。

第一，注重不同學(xué)科的整合邏輯和交互設(shè)計(jì)。STEM教育注重四個(gè)學(xué)科的交互設(shè)計(jì)，弱化學(xué)科之間的邊界，以跨學(xué)科的視角培育科學(xué)技術(shù)人才。小學(xué)科學(xué)課程作為小學(xué)階段唯一的“理科”課程，融合了傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物、技術(shù)、天文等學(xué)科的內(nèi)容，與STEM理念的跨學(xué)科屬性不謀而合，二者具有一定的共性。因此，在小學(xué)科學(xué)課例開發(fā)的第一階段，就需要融入STEM理念中的交互性和綜合性，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)的綜合性特征。第二，構(gòu)建以學(xué)生為中心的活動(dòng)型學(xué)科課程。STEM教育是以實(shí)踐為導(dǎo)向的，具有很強(qiáng)的活動(dòng)性特征。在小學(xué)課例的教學(xué)設(shè)計(jì)階段，就需要老師以學(xué)生為主體，以活動(dòng)為主要形式，讓學(xué)生在科學(xué)小實(shí)驗(yàn)、科學(xué)紀(jì)錄片賞析、手工作業(yè)等活動(dòng)中，體會(huì)到科學(xué)的魅力，領(lǐng)悟到技術(shù)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。

其次，在教學(xué)過程中，要提高學(xué)生參與度，增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)感，注重STEM四個(gè)核心素養(yǎng)的落實(shí)。第一，教師在教學(xué)過程中可以充分利用計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)資源，運(yùn)用數(shù)字化、信息化的STEM教育技術(shù)，豐富學(xué)生課程體驗(yàn)。比如運(yùn)用紀(jì)錄片、數(shù)字信息庫等方式，介紹課程內(nèi)容，豐富課程形式，讓學(xué)生通過自己觀察而非教師講解來探索科學(xué)的奧秘。第二，創(chuàng)設(shè)有趣的活動(dòng)，活動(dòng)可以貫穿在課前、課中、課后整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。教師可以緊扣教材內(nèi)容，設(shè)置教學(xué)小實(shí)驗(yàn)，課后手工作業(yè)等。比如讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)一個(gè)熱氣球，引導(dǎo)學(xué)生通過熱氣球原理的學(xué)習(xí)（科學(xué)素養(yǎng)的落實(shí)）、草圖的設(shè)計(jì)（技術(shù)素養(yǎng)的落實(shí)）、計(jì)算零件的大?。〝?shù)學(xué)素養(yǎng)的落實(shí)）、零件的組裝（工程素養(yǎng)的落實(shí)）等環(huán)節(jié)運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)完成。

二、將STEM理念融入小學(xué)科學(xué)的課后評(píng)價(jià)體系，形成有學(xué)科特色的課例研究的導(dǎo)向

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中提到，評(píng)價(jià)原則“倡導(dǎo)跨學(xué)科融合、校內(nèi)外結(jié)合，體現(xiàn)評(píng)價(jià)的綜合性、增值性及過程性。”因此，從宏觀上來說，評(píng)價(jià)立足于核心素養(yǎng)的落實(shí)。在這一意義上，STEM理念與之有契合之處：科學(xué)課程的綜合性要求評(píng)價(jià)的綜合性和跨學(xué)科性——評(píng)價(jià)學(xué)生是否掌握了課程中包含的技術(shù)能力、計(jì)算能力、科學(xué)能力等。因此，STEM理念可以作為一種指導(dǎo)思想融入課后評(píng)價(jià)體系當(dāng)中去。在此基礎(chǔ)上，課例研究也有了評(píng)價(jià)的參考，即是否合理落實(shí)課程核心素養(yǎng)，是課程是否有效進(jìn)行的參考。因此，這就給課例研究的課后反思和總結(jié)環(huán)節(jié)提供了良好的評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制。

三、以STEM理念為中心構(gòu)建教育研究的協(xié)同生態(tài)，為課例開發(fā)提供良好的研究環(huán)境

首先在學(xué)校層面，要加快推進(jìn)學(xué)校教研的整體化，為課例開發(fā)賦能。學(xué)?？梢越TEM教育研究中心，營(yíng)造教育研究的學(xué)術(shù)氛圍，倡導(dǎo)和引領(lǐng)教師在教育教學(xué)的基礎(chǔ)上積極開展教育課題研究。同時(shí)，學(xué)校要給教師教研提供保障，可以通過教育研究平臺(tái)的創(chuàng)建、教研資金的引入、教研產(chǎn)品的開發(fā)、教研能力的培訓(xùn)、教研評(píng)價(jià)機(jī)制的健全，積極引導(dǎo)課例開發(fā)研究，提供良好的STEM理念下課例研究的良好生態(tài)。

在教研組層面，要積極探索教研活動(dòng)的多形式共建，加強(qiáng)課例開發(fā)研究合作。教研組要發(fā)揮互幫互助的功能，積極開展多種多樣的教研活動(dòng)。要暢通研究渠道，積極組織教師聽課互評(píng)，為課例開發(fā)研究提出建議、做出改進(jìn)，最后成果共享，從而推動(dòng)學(xué)科教研能力的提高。

在教師層面，加強(qiáng)自身教育研究能力，為課例開發(fā)研究奠基。教師自身要積極學(xué)習(xí)，更新教育理念，作為科學(xué)教師，要學(xué)習(xí)了解和應(yīng)用STEM理念，積極參與學(xué)校組織的教育教研培訓(xùn)，提高能力，為課例開發(fā)研究奠定基礎(chǔ)。

總體來說，STEM理念需要貫穿中小學(xué)科學(xué)課例開發(fā)與研究的全過程，在這個(gè)基礎(chǔ)上還需要給予其良好的外部保障，通過構(gòu)建教育研究的協(xié)同生態(tài)，包括學(xué)校教研產(chǎn)品和環(huán)境的開發(fā)、教研組活動(dòng)的開展和互評(píng)、研究型教師隊(duì)伍建設(shè)等，用STEM教育理念為小學(xué)科學(xué)課例開發(fā)研究賦能。