徐新中　王春燕

【摘 要】教育不僅要關(guān)注文化知識的積累，更應(yīng)重視學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。文章從蘇南一所農(nóng)村小學(xué)的視角闡述了對STEM教育微項目學(xué)習(xí)的實踐與思考，它基于學(xué)生興趣，以項目學(xué)習(xí)的方式喚醒學(xué)生的自我意識及情感體驗，注重探究，倡導(dǎo)造物，鼓勵分享，讓學(xué)生在探究活動中“求真”“求善”“求美”。

【關(guān)鍵詞】STEM教育;微項目學(xué)習(xí);實踐

【作者簡介】徐新中，江蘇省宜興市實驗小學(xué)科技信息中心副主任，全國優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員、無錫市學(xué)科帶頭人、宜興市名師工作室導(dǎo)師;王春燕，江蘇省優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員。

一、STEM教育的提出STEM教育起源于美國。1986年，美國國家科學(xué)委員會發(fā)表《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報告，首次明確提出“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)教育集成”的綱領(lǐng)性建議，這被公認為美國STEM學(xué)科集成戰(zhàn)略的起點。如今在中小學(xué)階段已成立了遍布全美的以STEM為核心的學(xué)校，這些學(xué)校共同的特征是：注重STEM學(xué)科建設(shè)、能提供規(guī)范的STEM課程、擁有豐富的STEM教育資源和優(yōu)良的STEM教師團隊等。STEM項目要求學(xué)生積極參與、創(chuàng)新、合作、分享，像科學(xué)家那樣開展研究活動，像工程師那樣設(shè)計制造產(chǎn)品。同時，日本、德國等發(fā)達國家因為學(xué)生學(xué)業(yè)成績下降、高素質(zhì)勞動力匱乏等因素也正大力推進中小學(xué)階段的STEM教育。

STEM教育的迅速發(fā)展對我國基礎(chǔ)教育產(chǎn)生了極大的促動作用，成為提高學(xué)生科技創(chuàng)新綜合素養(yǎng)的“一劑良藥”，受到普遍歡迎和重視。目前，國內(nèi)大中城市的部分學(xué)校對于STEM教育的引入已經(jīng)從單純介紹國外STEM課程經(jīng)典案例為主，逐步轉(zhuǎn)變到在各校探索STEM教育項目的校本化實施推進研究。

宜興市培源實驗小學(xué)自20世紀90年代起就開展了小學(xué)生科技教育實踐研究，“十一五”“十二五”期間進行了兩項江蘇省教育科學(xué)規(guī)劃課題的研究——“小學(xué)科技教育主要問題及其解決策略的研究”和“STS教育理念引領(lǐng)下小學(xué)生科學(xué)探究力培養(yǎng)的研究”，具有一定的基礎(chǔ)理論和實踐成果。同時，學(xué)校也發(fā)現(xiàn)了以往研究中的困惑與不足，如培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)探究力如何做到因材施教、各顯其能？教師的引領(lǐng)能力和學(xué)生的核心素養(yǎng)如何有效提升？嚴格意義上的STEM教育如何科學(xué)推進？……這些都是學(xué)校開展STEM教育項目研究的動力與方向。

二、STEM教育微項目學(xué)習(xí)的內(nèi)涵STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，其要義在于認識世界、解釋自然界的客觀規(guī)律。其中，技術(shù)和工程側(cè)重于在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界、實現(xiàn)對自然界的調(diào)控和利用、解決社會發(fā)展過程中遇到的難題;數(shù)學(xué)則是技術(shù)與工程學(xué)科的基礎(chǔ)工具[1]。STEM教育既有利于學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多個領(lǐng)域的抽象概念，還有利于培養(yǎng)學(xué)生以綜合設(shè)計能力和動手實踐能力等為代表的創(chuàng)新能力，使學(xué)校學(xué)習(xí)與社會生產(chǎn)、生活的關(guān)系越來越緊密，推進學(xué)科課程項目化進程，增強學(xué)生的公民意識。

STEM教育微項目學(xué)習(xí)是“基于項目的學(xué)習(xí)”（PBL）模式的延伸和發(fā)展，緊密結(jié)合科學(xué)、信息技術(shù)、勞動技術(shù)、數(shù)學(xué)等國家課程，開發(fā)和實施具有區(qū)域、學(xué)校特色的STEM課程內(nèi)容，以項目式學(xué)習(xí)為主要形式，采取項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動、主題活動等形式[2]，緊密結(jié)合各學(xué)科核心知識點進行的STEM項目實踐與創(chuàng)新。在實踐中則體現(xiàn)在設(shè)計真實情境的微型項目，將相關(guān)學(xué)科知識分解為若干個小項目實驗，安排在常態(tài)教育活動中落實推進，訓(xùn)練學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)有效地開展主題型、研究型學(xué)習(xí)活動，從而促進學(xué)生知識的建構(gòu)，提高解決問題的能力，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、STEM教育微項目學(xué)習(xí)的實踐與思考

基于以上對STEM教育微項目學(xué)習(xí)的認識與理解，宜興市培源實驗小學(xué)堅守教育應(yīng)立足當下、面向未來的理念，積極嘗試探尋適合新時代學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展需求的STEM教育新途徑、新方式及其相應(yīng)的評價機制，并在實踐中不斷調(diào)整、優(yōu)化，逐步形成科學(xué)合理、規(guī)范有效的操作策略。

（一）創(chuàng)新課程內(nèi)容

學(xué)校以《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》和《義務(wù)教育各學(xué)科課程標準（2011年版）》為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)目標與特色，認真開展實踐探索，創(chuàng)新STEM教育課程內(nèi)容。一方面以課內(nèi)外科學(xué)教育實踐活動為載體，探索STEM教育師資的培養(yǎng)機制，選取探究學(xué)習(xí)、體驗學(xué)習(xí)、游戲?qū)W習(xí)等方式，推進教學(xué)方式的創(chuàng)新。另一方面是開發(fā)和實施具有地域特色的STEM課程內(nèi)容，探索建構(gòu)學(xué)校STEM教育課程體系，積極搜集并提供各具特色的素材和形式多樣的課程資源，為不同基礎(chǔ)、不同潛質(zhì)、不同特長和愛好的學(xué)生的持續(xù)發(fā)展提供“定制”式的學(xué)習(xí)幫助。

1基于學(xué)科教學(xué)的微項目學(xué)習(xí)設(shè)計

學(xué)校根據(jù)STEM教育的核心特征，充分挖掘科學(xué)、勞動技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)學(xué)等國家課程，從技術(shù)性、體驗性、設(shè)計性等方面選材，將研究性學(xué)習(xí)與之結(jié)合，開發(fā)微項目研究案例，開設(shè)具有情境性、協(xié)作性、設(shè)計性、體驗性、趣味性、技術(shù)增強性、跨學(xué)科特點的項目模塊。如在科學(xué)課程中，筆者將小學(xué)階段的科學(xué)教科書進行有機整合，大膽突破教材原先的編排，可能是單冊的調(diào)整組合，也可能是多冊的貫穿組合，把便于開展STEM微項目學(xué)習(xí)的內(nèi)容整合在一起，讓學(xué)生進行更有系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)。在三年級下冊科學(xué)教材中，《我們周圍的土壤》《果實和種子》《根和莖》《葉和花》《認識固體》《認識液體》《今天天氣怎么樣》等七課內(nèi)容分布在四個單元中，這些內(nèi)容的共性是“觀察、認識、記錄、分析”，筆者將其作為一個STEM項目進行整合教學(xué)研究，一方面便于對學(xué)生進行觀察方法、思維方法、分析歸納方法的訓(xùn)練，另一方面也能將這些方法及時運用到其他內(nèi)容的教學(xué)中，使學(xué)與用有機融合。在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，類似的案例也不勝枚舉，如“畫方形和圓形”是畫圖版塊的一個傳統(tǒng)內(nèi)容，很多教師在教學(xué)中認為這純粹是一節(jié)技術(shù)課。筆者深究發(fā)現(xiàn)，其實看似單一的方圓之中大有乾坤，科學(xué)原理、數(shù)學(xué)知識、美學(xué)知識、文化內(nèi)涵都可挖掘，完全可以走出技術(shù)教信息。為此，筆者設(shè)計了“小小茶壺設(shè)計師”STEM微項目學(xué)習(xí)活動，把學(xué)生都很熟悉的“陶都宜興”名片——紫砂壺引入信息技術(shù)課堂，通過觀察研究紫砂壺構(gòu)件中的方形、圓形，體會到方圓其實無處不在，讓學(xué)生用鼠標來設(shè)計自己心目中的茶壺。由此，圖形的組合定位、比例搭配等多學(xué)科知識在設(shè)計操作中得到充分應(yīng)用，學(xué)生對家鄉(xiāng)的情感也得到升華。

2基于少科院活動的微項目學(xué)習(xí)設(shè)計

社團活動在基礎(chǔ)教育階段比較普及，這是學(xué)校開展STEM教育微項目學(xué)習(xí)的重要陣地。學(xué)?！爸芘嘣瓷倌昕茖W(xué)院”成立于2000年，是江蘇省少年科學(xué)院分支組織，現(xiàn)有三十多個研究分院，其中涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)學(xué)科的約占80?。近年來，圍繞STEM教育微項目學(xué)習(xí)，學(xué)校主要采取了以下三項策略：一是堅守傳統(tǒng)項目。如以航海建筑模型、航空航天模型、車輛模型為代表的“三?！被顒?，學(xué)校已開展了二十余年，師生對這些活動比較熟悉，這些項目也因為便于動手實踐、便于探究改進、便于集體競技等特征受到廣大學(xué)生的歡迎，對學(xué)生的科技啟蒙作用很大。再如科普論文寫作，該項目主要要求學(xué)生聯(lián)系科技活動、科學(xué)實驗或觀測項目撰寫心得小論文，幫助學(xué)生建立關(guān)注生活、關(guān)心自然、關(guān)愛伙伴等良好習(xí)慣，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新力，同樣具有蓬勃的生命力。二是創(chuàng)優(yōu)發(fā)明項目。開展科技小發(fā)明、小創(chuàng)造活動也是少科院的品牌項目。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進的新時代，學(xué)校對師生的要求是充分應(yīng)用新技術(shù)，主動對日常學(xué)習(xí)、生產(chǎn)和生活進行觀察與思考，采用自主探究、團隊合作等形式設(shè)計制作出能解決困擾、提高效能的各類創(chuàng)新發(fā)明作品，努力把一個個“金點子”轉(zhuǎn)化為“好發(fā)明”。每年11月的校園“科技節(jié)”是少科院各類創(chuàng)新成果集中展示的舞臺，“多功能環(huán)保型公共座椅”“恒溫花瓶”等一批優(yōu)秀作品陸續(xù)走上了國際發(fā)明博覽會的領(lǐng)獎臺。三是做強信息項目。信息技術(shù)是科技的重要組成部分，當今科技的發(fā)展大都與信息技術(shù)密切相關(guān)，學(xué)校目前已開設(shè)了3D打印、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計、機器人等項目，涉及程序設(shè)計、組合數(shù)學(xué)和運籌學(xué)、人工智能等。從一個作品的主題確定、設(shè)計構(gòu)思到創(chuàng)作完成都是對學(xué)生思維、實踐、合作、探究等能力的大考驗和大提升。學(xué)校還立項了無錫市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題——“基于信息技術(shù)課程的小學(xué)創(chuàng)客教育實踐研究”，細化了對各子項目的深入研究。尤其是充分依托無錫市作為全國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“試驗田”的有利條件，配套建設(shè)了校園版“開心農(nóng)場”，充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行遠程管理、實時觀測、數(shù)據(jù)分析，先后開展了“蘇南地區(qū)常見蔬菜大棚內(nèi)外對比種植的研究”“玉樹繁殖方式的研究”等十多個STEM微項目學(xué)習(xí)活動，讓農(nóng)村的孩子體驗高科技農(nóng)業(yè)的樂趣與魅力。

3基于校外活動的微項目學(xué)習(xí)設(shè)計

社會是個大課堂，校外資源是STEM課程項目實施的重要載體。學(xué)校積極組建和完善與社區(qū)、科技館、博物館及企業(yè)等校外機構(gòu)之間的STEM教育網(wǎng)絡(luò)，為學(xué)生提供參與STEM項目實踐活動、聆聽專家講座和體驗項目工作環(huán)境的機會，鼓勵師生開展基于校外活動的微項目探究式、協(xié)作式、互動式的個性化學(xué)習(xí)，并及時總結(jié)提煉，形成STEM課程材料。如為了介紹江南水稻的種植情況，讓農(nóng)村的孩子真正了解農(nóng)村，學(xué)校編寫并開設(shè)了《地膜育秧》這一STEM課程，在編寫和應(yīng)用該課程的過程中，定期組織學(xué)生到田間地頭，研究科學(xué)種田的方法，充分利用校外相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才的力量，邀請他們給予理論與操作上的指導(dǎo)?！毒G色環(huán)?！氛n程的設(shè)計也是如此，在確保安全的前提下，學(xué)生走進實驗室、科技館、污水處理廠、垃圾發(fā)電廠等，以參觀、交流、記錄、分析等多種形式了解各類企業(yè)的主要生產(chǎn)情況，掌握保護環(huán)境的專業(yè)知識。

（二）探求評價機制

STEM教育以項目學(xué)習(xí)為主，其學(xué)習(xí)結(jié)果可能是一件看得見摸得著的作品，也可能是一份解決某個問題的方案，甚至可能是一條建議、一種想法，它的評價往往難以用傳統(tǒng)的考試測驗來量化。為更好發(fā)揮教育評價的鑒定診斷、導(dǎo)向激勵功能，筆者認為，針對STEM教育微項目學(xué)習(xí)的評價應(yīng)采用科學(xué)合理的多元評價體系。多元評價體系是在美國哈佛大學(xué)心理發(fā)展學(xué)家霍華德·加德納提出的多元智能理論的基礎(chǔ)上形成的，指運用多途徑、多渠道對學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況進行全面評價。這種評價體系讓學(xué)生突破了“被動接受”的學(xué)習(xí)方式，重點關(guān)注學(xué)生探究、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造以及展示知識的過程，提供了主動學(xué)習(xí)的“時間、空間、工具、提問權(quán)、評議權(quán)”。

1以形成性評價為主

就評價的時機而言，一般常把教育評價分為側(cè)重過程的形成性評價和側(cè)重結(jié)果的總結(jié)性評價。學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成是在循環(huán)往復(fù)的實踐、思考、再實踐、再思考中螺旋上升的，這是可貴的學(xué)習(xí)過程，教師所關(guān)注的也應(yīng)該是學(xué)生在期間的表現(xiàn)。就STEM教育微項目學(xué)習(xí)而言，形成性評價應(yīng)發(fā)揮主要作用。如在信息技術(shù)學(xué)科Scratch單元“賽車游戲”項目學(xué)習(xí)中，為突出培養(yǎng)學(xué)生的計算思維、創(chuàng)新能力，筆者沒有停留于分析搭建賽車、賽場、傳授編程方法完成比賽這一“簡單易行”的教學(xué)流程，而是結(jié)合Scratch軟件的特點，創(chuàng)造性地把該項目設(shè)計成“創(chuàng)設(shè)問題情境交流‘創(chuàng)見、科學(xué)分析角色確立‘創(chuàng)意、探究規(guī)范流程鼓勵‘創(chuàng)新、構(gòu)建基本腳本實踐‘創(chuàng)作、運行調(diào)試程序開拓‘創(chuàng)舉、分享推廣作品完善‘創(chuàng)優(yōu)”六個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在每個環(huán)節(jié)充分思考、表達、操作、探究，并進行必要的合作、交流。教師做課堂的觀察者、組織者，不局限于評價學(xué)生最終完成作品的情況，重點對學(xué)生展現(xiàn)在學(xué)習(xí)活動中的表達是否科學(xué)、思考是否深入、操作是否規(guī)范、分享是否到位等進行點面結(jié)合式的點評，當然也給予學(xué)生大量自評、互評的機會。

2激勵、啟發(fā)是評價的主旋律

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！睂W(xué)生與教師情感的交流融通是教育成敗的關(guān)鍵因素之一，STEM教育微項目學(xué)習(xí)的效果往往不是做幾道題、回答幾個問題就能立竿見影的，而是具有長期性和艱巨性。如何讓學(xué)生保持濃厚的興趣全程高質(zhì)量地參與學(xué)習(xí)活動，持續(xù)采用激勵型、啟發(fā)式的評價是非常重要的。以筆者組織開展的“宜興古橋現(xiàn)狀調(diào)查與保護研究”項目為例，該活動采用學(xué)生自愿報名的形式，組織了三十余名中高年級學(xué)生利用節(jié)假日時間研究宜興古橋，歷時一年多，尋訪了三十余座明清古橋，約占宜興古橋總數(shù)的五分之一。學(xué)生初次探訪古橋時興致勃勃，后來就覺得累、覺得難、覺得“任重而道遠”，想打退堂鼓。筆者及時發(fā)現(xiàn)了這一情況，一方面科學(xué)合理地安排每次活動，使活動更具趣味性，另一方面運用多種評價形式來激勵、鼓舞學(xué)生。如每次活動前筆者都布置學(xué)生收集古橋的相關(guān)資料，在尋訪的現(xiàn)場進行知識競賽，并當場頒發(fā)小獎狀;將照片、視頻發(fā)布到班級群，讓家長一起為孩子點贊;每學(xué)期制作兩期項目學(xué)習(xí)專題展板在校園內(nèi)展出。看著全校師生都來關(guān)注自己的活動，項目組內(nèi)的學(xué)生有了強烈的榮譽感、自豪感，如今在校園里一遇到筆者就問：“老師，接下來我們研究哪座古橋？”

作為蘇南一所農(nóng)村小學(xué)，宜興市培源實驗小學(xué)對STEM教育微項目學(xué)習(xí)的探究還在繼續(xù)進行。如何緊扣時代發(fā)展脈搏，助推學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，強化STEM教育微項目學(xué)習(xí)的實踐創(chuàng)新和評價創(chuàng)新，提煉更加科學(xué)高效的策略，學(xué)校師生將上下而求索，堅信萬紫千紅的喜人場景一定會到來！

參考文獻：

[1]葉建強.淺析小學(xué)新課標下館校結(jié)合的科學(xué)課中情感態(tài)度價值觀目標的實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù)，2018（16）：128-129.

[2]江蘇省科學(xué)技術(shù)協(xié)會 江蘇省教育廳.關(guān)于公布2017年江蘇省STEM教育項目學(xué)校的通知：蘇科協(xié)發(fā)[2017]161號[A/OL].（2017-09-01）[2018-10-16].http：//www.jsstem.org/News/noticeView.aspx？AID=218157.

（責(zé)任編輯：馬龍珠）