新課標(biāo)理念下STEM跨學(xué)科融合教育的實踐探索

丁義國 程然

主持人語

為推進(jìn)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》落地實施，江蘇教育報刊總社聯(lián)合江蘇省教育學(xué)會初中教育專業(yè)委員會于2022年10月開展了主題為“聚焦新課程，推動初中學(xué)校高品質(zhì)發(fā)展”的案例征集活動。全省各級各類初中圍繞學(xué)校管理、課程建設(shè)、課堂教學(xué)變革、師資隊伍培養(yǎng)等多個主題，從理念引領(lǐng)、機制保障、舉措落實、成果體現(xiàn)等方面展現(xiàn)了學(xué)校在貫徹落實新課程方案和新課程標(biāo)準(zhǔn)中的突出亮點和特色。近期，《專題》欄目陸續(xù)刊發(fā)部分創(chuàng)新案例和優(yōu)秀案例，以宣傳先進(jìn)典型，傳播改革經(jīng)驗，匯聚前進(jìn)力量，敬請關(guān)注。

摘 要

STEM教育以實際問題的提出、分析、解決為基本流程，強調(diào)跨學(xué)科整合、多學(xué)科融合。江蘇省海安市海陵中學(xué)通過成立機器人社團(tuán)、無人機社團(tuán)、趣味編程社團(tuán)、趣味生物社團(tuán)，建設(shè)“創(chuàng)客空間”等途徑，對新課標(biāo)理念下STEM跨學(xué)科融合教育開展了實踐探索。STEM課程貫穿整個初中學(xué)段，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情，拓寬了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思路，提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞

新課標(biāo) STEM 跨學(xué)科

江蘇省海安市海陵中學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)為“質(zhì)量第一，品格至上，創(chuàng)新爭先”，其中“創(chuàng)新爭先”旨在培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)校以中國教育科學(xué)研究院STEM教育2029創(chuàng)新教育行動計劃“初中學(xué)段STEM教育課程開發(fā)與建設(shè)”課題研究為抓手，依托信息化教學(xué)大環(huán)境和本地區(qū)科技資源，通過成立機器人社團(tuán)、無人機社團(tuán)、趣味編程社團(tuán)、趣味生物社團(tuán)，建設(shè)“創(chuàng)客空間”等途徑，對新課標(biāo)理念下STEM跨學(xué)科融合教育開展了實踐探索。

一、STEM課程目標(biāo)

STEM教育以實際問題的提出、分析、解決為基本流程，強調(diào)跨學(xué)科整合、多學(xué)科融合。學(xué)校STEM教師團(tuán)隊來自信息技術(shù)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、勞技等多個學(xué)科，各學(xué)科教師以本學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)為指引，開發(fā)符合學(xué)校實際的教學(xué)項目，引領(lǐng)學(xué)生在項目式學(xué)習(xí)、問題式學(xué)習(xí)中將各學(xué)科知識和技能加以融合、運用，碰撞出新的思維火花，并積極驗證自己的想法，努力生成新方法、新技術(shù)。

二、STEM課程架構(gòu)

學(xué)校STEM校本課程為三級課程，按學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和興趣細(xì)分為普及型課程、提高型課程和優(yōu)化型課程，見圖1。普及型課程如Arduino基礎(chǔ)、三維設(shè)計基礎(chǔ)、Scratch、手工焊接、無人機基礎(chǔ)飛行知識、生物學(xué)科基礎(chǔ)等，以任務(wù)驅(qū)動方式展開，是社團(tuán)成員必修的基礎(chǔ)課程。同時，無人機、創(chuàng)意機器人兩門課程都需要編程語言作為基礎(chǔ)，而Python比起其他編程語言，后續(xù)拓展功能強大，因此，我們成立的編程社團(tuán)主講Python語言，在校本三級課程里面它也屬于普及型課程，對所有學(xué)生開放。有了編程語言等普及型課程作為支撐，學(xué)生可選擇最感興趣、與生活息息相關(guān)的實踐型項目進(jìn)行學(xué)習(xí)。

三、STEM課程實施

學(xué)校把STEM課程列入校本課程，成立了機器人社團(tuán)、無人機社團(tuán)、趣味編程社團(tuán)、趣味生物社團(tuán)，建設(shè)了“創(chuàng)客空間”。課程實施根據(jù)需求確定授課地點：項目式學(xué)習(xí)的地點分別設(shè)在學(xué)校的創(chuàng)客教室、微機房、實驗室、操場等；而問題式學(xué)習(xí)則選擇科技中心、博物館、農(nóng)業(yè)園、科普園地等作為實踐基地。學(xué)校根據(jù)學(xué)生需求選擇合適的上課地點，提倡讓學(xué)生親身經(jīng)歷，鼓勵學(xué)生思考、創(chuàng)新、實踐。在課時方面，短期項目1—2個課時，長期項目4—8個課時，不同年級可交叉安排短期項目和長期項目。課程實施時，每節(jié)課課前有教學(xué)設(shè)計，課后有反思，任課教師按教學(xué)反饋情況調(diào)整教學(xué)設(shè)計，經(jīng)備課組內(nèi)教師共同多次磨課之后完善教學(xué)設(shè)計。在教學(xué)過程中，教師觀察并記錄學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握了哪些方法，及時收集學(xué)生在每一學(xué)習(xí)階段的反饋，以問卷調(diào)查方式收集不同學(xué)生對課程的評價，為后續(xù)改進(jìn)和完善做好準(zhǔn)備。

四、STEM課程評價

著名教育專家斯塔佛爾姆說：“評價不在于證明，而在于改進(jìn)。”STEM課程有別于傳統(tǒng)課程，各種新奇的實驗裝置豐富了學(xué)生活動，課堂氣氛熱烈，但同時要關(guān)注知識的傳授和學(xué)生能力素養(yǎng)的提升。我們采用綜合性評價體系，即總結(jié)性評價和表現(xiàn)性評價相結(jié)合。其中，總結(jié)性評價主要通過學(xué)生檔案形式進(jìn)行記錄和呈現(xiàn)，包括項目活動目標(biāo)、對象、時間、地點、小組分工、活動過程、活動結(jié)果、心得體會等；表現(xiàn)性評價涵蓋協(xié)作能力、溝通能力、表達(dá)能力、批判性思維等方面，評價方法多元化，包括學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師評價以及專家評價等。評價與教學(xué)相結(jié)合，評價的結(jié)果可作為課程改進(jìn)的參考依據(jù)。由于STEM課程教學(xué)流程由課程設(shè)計、課堂活動、教學(xué)成果展示等組成，因此在每個環(huán)節(jié)都可由教師、學(xué)生開展自評及互評。比如在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)中，主要由學(xué)科組教師實施評價，包括學(xué)科融合、項目主題設(shè)計、學(xué)生學(xué)情、器材準(zhǔn)備情況等，任課教師根據(jù)評價對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行調(diào)整和完善。

行勝于言。近年來，學(xué)校STEM教育成果卓然：STEM課程貫穿于整個初中學(xué)段，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情，拓寬了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思路，提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；一批動手能力強、思維活躍、科技素養(yǎng)較高的優(yōu)秀學(xué)生，在人工智能競賽等活動中取得了優(yōu)異成績；與高中創(chuàng)新人才培養(yǎng)形成傳送鏈，每年都有多名社團(tuán)學(xué)生獲得高中特長生招生考試資格，獲得家長高度認(rèn)可和社會的廣泛贊譽。

（作者單位：江蘇省海安市海陵中學(xué)）