項目式學(xué)習(xí)與STEM教育結(jié)合的教學(xué)新路

〔摘" "要〕" 項目式學(xué)習(xí)與STEM教育結(jié)合為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供了新的路徑。本文從理論與實踐兩個層面探討其融合的科學(xué)依據(jù)與實施策略，提出了包括精選項目主題、跨學(xué)科實踐、動態(tài)過程指導(dǎo)以及成果展示反饋在內(nèi)的四環(huán)節(jié)教學(xué)路徑。同時，構(gòu)建多維評估體系，從學(xué)生學(xué)習(xí)成效、教師教學(xué)效能、跨學(xué)科知識整合能力和項目實施效果四個維度全面評估，旨在為提升教學(xué)質(zhì)量提供科學(xué)支撐與實踐依據(jù)。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；項目式學(xué)習(xí)；STEM教育；跨學(xué)科融合；教學(xué)創(chuàng)新

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0091-03

項目式學(xué)習(xí)以解決問題為核心，能夠激發(fā)學(xué)生探究能力和創(chuàng)新思維，而STEM教育通過科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的深度融合，為學(xué)生應(yīng)對復(fù)雜現(xiàn)實問題提供了系統(tǒng)性框架。然而，傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)中跨學(xué)科實踐的不足，嚴重制約了學(xué)生綜合能力的發(fā)展，難以滿足現(xiàn)代教育的需求。將項目式學(xué)習(xí)與STEM教育相結(jié)合，為跨學(xué)科知識整合開辟了新路徑，能夠顯著提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與問題解決能力。因此，構(gòu)建兼具減負與增效的融合模式，已成為教學(xué)改革與研究的核心問題。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)存在的問題

小學(xué)科學(xué)課程在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、探究能力和實踐能力方面意義重大。然而，當前教學(xué)在課程設(shè)計、資源支持和教師能力等方面仍存有不足，直接制約了科學(xué)教育目標的實現(xiàn)和學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。以下從四個方面剖析小學(xué)科學(xué)教學(xué)存在的問題。

（一）學(xué)生實踐與科學(xué)探究深度缺失

實踐與探究環(huán)節(jié)長期被弱化，課程仍以教師講授和演示為主，學(xué)生參與度較低。實驗教學(xué)雖被納入課程體系，但受限于課時、設(shè)備和管理要求，仍停留在表面化的觀察和模仿階段。在實驗課程中，學(xué)生往往按照固定流程完成實驗步驟，缺乏對問題提出、假設(shè)驗證及結(jié)論推導(dǎo)等核心探究過程的深度參與。這種單向灌輸式教學(xué)模式，抑制了學(xué)生批判性思維和獨立解決問題能力的發(fā)展，削弱了科學(xué)學(xué)習(xí)的吸引力，學(xué)生的創(chuàng)新意識難以被有效激發(fā)。

（二）跨學(xué)科知識融合與應(yīng)用缺位

學(xué)科整合仍是薄弱環(huán)節(jié)，教學(xué)多以單一學(xué)科為導(dǎo)向，跨學(xué)科實踐較少。在對復(fù)雜問題的課程設(shè)計中，學(xué)生難以有效整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識進行分析與解決。例如在工程類項目中，學(xué)生常聚焦實驗結(jié)果而忽視背后的數(shù)學(xué)模型或技術(shù)邏輯。這種單一性限制了跨學(xué)科思維的培養(yǎng)。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)與主動性激發(fā)的矛盾

小學(xué)階段是學(xué)生科學(xué)興趣和探究精神養(yǎng)成的關(guān)鍵期。但當前的科學(xué)課程在激發(fā)學(xué)生興趣方面效果有限。課程形式傳統(tǒng)單調(diào)，缺乏與生活相關(guān)的情境化設(shè)計；課堂活動多依賴于課本練習(xí)，實際問題解決和創(chuàng)意表達機會不足，難以體現(xiàn)科學(xué)的實際應(yīng)用價值。此外，部分教師未結(jié)合學(xué)生的認知特點設(shè)計趣味性活動，導(dǎo)致學(xué)生只能被動參與，使科學(xué)學(xué)習(xí)逐漸成為負擔(dān)，學(xué)習(xí)主動性和探索精神顯著下降。

（四）教學(xué)資源配置與評價體系滯后

資源與技術(shù)支持不足是小學(xué)科學(xué)教育的重要制約因素。實驗設(shè)備和數(shù)字化平臺的短缺限制了實踐課程的多樣性，教師信息技術(shù)與實驗教學(xué)能力不足亦阻礙了新型教學(xué)模式的推廣應(yīng)用。同時，評價體系過于依賴紙筆測試，重知識考核，輕實踐能力與跨學(xué)科整合，難以全面反映學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，也未能為學(xué)生明確改進方向。評價的滯后性，進一步削弱了科學(xué)課程培養(yǎng)學(xué)生實際能力的價值。

二、項目式學(xué)習(xí)與STEM教育的理論基礎(chǔ)

（一）項目式學(xué)習(xí)的教育理念

項目式學(xué)習(xí)以真實問題驅(qū)動，強調(diào)學(xué)生在實踐中構(gòu)建知識，通過跨學(xué)科整合與探究活動激發(fā)自主學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。其核心在于通過對具體情境中任務(wù)的解決，幫助學(xué)生掌握科學(xué)知識與技能。這種“做中學(xué)”的模式改變了傳統(tǒng)單向知識傳授的方式，其實踐性、自主性和綜合性特征為小學(xué)科學(xué)教育提供了重要支持，同時為STEM教育的實現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。

（二）STEM教育的融合愿景

STEM教育以科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的深度融合為核心，旨在通過多學(xué)科實踐培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和問題解決能力。這種教育理念不僅推動知識在小學(xué)科學(xué)中的整合應(yīng)用，還通過注重解決實際問題與培養(yǎng)未來技能，為學(xué)生的全面發(fā)展提供保障。STEM教育的多樣性與項目式學(xué)習(xí)的開放性和探索性高度契合，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)創(chuàng)新提供了廣闊空間。

（三）兩者融合的必然性

項目式學(xué)習(xí)與STEM教育的融合具有內(nèi)在邏輯和實踐優(yōu)勢，兩者均注重學(xué)生的主動參與、跨學(xué)科協(xié)作和知識的實際應(yīng)用。這種融合突破了單一學(xué)科教學(xué)的局限，促進了學(xué)生對科學(xué)原理的理解與復(fù)雜問題的解決。例如，通過設(shè)計基于工程的科學(xué)項目，學(xué)生需要綜合數(shù)學(xué)運算、技術(shù)支持和科學(xué)理論，以形成系統(tǒng)的解決方案。此外，這種融合順應(yīng)了從知識傳授到能力培養(yǎng)的教育轉(zhuǎn)型趨勢，為小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了高效的路徑。結(jié)合實際問題的項目活動提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，為跨學(xué)科課程設(shè)計和實施奠定了堅實的理論依據(jù)。

三、項目式學(xué)習(xí)與STEM教育結(jié)合為教學(xué)提供新路徑

（一）精選科研項目主題，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣

在項目式學(xué)習(xí)與STEM教育的融合中，項目主題的選擇是課程實施的關(guān)鍵，其科學(xué)性和吸引力決定了學(xué)生的參與度與學(xué)習(xí)的效果。優(yōu)質(zhì)的主題應(yīng)貼近學(xué)生的日常生活實際，具備探究深度與學(xué)科綜合性，能引導(dǎo)學(xué)生在真實情境中整合多學(xué)科知識。

情境化問題的設(shè)計應(yīng)突出科學(xué)知識的現(xiàn)實應(yīng)用價值。教師可以結(jié)合學(xué)生的認知水平與社會熱點問題，設(shè)計具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的情境化主題，以真實情境激發(fā)學(xué)生的好奇心和內(nèi)在學(xué)習(xí)動機。在這樣的項目中，學(xué)生不僅能夠發(fā)現(xiàn)和提出問題，還能通過探索過程提高問題意識和解決問題能力。同時，這種以情境為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)路徑能夠讓學(xué)生深刻體會科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，從而激發(fā)其主動學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力和對多學(xué)科融合的長期興趣。

（二）借助相關(guān)學(xué)科實踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)

實踐活動是項目式學(xué)習(xí)與STEM教育融合的核心，是深化學(xué)科知識與培養(yǎng)綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識，解決復(fù)雜的現(xiàn)實問題。例如，“設(shè)計太陽能房屋”活動要求學(xué)生掌握太陽能原理，運用相關(guān)工具進行三維建模，結(jié)合數(shù)學(xué)知識計算材料用量和成本，并通過工程思維優(yōu)化設(shè)計方案。該過程對提升學(xué)生的知識整合能力、理解學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系和知識遷移具有重要意義。

跨學(xué)科實踐的組織應(yīng)以問題驅(qū)動為導(dǎo)向，通過富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)激發(fā)學(xué)生的探索欲望和合作精神。在團隊協(xié)作中，學(xué)生需要分工合作，結(jié)合不同學(xué)科的知識與方法共同完成項目，培養(yǎng)其溝通能力與團隊合作精神；教師則需根據(jù)項目的具體需求提供充分的資源和技術(shù)支持，例如三維建模軟件、實驗工具、測量設(shè)備等，以確保學(xué)生能夠順利完成任務(wù)。該過程可以促進學(xué)生加深對學(xué)科知識的理解，提升其綜合分析、創(chuàng)新設(shè)計和問題解決能力。

（三）提供動態(tài)過程指導(dǎo)，培育學(xué)生探究創(chuàng)新能力

在項目實施中，教師由傳統(tǒng)的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者和支持者，為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)與探究空間。教師需要通過動態(tài)指導(dǎo)確保項目的科學(xué)性與方向性。例如，“建造防震建筑”項目要求學(xué)生學(xué)習(xí)地震的成因與特性，探討防震建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，并利用實驗驗證自己的設(shè)計方案。教師通過引導(dǎo)問題深化學(xué)生思考，如“如何有效減少建筑在地震中的震動？”“哪些材料更適合防震設(shè)計？”將科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為實踐成果，形成系統(tǒng)化的工程解決方案。

過程性評價是項目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。教師應(yīng)注重對學(xué)生在項目中思維深度、探究過程及問題解決能力的評價，而非僅僅關(guān)注最終成果。通過動態(tài)反饋與及時指導(dǎo)，教師可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身不足并改進設(shè)計。同時，鼓勵學(xué)生自我反思以及與同伴間的評價學(xué)習(xí)，以激發(fā)其創(chuàng)造性思維，形成從發(fā)現(xiàn)問題到優(yōu)化方案的循環(huán)提升機制。該方式培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力，為其科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（四）通過成果展示反饋，推動學(xué)生深度學(xué)習(xí)

項目展示是學(xué)生成果呈現(xiàn)與經(jīng)驗分享的重要平臺。學(xué)生通過多樣化方式呈現(xiàn)自己的設(shè)計思路、探究過程及最終成果，如通過現(xiàn)場演示、制作視頻或舉辦展覽等形式，可以鞏固所學(xué)知識，鍛煉邏輯思維與語言表達能力。例如，在“環(huán)保水過濾裝置”的展示中，學(xué)生通過實驗演示與數(shù)據(jù)分析，展示設(shè)計的科學(xué)性與實際效果。展示后的反饋環(huán)節(jié)至關(guān)重要，教師通過提問和點評，引導(dǎo)學(xué)生反思項目的科學(xué)價值與改進空間。同伴間的互動交流可以激發(fā)靈感，推動學(xué)生對項目的二次優(yōu)化。例如，在上述展示中，其他小組的建議可讓學(xué)生意識到設(shè)計的局限性，從而進一步完善方案。通過“展示—反饋—優(yōu)化”的循環(huán)，學(xué)生不斷積累經(jīng)驗，提升了科學(xué)探究能力與創(chuàng)新能力，為其終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)提供重要支持。

四、項目式學(xué)習(xí)與STEM教育結(jié)合的多維評估體系

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)成效的多維度評估

在項目式學(xué)習(xí)與STEM教育融合的實踐中，對學(xué)生學(xué)習(xí)成效的評估不僅關(guān)注其對科學(xué)知識的掌握程度，更注重其跨學(xué)科綜合應(yīng)用與創(chuàng)新能力的提升。評估過程通過全方位觀察和分析實現(xiàn)，包括記錄學(xué)生在項目實施中的探究行為、審視最終作品的質(zhì)量與創(chuàng)新性，以及組織項目成果展示和答辯環(huán)節(jié)。例如，考查學(xué)生能否清晰闡述項目科學(xué)原理、熟練運用技術(shù)工具，以及有效實施工程設(shè)計，全面反映其學(xué)習(xí)成效。此外，項目結(jié)束后，可通過問卷調(diào)查和訪談，了解學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與主動性變化情況，為后續(xù)教學(xué)設(shè)計提供科學(xué)反饋。

（二）教師教學(xué)能力的多維提升評估

在項目式學(xué)習(xí)與STEM教育的融合中，教師的教學(xué)能力評估聚焦于教學(xué)設(shè)計、課堂組織及對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的支持能力。教師可通過教學(xué)反思全面總結(jié)項目設(shè)計與實施經(jīng)驗，深入剖析自身教學(xué)的成效與改進空間。同時，通過同行教師的課堂觀摩與專業(yè)互評，獲得客觀且建設(shè)性的教學(xué)效果反饋。此外，教學(xué)目標的實現(xiàn)度也是評估的重要依據(jù)，例如，通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)與學(xué)科目標的完成情況，以驗證教學(xué)設(shè)計與教學(xué)策略的有效性，從而推動教師專業(yè)能力持續(xù)發(fā)展。

（三）學(xué)生跨學(xué)科知識整合能力的深度評估

跨學(xué)科知識整合與應(yīng)用能力是項目式學(xué)習(xí)與STEM教育融合的核心目標之一，其評估重點在于學(xué)生能否在實際項目中有效整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的知識以解決復(fù)雜問題。例如，在“橋梁設(shè)計”項目中，學(xué)生需要應(yīng)用科學(xué)原理優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合數(shù)學(xué)方法進行精確計算，并利用技術(shù)工具完成模型建造。最終成果的知識綜合性、設(shè)計的科學(xué)性與問題解決的完整性是核心評估標準。同時，評估還關(guān)注學(xué)生對跨學(xué)科思維方式的掌握與遷移能力，通過分析他們在不同情境中的知識應(yīng)用水平，推動其系統(tǒng)性思維的發(fā)展。

（四）項目實施效果與評價機制的迭代優(yōu)化

項目式學(xué)習(xí)與STEM教育的融合效果需通過優(yōu)化評價機制持續(xù)提升。評估應(yīng)覆蓋資源配置合理性、時間安排科學(xué)性以及評價工具適切性。通過分析學(xué)生參與度、任務(wù)完成質(zhì)量以及課堂互動效果，全面衡量項目成效。同時，通過教師和學(xué)生的多方反饋，進一步優(yōu)化評價機制。例如，利用動態(tài)過程性評價工具記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，豐富團隊協(xié)作與成果展示的評價方式。在長期實踐中，通過迭代優(yōu)化以確保融合路徑的高效性與適應(yīng)性，為教育質(zhì)量的持續(xù)提升提供強有力保障。

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