李英明

（廣東省中山市西區(qū)昌平小學(xué) 廣東·中山 528400）

1 問題的提出

構(gòu)建基于STEM教育的跨學(xué)科學(xué)習(xí)模式是新時代培養(yǎng)實踐型與創(chuàng)新型人才的需要，通過跨界思考、動手實踐、多元化學(xué)習(xí)與評價，為小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)提供了新的思路?？茖W(xué)專題課程是在單元教學(xué)的基礎(chǔ)上以知識點為教育專題，對課程內(nèi)容、課程目標有計劃、有內(nèi)容、有難度、有方法地進行整合而開展的綜合性學(xué)習(xí)。將STEM教育融入專題課程的學(xué)習(xí)，以項目式學(xué)習(xí)的形式開展實踐探究，促進學(xué)科之間的交叉融合,提高專題課程學(xué)習(xí)的深度與廣度，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,促進學(xué)生的全面發(fā)展。起始階段小學(xué)科學(xué)課作為科學(xué)教學(xué)的初始階段，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和科學(xué)素養(yǎng)為目標，包括科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、問題意識、實踐能力等，發(fā)揮著科學(xué)啟蒙的作用。STEM教育作為一種有效的跨學(xué)科理念，如何將其融入起始階段科學(xué)教學(xué)中開發(fā)合適的專題課程，從而形成課堂與實踐的優(yōu)勢互補，這個問題尤為重要。

2 起始階段STEM專題課程實施概述

起始階段的科學(xué)課從2017年9月開始設(shè)置，課程資源相對缺乏，不同的教學(xué)模式尚處于探索階段。STEM教育根據(jù)學(xué)生年齡特征設(shè)計跨學(xué)科項目，采用PBL教學(xué)法，讓學(xué)生們從實際問題出發(fā)，通過調(diào)查討論、探索優(yōu)化、動手實踐等，綜合學(xué)習(xí)各學(xué)科知識，提出解決方案并加以實施。筆者在教學(xué)中積極探索將STEM理念融入起始階段科學(xué)專題課程設(shè)計，歸納了兩類專題模式。

（1）基于探究性學(xué)習(xí)的STEM課程。依據(jù)小學(xué)科學(xué)課程標準的核心概念與課程目標，從單元學(xué)習(xí)內(nèi)容中的某一知識點出發(fā)，設(shè)計以調(diào)查、觀察、探究、制作等結(jié)構(gòu)化活動為主的STEM課程。以《多樣的生命》為例，選題于粵教科技版二年級上冊第1單元《身邊的植物》，課程設(shè)計基于校園植物，充分考慮到起始階段學(xué)生以直觀形象思維為主的特點，課程導(dǎo)入從具體情境出發(fā)，并提出需要解決的問題。通過考察校園植物、收集并觀察樹葉、測量葉子的周長、拓印樹葉創(chuàng)作葉子畫等活動，從宏觀的校園植物到具體一棵植物、一片樹葉，認識到生命的多樣性。課程設(shè)計融合科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科，在實踐中深化對植物的認識，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力。

（2）基于設(shè)計與制作的STEM課程。在把握STEM理念的基礎(chǔ)上，將科學(xué)教材中的涉及技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容進行整合，以某一個原理或知識點為中心，設(shè)計以探究、設(shè)計、制作為主的STEM課程，突出設(shè)計思維與工程思維。以《有趣的磁鐵玩具》為例，選題于粵教科技版二年級上冊第3單元《磁鐵玩具》，課程設(shè)計基于磁鐵的性質(zhì)，以問題“怎么制作磁鐵玩具？”導(dǎo)入，通過設(shè)計探究、制作等結(jié)構(gòu)化活動，帶領(lǐng)孩子們一起通過試驗來理解和掌握磁鐵、磁性、磁力、磁極等概念，并動手設(shè)計制作磁鐵玩具。在成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生歷經(jīng)調(diào)試、展示、評比等活動。將單元內(nèi)容化零為整，過程完整，在“做中學(xué)”中解決了實際問題，學(xué)生參與積極性高。

結(jié)合課程的實施與推進，筆者總結(jié)了起始階段STEM專題課程開發(fā)與實施過程中的不足之處，主要表現(xiàn)為：

（1）選題的局限性。主題的選擇主要來源于科學(xué)學(xué)科內(nèi)容，資源有限，部分內(nèi)容脫離生活實際，操作性不強。學(xué)科之間的聯(lián)系不突出，部分活動的設(shè)計在于學(xué)科的堆積，未能真正從真實生活情境中提煉主題。

（2）活動設(shè)計僵化，設(shè)計思維與工程思維不突出。沒有突破傳統(tǒng)的科學(xué)探究模式，注重問題的探究，物化環(huán)節(jié)對學(xué)生的設(shè)計與制作的引導(dǎo)不強，在問題的解決過程中未能引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計有效的解決方案，缺乏設(shè)計思維與工程思維。

（3）學(xué)生自主性不強。起始階段學(xué)生由于認知尚淺，學(xué)生在活動設(shè)計中參與不足，而教師在教學(xué)中手段單一，學(xué)生被老師“牽著鼻子走”的現(xiàn)象頻現(xiàn)，這與STEM教育倡導(dǎo)的“讓學(xué)生自己面對挑戰(zhàn)”的理念背道而馳。

（4）缺乏教學(xué)評價。STEM課程標準與課程目標的缺位，各年段教與學(xué)的深度缺乏具體指導(dǎo)，而工程與技術(shù)領(lǐng)域歷來重視程度不高，且起始階段的工程與技術(shù)方面更是空白，導(dǎo)致STEM課程缺乏科學(xué)完善的評價標準。

3 基于STEM教育的課程開發(fā)與實施策略

起始階段STEM專題課程的開發(fā)與實施有助于學(xué)生在科學(xué)啟蒙階段樹立問題解決的意識，將所學(xué)知識在實踐中應(yīng)用，以解決實際問題。因此，筆者結(jié)合科學(xué)教學(xué)實踐以及學(xué)習(xí)感悟，提出了以下基于STEM教育的起始階段科學(xué)專題課程開發(fā)與實施的策略。

（1）選題緊貼生活方向，喚起學(xué)生對情境的認同感。起始階段學(xué)生生活經(jīng)驗尚且不足，選題范圍不可過大，難度要適宜。在把握起始階段學(xué)生心理及思維特征的基礎(chǔ)上，選取生活中常見的素材，將生活作為專題課程的情境來源。結(jié)合書本內(nèi)容及課程標準提取核心概念，設(shè)計符合“最近發(fā)展區(qū)”的STEM項目，解決教材與生活中的問題。在喚起學(xué)生對情境認同中培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣，注意知識的呈現(xiàn)具有探究性與啟發(fā)性，案例設(shè)計具有生動性與趣味性。起始階段科學(xué)課程內(nèi)容大多源于生活，如身邊的植物、動物、水果與蔬菜、書本及玩具等，教師可立足科學(xué)教材，并聯(lián)系學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活實際，從具體情境問題出發(fā)，轉(zhuǎn)換問題模式，設(shè)計結(jié)構(gòu)化活動課程。

（2）把握學(xué)科橫向聯(lián)系，開發(fā)跨學(xué)科學(xué)習(xí)項目。單一的學(xué)科在解決問題中存在明顯的局限性，STEM教育倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)以解決生活中的真實問題，是一種綜合性學(xué)習(xí)理念?？茖W(xué)專題課程以科學(xué)學(xué)科為中心，在把握學(xué)科課程標準的基礎(chǔ)上開發(fā)主題活動，根據(jù)各學(xué)科學(xué)習(xí)進度，設(shè)計合理的跨學(xué)科項目。因此，課程設(shè)計要聯(lián)合各學(xué)科合作開發(fā)，創(chuàng)建多學(xué)科組成的 STEM 項目團隊。立足學(xué)科之間的橫向聯(lián)系確定課程內(nèi)容，開發(fā)有邏輯、有順序、有結(jié)構(gòu)的活動環(huán)節(jié)，而不是簡單的學(xué)科拼湊。例如在二年級下冊《種蔬菜》專題中，筆者在教學(xué)活動中布置了讓學(xué)生種植蔬菜的任務(wù)，并設(shè)計了觀察記錄單，要求學(xué)生每天定量澆水，定時觀察蔬菜生長的情況，并測量生長高度。學(xué)生在種植蔬菜的過程中歷經(jīng)了科學(xué)觀察與數(shù)學(xué)測量，初步接觸跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

（3）踐行“做中學(xué)”，在動手動腦中探究科學(xué)知識。起始階段學(xué)生由于知識與實踐的積累尚不足，綜合解決問題的能力較弱，因此起始階段課程的設(shè)計應(yīng)倡導(dǎo)并踐行“做中學(xué)”的理念，設(shè)計以單一的實踐活動——小制作、小實驗為主，融入材料知識與工具的使用知識。在設(shè)計與制作中初步利用橫向跨學(xué)科知識解決問題，逐步滲透設(shè)計思維與工程思維，并通過實踐活動學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)科知識。例如，在《常見的尺子》一課中，以制作一頂合適的生日帽為主題，可融合科學(xué)的材料探究、數(shù)學(xué)的測量應(yīng)用、美術(shù)的手工制作等內(nèi)容。將學(xué)科知識進行結(jié)構(gòu)化的活動設(shè)計，促進了知識在實踐中的應(yīng)用。

（4）搭建學(xué)習(xí)支架，鼓勵自主探究。起始階段學(xué)生自主性缺乏往往是因為缺乏有效的指導(dǎo)，學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗可循，因此應(yīng)提供豐富的學(xué)習(xí)支架，用支架支持學(xué)生的自主探究。STEM課程中教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，綜合運用多種類型的學(xué)習(xí)支架。在課堂教學(xué)參與環(huán)節(jié)，教師通過提問、展示圖片和視頻等多媒體素材的形式為學(xué)生提供情境型支架，幫助學(xué)生引發(fā)思考促進新舊知識的碰撞快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)；在探究實踐環(huán)節(jié)，教師可提供學(xué)習(xí)資源與解決對策支架，協(xié)助學(xué)生展開探究學(xué)習(xí)，并解決實際問題；在知識的拓展與遷移環(huán)節(jié)，教師可提供交流型支架，協(xié)助學(xué)生交流并將所學(xué)知識予以應(yīng)用遷移等。豐富的學(xué)習(xí)支架讓學(xué)生在實踐中有法可依，能夠提高學(xué)生自主探究的能力和學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

（5）多元評價，建立目標管理機制。STEM教育鼓勵給學(xué)生不同的表現(xiàn)機會，關(guān)注學(xué)生在過程中技能的習(xí)得與情感態(tài)度的表現(xiàn)。起始階段學(xué)生初步接觸STEM課程，因此學(xué)習(xí)評價需建立綜合評價體系。首先，形成性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合。在實踐過程中對學(xué)生的實踐過程進行持續(xù)性關(guān)注，及時發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整課程實施策略。對活動的成果及成效做總結(jié)性評價，關(guān)注課程實施的效果。其次，以激勵性評價為主，記錄學(xué)生在實踐過程中的真實表現(xiàn)，對學(xué)生的探究活動、設(shè)計制作、成果展示等環(huán)節(jié)以激勵性評價為主，對不足之處及時協(xié)助予以調(diào)整，關(guān)注學(xué)生的情感態(tài)度。同時建立目標管理機制，課程實施之前明確課程目標，對學(xué)生在實施過程中的表現(xiàn)及實踐成果予以量化評價，量化指標盡量細化。最后，基于綜合評價評選“科學(xué)小達人”，以提高學(xué)生參與課程的積極性。