馬騰飛

重慶巴蜀中學(xué)，創(chuàng)辦于1933年，“全國十佳科技教育創(chuàng)新學(xué)校”，重慶市首批科技教育特色學(xué)校，多年打磨，在科技教育領(lǐng)域開辟了一條特色鮮明的道路，為STEM教育奠定了良好的基礎(chǔ)。近三年，巴蜀中學(xué)進(jìn)行了各種STEM教育的實(shí)踐探索，已經(jīng)逐步建立起以項(xiàng)目為主導(dǎo)的系列課程。

整合課程內(nèi)容

我們分析了STEM教育的核心特征，其技術(shù)性、體驗(yàn)性、設(shè)計(jì)性與現(xiàn)有課程中的通用技術(shù)課有相似之處。而跨學(xué)科、協(xié)作性、情景性又符合研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。基于此，我們以通用技術(shù)課為載體，將研究性學(xué)習(xí)與之結(jié)合，以項(xiàng)目研究的方式開展通用技術(shù)課的學(xué)習(xí)。在通用技術(shù)課程的設(shè)置上，我們主要以項(xiàng)目為主導(dǎo)，開設(shè)具有跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、技術(shù)增強(qiáng)性特點(diǎn)的項(xiàng)目模塊。目前項(xiàng)目模塊有機(jī)器人、電子控制與單片機(jī)、3D設(shè)計(jì)、木工制作、蘋果有源小音箱制作、蠟燭制作。整個(gè)課程注重實(shí)踐和過程，倡導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)。

以3D設(shè)計(jì)為例，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式，完成構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作全過程。學(xué)生學(xué)習(xí)使用Blender軟件進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，其數(shù)學(xué)能力和軟件應(yīng)用能力得到鍛煉；打印機(jī)的配裝調(diào)試與優(yōu)化充分體現(xiàn)了工程的思想；在打印出實(shí)物和設(shè)計(jì)有差別時(shí)不斷改進(jìn)體現(xiàn)了技術(shù)的思想?？鐚W(xué)科知識(shí)的融合在這個(gè)過程中得到充分體現(xiàn)。

針對(duì)性開發(fā)校本課程

學(xué)校率先將技術(shù)課程中的信息技術(shù)和通用技術(shù)課程在高一年級(jí)試點(diǎn)開始走班教學(xué)。在節(jié)假日、寒暑假開辟網(wǎng)絡(luò)虛擬走班，將兩種走班方式結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科技課程的私人訂制和學(xué)生科技素養(yǎng)的個(gè)性化培養(yǎng)。

選修課由不同興趣、不同研究方向的學(xué)生自主選擇，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要。在STEM類選修課的開發(fā)上重點(diǎn)關(guān)注學(xué)科交叉與融合。學(xué)科交叉點(diǎn)往往是創(chuàng)新的“交匯點(diǎn)”和興趣的“生長點(diǎn)”，學(xué)科交叉是知識(shí)創(chuàng)新的源泉。在教學(xué)中嘗試克服分科教學(xué)對(duì)知識(shí)全貌理解的障礙，鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)去發(fā)現(xiàn)新知，解決問題。到目前為止，我們共開發(fā)了72門具體的STEM類選修課程。主要包括技術(shù)知識(shí)進(jìn)階、媒體創(chuàng)意設(shè)計(jì)、云計(jì)算與生活、編程之美、大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、未來工程師、創(chuàng)造與發(fā)明、科學(xué)技術(shù)與道德九大類。

連接校內(nèi)外STEM項(xiàng)目

構(gòu)建學(xué)校、高等教育機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間的STEM網(wǎng)絡(luò)，為學(xué)生提供參與STEM項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)、聆聽專家講座和體驗(yàn)項(xiàng)目工作環(huán)境的機(jī)會(huì)，從而提高學(xué)生在STEM教育中的參與度，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到STEM教育對(duì)生活的價(jià)值。

以雛鷹計(jì)劃為例，依托市級(jí)“雛鷹計(jì)劃”項(xiàng)目，我校讓具有創(chuàng)造性潛質(zhì)且學(xué)有余力的高一年級(jí)學(xué)生利用實(shí)踐活動(dòng)課程時(shí)間和節(jié)假日，進(jìn)入高校、科研院所、高科技企業(yè)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程技術(shù)研究中心，按照3～5人一組進(jìn)行專題課題研究，并形成專題作業(yè)。在這過程中，學(xué)生以課題研究為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，通過不斷學(xué)習(xí)和融合各學(xué)科知識(shí)來完成課題研究，并做中期和結(jié)題匯報(bào)。通過雛鷹計(jì)劃有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、科學(xué)意識(shí)和科研能力。

通過各類比賽開展STEM教育

信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽

信息學(xué)奧賽涉及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)軟件、程序設(shè)計(jì)、組合數(shù)學(xué)和運(yùn)籌學(xué)、人工智能初步以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等知識(shí)等，同時(shí)要求學(xué)生有較強(qiáng)的編程和上機(jī)調(diào)試的實(shí)踐能力。無論是從學(xué)生學(xué)習(xí)過程還是最后參與比賽的角度來說，無疑都是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題的能力、個(gè)人素質(zhì)等綜合能力的鍛煉和考核。

電腦作品與NOC活動(dòng)

鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行電腦作品制作和參加NOC活動(dòng)不僅是對(duì)學(xué)生技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)結(jié)果的檢測(cè)，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)的能力。從作品的主題選擇、構(gòu)思、創(chuàng)作到最終完成是對(duì)學(xué)生實(shí)踐、觀察、創(chuàng)新等能力的考驗(yàn)和提升。

機(jī)器人項(xiàng)目培養(yǎng)活動(dòng)

開展智能機(jī)器人科技教育，既有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐、開拓創(chuàng)新、勇于探索和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。讓學(xué)生在“玩”中找到學(xué)習(xí)的樂趣，使學(xué)生成為機(jī)器人制作活動(dòng)的主體，充分發(fā)揮學(xué)生的自由想象能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，能夠開發(fā)學(xué)生的智力潛能。

科技創(chuàng)新大賽活動(dòng)

鼓勵(lì)學(xué)生積極參加科技創(chuàng)新大賽，促使學(xué)生深入理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，激發(fā)其對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們對(duì)社會(huì)的責(zé)任感，通過知識(shí)的學(xué)習(xí)、技能的掌握和活動(dòng)的參與，使學(xué)生初步領(lǐng)會(huì)科學(xué)的方法論，提高其觀察能力、思維能力、創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力，從而促進(jìn)其科學(xué)素質(zhì)的全面提高。

健全評(píng)價(jià)機(jī)制

當(dāng)前，STEM教育基本采用基于項(xiàng)目或任務(wù)的教學(xué)模式，但當(dāng)前該種教學(xué)模式的評(píng)價(jià)機(jī)制不足，一定程度上造成了技術(shù)方向偏斜、目標(biāo)模糊、內(nèi)容渙散、結(jié)論單一等問題。針對(duì)這些問題，我校設(shè)計(jì)了一套評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以美國教育評(píng)價(jià)學(xué)家斯塔弗爾比姆及研究團(tuán)隊(duì)提出的CIPP（背景評(píng)價(jià)、輸入評(píng)價(jià)、過程評(píng)價(jià)、成果評(píng)價(jià)）評(píng)價(jià)為理論基礎(chǔ)，同時(shí)具備自己的特色，即包含了項(xiàng)目和任務(wù)主導(dǎo)的特色。因此，提出了六項(xiàng)評(píng)價(jià)的原則，即“體現(xiàn)技術(shù)特性、體現(xiàn)項(xiàng)目或任務(wù)主導(dǎo)、價(jià)值取向多元化、評(píng)價(jià)主體開放性、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)相結(jié)合、定量與定性相結(jié)合”原則，將STEM課程的評(píng)價(jià)模式與其他教學(xué)評(píng)價(jià)區(qū)別開來。評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以八個(gè)維度指標(biāo)，下設(shè)62個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的指標(biāo)體系，具有可操作、可測(cè)量、可評(píng)價(jià)的特點(diǎn)。該評(píng)價(jià)系統(tǒng)以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為根本目的，側(cè)重于利用多元化，過程性評(píng)價(jià)等方式了解教學(xué)效果，提高學(xué)生分析、探究、設(shè)計(jì)的能力。

問題與思考

經(jīng)三年探索，我校的STEM教育已經(jīng)初成體系，但是仍然有許多問題。

一是整合學(xué)科課程資源力度不足。目前我校只整合了通用技術(shù)和信息技術(shù)兩門學(xué)科，針對(duì)全體學(xué)生開展STEM教育。而其他學(xué)科基本沒有涉及，學(xué)科間縱向融合基本沒有。接下來學(xué)校會(huì)不斷開展各科教師的STEM通識(shí)培訓(xùn)，逐漸讓教師將STEM教育融入日常教學(xué)中。并不斷培養(yǎng)具備多學(xué)科知識(shí)技能和教學(xué)方法的教師，并將它們?nèi)诤系骄唧w的教學(xué)活動(dòng)中。

二是技術(shù)服務(wù)和設(shè)備支持不夠。STEM教育所需要的技術(shù)設(shè)備和信息資源種類繁多，學(xué)校受限于空間和人力不足，學(xué)校只在技術(shù)類（通用技術(shù)、信息技術(shù)）學(xué)科中建設(shè)了各項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室，配備了項(xiàng)目所需的各種工具和材料。而相關(guān)選修課、相關(guān)活動(dòng)只提供了一個(gè)STEM實(shí)驗(yàn)室，并未配套相關(guān)設(shè)備材料。作為一所中學(xué)，其能力畢竟有限，未來學(xué)校將加大聯(lián)合社會(huì)、高校及企業(yè)的資源，建立長期的合作機(jī)制，設(shè)計(jì)更多的固化STEM項(xiàng)目。

STEM教育的探索我們剛剛起步，而STEM教育的重要性已經(jīng)被政治、經(jīng)濟(jì)、教育等領(lǐng)域廣泛接受，其對(duì)于提升國民素質(zhì)、推動(dòng)就業(yè)、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、提升國家競(jìng)爭(zhēng)力有巨大影響，這更是激勵(lì)著我們不斷踏實(shí)地實(shí)踐和探索，將STEM教育做得更好。

作者單位：重慶市巴蜀中學(xué)校endprint