“整合+創(chuàng)新”STEM教育理念下的項(xiàng)目式活動(dòng)設(shè)計(jì)

〔摘" "要〕" 本文探討了STEM教育理念下小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式活動(dòng)的理論框架與基本原則，包括STEM教育的含義、整合與創(chuàng)新的教育理念，以及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教育價(jià)值。進(jìn)一步，文中詳細(xì)闡述了在小學(xué)階段實(shí)施STEM項(xiàng)目式活動(dòng)的設(shè)計(jì)策略與實(shí)施步驟，如課程內(nèi)容的整合策略、創(chuàng)新教學(xué)方法的應(yīng)用、學(xué)生核心能力的培養(yǎng)以及項(xiàng)目管理與評(píng)估。通過舉例分析，本文旨在提供一種系統(tǒng)的方法，以促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；“整合+創(chuàng)新”；STEM教育理念；項(xiàng)目式活動(dòng)；設(shè)計(jì)策略

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0088-03

STEM教育作為一種創(chuàng)新的教育模式，強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域知識(shí)的綜合應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問題能力。在小學(xué)階段開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解，還能在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。本文將探討STEM教育在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，分析其在促進(jìn)學(xué)生綜合技能發(fā)展中的作用，并提出相應(yīng)的教學(xué)策略和實(shí)施建議。

一、STEM教育理念下項(xiàng)目式活動(dòng)的理論框架與基本原則

（一）STEM教育的含義與重要性

STEM教育，即科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的綜合教育模式，旨在通過跨學(xué)科的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。在小學(xué)科學(xué)教育中，STEM理念的融入不僅有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，還能夠在學(xué)生心智發(fā)展的關(guān)鍵階段，培養(yǎng)其解決問題的能力、批判性思維及創(chuàng)新能力。STEM教育的核心在于其跨學(xué)科的教學(xué)模式，這種模式強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，通過實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生理解科學(xué)理論在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如在進(jìn)行一個(gè)關(guān)于橋梁建設(shè)的項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生不僅需要理解力學(xué)（科學(xué)）的基本原理，還需要掌握測(cè)量（數(shù)學(xué)）、設(shè)計(jì)（工程）和使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（技術(shù)）等技能。這種綜合應(yīng)用的學(xué)習(xí)方式，能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問題的過程中，自然而然地掌握和應(yīng)用跨學(xué)科的知識(shí)。同時(shí)，在現(xiàn)代社會(huì)，多數(shù)新興行業(yè)和未來職業(yè)都與科學(xué)技術(shù)密切相關(guān)，而STEM教育可以為學(xué)生提供一個(gè)了解和探索這些領(lǐng)域的平臺(tái)。通過參與與STEM相關(guān)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以提前接觸到未來可能從事的職業(yè)領(lǐng)域，還能夠在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)自我興趣和潛力，為未來的職業(yè)選擇和學(xué)術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。而且，STEM教育還特別強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作，這些都是現(xiàn)代社會(huì)工作中不可缺少的重要技能。通過小組合作完成項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生在提升個(gè)人能力時(shí)，也能學(xué)習(xí)怎樣與他人有效溝通、協(xié)作解決問題。

（二）“整合+創(chuàng)新”的教育理念解析

在STEM教育框架下，整合意味著將分散的學(xué)科知識(shí)和技能融為一體，形成一個(gè)互補(bǔ)和相互依賴的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生能夠在解決實(shí)際問題時(shí)，從多個(gè)角度和維度進(jìn)行思考和應(yīng)用。而創(chuàng)新主要是在這種整合的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，鼓勵(lì)他們不僅要應(yīng)用已有的知識(shí)解決問題，還要探索新的方法和策略，進(jìn)行原創(chuàng)性的思考。在教學(xué)實(shí)踐中，“整合+創(chuàng)新”的理念要求教師在設(shè)計(jì)課程和活動(dòng)時(shí)，不僅要考慮將不同學(xué)科的內(nèi)容和方法結(jié)合起來，還要思考如何利用這種整合促進(jìn)新知識(shí)的生成。例如，在一個(gè)關(guān)于環(huán)境保護(hù)的項(xiàng)目中，學(xué)生需要使用科學(xué)方法分析土壤樣本，利用技術(shù)工具記錄和處理數(shù)據(jù)，應(yīng)用工程技能設(shè)計(jì)可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行量化分析和預(yù)測(cè)。在這一過程中，教師的角色是作為引導(dǎo)者和協(xié)調(diào)者，不僅要提供必要的學(xué)科知識(shí)，還要激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索和創(chuàng)造，鼓勵(lì)他們提出新的看法，嘗試未經(jīng)證實(shí)的方法，甚至從失敗中學(xué)習(xí)。同時(shí)，這種教育模式成功的關(guān)鍵在于創(chuàng)造一個(gè)開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，教師提供資源和支持，學(xué)生則在實(shí)踐中學(xué)習(xí)整合不同的信息和技能，以創(chuàng)新的方式解決問題。

（三）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教育價(jià)值

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是通過讓學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施，不僅能夠增強(qiáng)其對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，還能培養(yǎng)他們的綜合能力和創(chuàng)新精神。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心在于其實(shí)踐性和探究性，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作解決實(shí)際問題，從而在實(shí)踐中掌握和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)。這種學(xué)習(xí)方式不僅有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考能力、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。同時(shí)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教育價(jià)值還體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)上。通過參與項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅能夠深入理解科學(xué)原理，還能在實(shí)際操作中掌握技術(shù)和工程技能，并運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析數(shù)據(jù)和解決問題。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生建立起科學(xué)探究和數(shù)學(xué)思維之間的聯(lián)系，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新能力。而且，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)還強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力的培養(yǎng)，學(xué)生在項(xiàng)目中需要與同學(xué)進(jìn)行分工合作，共同完成任務(wù)，這不僅能夠提高他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還能培養(yǎng)他們的責(zé)任感和領(lǐng)導(dǎo)力。

二、STEM教育理念下項(xiàng)目式活動(dòng)的設(shè)計(jì)策略

（一）課程內(nèi)容的整合策略

在STEM教育中，課程內(nèi)容的整合主要是通過跨學(xué)科的方式，將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的元素融合在一起，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜概念的理解和應(yīng)用能力。這種整合，不只是將不同學(xué)科的知識(shí)簡(jiǎn)單疊加，而是需要在設(shè)計(jì)上確保各學(xué)科之間的互動(dòng)和相互支持，形成一個(gè)有機(jī)的學(xué)習(xí)整體。例如在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師需要考慮將理論知識(shí)與實(shí)際操作、觀察與實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)記錄與分析等環(huán)節(jié)結(jié)合起來，使學(xué)生在實(shí)際操作中體驗(yàn)和理解科學(xué)原理，從而更好地掌握技術(shù)和工程技能，并運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決問題。

以小學(xué)科學(xué)中“聲音是怎樣傳播的”為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)聲音傳播的基本規(guī)律，比如通過擊打不同材質(zhì)的物體，讓學(xué)生感受到聲音的振動(dòng)特性。接著，利用技術(shù)工具，如錄音設(shè)備和頻譜分析軟件，讓學(xué)生記錄不同聲音的頻率和振幅，通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步理解聲音的物理屬性。在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生制作簡(jiǎn)單的聽筒或者聲音放大器，應(yīng)用聲音的傳播原理解決實(shí)際問題，如在一個(gè)嘈雜的環(huán)境中清晰地傳遞信息。還可以通過數(shù)學(xué)工具，如圖表和計(jì)算公式，幫助學(xué)生定量描述聲音傳播的速度和距離，以及聲波在不同介質(zhì)中的傳播效率，從而讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中深入理解聲音的傳播機(jī)制，并提高他們運(yùn)用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的興趣和能力。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法的應(yīng)用

在STEM教育框架下，創(chuàng)新教學(xué)方法的應(yīng)用是激發(fā)小學(xué)生科學(xué)興趣和增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵。這些方法通過整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的概念，以項(xiàng)目為中心，強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作和問題解決，從而促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。這種教學(xué)策略重視學(xué)生主動(dòng)參與和體驗(yàn)，推崇教師成為引導(dǎo)者的角色，而非單純的知識(shí)傳授者。通過這種方式，學(xué)生不僅可以加深對(duì)科學(xué)原理的理解，還能獲得必要的技術(shù)技能，培養(yǎng)解決復(fù)雜問題的能力。而且，創(chuàng)新教學(xué)方法還包括對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境的重新設(shè)計(jì)，如利用多媒體和信息技術(shù)資源，創(chuàng)造更為豐富和互動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

以小學(xué)科學(xué)中“水沸騰了”為例，教師可以通過視頻或動(dòng)畫展示水分子在加熱過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以此引入水沸騰的基本概念。接下來，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察水從室溫加熱到沸騰的全過程，并使用數(shù)字溫度計(jì)實(shí)時(shí)記錄溫度變化。而在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要預(yù)測(cè)水溫的變化趨勢(shì)，并與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，這一過程不僅能鍛煉他們的預(yù)測(cè)和分析能力，還能增強(qiáng)其對(duì)物理現(xiàn)象背后科學(xué)原理的理解。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生探討不同條件下（如不同壓力或不同環(huán)境下）水沸騰的變化，通過這種探索活動(dòng)，學(xué)生能夠在實(shí)際操作中理解和應(yīng)用科學(xué)和工程的知識(shí)，并且也能夠通過數(shù)學(xué)工具支持他們的科學(xué)探究。這種教學(xué)方法不僅能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還可以激發(fā)他們探索未知的熱情，充分體現(xiàn)了創(chuàng)新教學(xué)方法在小學(xué)科學(xué)教育中的應(yīng)用價(jià)值。

（三）學(xué)生核心能力的培養(yǎng)

在STEM教育中，特別是在小學(xué)階段，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以有效地促進(jìn)學(xué)生批判性思維、解決問題能力、創(chuàng)造力以及團(tuán)隊(duì)合作精神的發(fā)展，這些能力的培養(yǎng)不僅有助于學(xué)生在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的成長(zhǎng)，也可以為他們未來的職業(yè)生涯和社會(huì)生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在具體實(shí)施中，教師需要設(shè)計(jì)包含解決具體問題的項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生在探索和實(shí)踐中學(xué)習(xí)科學(xué)原理和技術(shù)應(yīng)用，并通過團(tuán)隊(duì)合作完成項(xiàng)目任務(wù)，在實(shí)際交流和協(xié)作中提高社交能力和領(lǐng)導(dǎo)能力。

以小學(xué)科學(xué)中“各種各樣的運(yùn)動(dòng)”為例，該項(xiàng)目主要是通過觀察和實(shí)驗(yàn)各種物體的運(yùn)動(dòng)方式，幫助學(xué)生理解力和運(yùn)動(dòng)的基本概念。在這個(gè)項(xiàng)目中，教師可以將學(xué)生分組并討論在日常生活中觀察到的各種運(yùn)動(dòng)形式，如滑行、滾動(dòng)、擺動(dòng)等。接著，每個(gè)小組選擇一種運(yùn)動(dòng)形式，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以探究影響運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的因素，如摩擦力、重力和推力。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要使用測(cè)量工具如尺子和計(jì)時(shí)器收集數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)技能處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，例如計(jì)算速度和加速度。同時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過繪制力和運(yùn)動(dòng)的圖表，進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，并讓學(xué)生展示他們的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行同伴評(píng)價(jià)和討論。通過這樣的活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠深入理解科學(xué)概念，還能夠鍛煉觀察力、分析力和表達(dá)能力，也可以促進(jìn)創(chuàng)造性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的發(fā)展。這樣的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以通過提供一個(gè)充滿挑戰(zhàn)和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能夠在解決實(shí)際問題中積極思考和主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而全面提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（四）項(xiàng)目管理與評(píng)估

在STEM教育中，項(xiàng)目管理不僅涉及項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施，還包括對(duì)項(xiàng)目過程和結(jié)果的系統(tǒng)評(píng)估。有效的項(xiàng)目管理應(yīng)該包括明確的目標(biāo)設(shè)定、資源配置、時(shí)間管理和風(fēng)險(xiǎn)控制，而項(xiàng)目評(píng)估應(yīng)側(cè)重于學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況以及教學(xué)方法的有效性。在實(shí)施過程中，教師需要不斷監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度，調(diào)整教學(xué)策略，確保每一步都符合教學(xué)目標(biāo)。評(píng)估則應(yīng)該多維度進(jìn)行，不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)掌握和技能應(yīng)用，還要考查學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，以及項(xiàng)目本身在激發(fā)學(xué)生興趣和參與度方面的效果。

以小學(xué)科學(xué)“種植鳳仙花”為例，教師可以與學(xué)生一起制定種植計(jì)劃，明確每個(gè)階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)，例如土壤選擇、種子播種、澆水和施肥等，且每一步驟都有明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和預(yù)期結(jié)果。教師還可以將學(xué)生分成小組，每組負(fù)責(zé)一塊種植區(qū)，定期記錄植物生長(zhǎng)狀態(tài)，如株高、葉片數(shù)等，并拍照存檔，形成生長(zhǎng)日志。在項(xiàng)目評(píng)估階段，除了對(duì)植物生長(zhǎng)結(jié)果的直觀評(píng)價(jià)外，教師還可設(shè)計(jì)相關(guān)的科學(xué)測(cè)試，如土壤酸堿度的測(cè)定，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解土壤性質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。同時(shí)，學(xué)生需要在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)提交一份報(bào)告，總結(jié)種植經(jīng)驗(yàn)，分析成功與失敗的原因，并進(jìn)行口頭報(bào)告，分享學(xué)習(xí)心得和科學(xué)發(fā)現(xiàn)。這種項(xiàng)目管理與評(píng)估方法不僅能讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，還可培養(yǎng)他們的計(jì)劃與執(zhí)行能力、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，教師也能根據(jù)評(píng)估的結(jié)果對(duì)教學(xué)方法和過程進(jìn)行反思和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)。

三、結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)STEM教育理念及其在小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式活動(dòng)中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析可見，結(jié)合STEM教育的教學(xué)策略不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)科知識(shí)水平，還能夠在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。而有效的課程整合策略、創(chuàng)新的教學(xué)方法、對(duì)學(xué)生核心能力的系統(tǒng)培養(yǎng)以及嚴(yán)格的項(xiàng)目管理與評(píng)估，都是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵因素。未來，教師應(yīng)繼續(xù)探索和優(yōu)化STEM項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式，以適應(yīng)快速變化的教育需求，為學(xué)生的全面發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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