陳麗璇

摘 ?要：通過分析小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)活動的特性、當(dāng)代小學(xué)生在沉浸式課堂上的表現(xiàn)和項(xiàng)目式活動的特點(diǎn)闡明沉浸式的項(xiàng)目活動是落實(shí)STEM理念的重要途徑。分析STEM教育項(xiàng)目活動當(dāng)中符合沉浸式的項(xiàng)目特點(diǎn);對比在同一個項(xiàng)目活動中不同設(shè)計(jì)方式下學(xué)生的表現(xiàn)分析闡明給學(xué)生提供沉浸式體驗(yàn)，有利于提高積極性和主動性，實(shí)現(xiàn)在STEM理念下的多學(xué)科知識的融合教學(xué)方式，提高學(xué)生問題解決能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、緒論

（一）研究背景

STEM教育理念最早來源于1986年美國國家科學(xué)委員會發(fā)表的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育報(bào)告》，報(bào)告指出要“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)集成（SMET集成）”的綱領(lǐng)性建議，被視為STEM教育的起始點(diǎn)。^【1】21世紀(jì)初，美國把SMET改寫成STEM，折射出哲學(xué)上的變化。至此，其他國家也紛紛開啟了STEM教育的潮流。

（二）研究的目的

本次研究的目的是圍繞STEM教育理念，結(jié)合我國國情，結(jié)合小學(xué)科學(xué)教材的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)開發(fā)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，適合能力發(fā)展的項(xiàng)目式活動。同時初步探討沉浸式的項(xiàng)目活動對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果的影響。

（三）研究的意義

本次研究的實(shí)踐意義是為小學(xué)科學(xué)活動設(shè)計(jì)和開發(fā)提供思路和視角。在實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而對現(xiàn)階段小學(xué)科學(xué)活動的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供借鑒。

二、研究內(nèi)容

（一）STEM理念下小學(xué)科學(xué)沉浸式的項(xiàng)目活動的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

通過分析小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)活動的特性、當(dāng)代小學(xué)生對沉浸式體驗(yàn)的認(rèn)識和項(xiàng)目式活動的特點(diǎn)闡明沉浸式的項(xiàng)目活動是落實(shí)STEM理念的重要途徑。

（二）STEM理念下小學(xué)科學(xué)沉浸式的項(xiàng)目活動的設(shè)計(jì)及其意義

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，整體架構(gòu)上借鑒項(xiàng)目管理的五個過程及其間的邏輯關(guān)系制定項(xiàng)目式活動的整體流程。給學(xué)習(xí)者提供沉浸式體驗(yàn)，提高積極性和主動性，實(shí)現(xiàn)STEM理念下多學(xué)科知識的融合、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、問題解決能力和創(chuàng)新能力。

（三）沉浸式的項(xiàng)目活動的實(shí)踐與學(xué)生發(fā)展需要的分析

對符合沉浸式項(xiàng)目特點(diǎn)的STEM教育項(xiàng)目活動進(jìn)行分析;對比在同一個項(xiàng)目活動中不同設(shè)計(jì)方式下學(xué)生的表現(xiàn)分析課程設(shè)計(jì)是否滿足學(xué)生發(fā)展需要。

三、概念界定

（一）STEM理念

STEM活動（Science Technology Engineering Mathematics Activity），是指“科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)”于一體的跨學(xué)科知識融合活動，與傳統(tǒng)教育活動相比，更加注重的是學(xué)科理論知識與動手實(shí)踐的結(jié)合。

（二）沉浸式

沉浸式是指提供用戶置身于虛擬世界之中的感覺的體驗(yàn)。在心理學(xué)上沉浸式是指個人精神完全投注于某種活動的感覺。“沉浸式體驗(yàn)”被廣泛運(yùn)用于游戲領(lǐng)域和數(shù)字展示領(lǐng)域。沉浸式體驗(yàn)產(chǎn)生的條件是：設(shè)置玩家的能力與挑戰(zhàn)相匹配;設(shè)計(jì)體驗(yàn)過程時，要有非常明確的目標(biāo);設(shè)計(jì)的交互行為會有即時的反饋，讓用戶體驗(yàn)到任何互動都有回應(yīng)，并且這個回應(yīng)在可接受范圍內(nèi)。

四、STEM理念下小學(xué)科學(xué)沉浸式的項(xiàng)目活動的設(shè)計(jì)

項(xiàng)目的周期包括“啟動階段、執(zhí)行階段、收尾階段”這三個階段。在項(xiàng)目開展的過程中又將項(xiàng)目執(zhí)行階段分為五個階段，分別是啟動過程、設(shè)計(jì)過程、實(shí)施過程、控制過程、結(jié)尾過程。^【3】

教師在啟動過程中完成對活動主題導(dǎo)入，學(xué)生投入到活動情景中進(jìn)行參與活動的準(zhǔn)備;在設(shè)計(jì)制作過程，學(xué)生沉浸在創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情景中進(jìn)行思考和設(shè)計(jì);在實(shí)施過程中，是一個學(xué)生利用已有的生活經(jīng)驗(yàn)和資源嘗試解決問題的過程;控制過程貫穿整個活動，在活動中學(xué)生互相學(xué)習(xí)，教師進(jìn)行引導(dǎo);結(jié)尾過程中，學(xué)生對自己的解決方案進(jìn)行闡述，或?qū)τ龅降膯栴}進(jìn)行分享求助。^【4】

以下是筆者設(shè)計(jì)的《茶壺的秘密》案例中《壺嘴的設(shè)計(jì)》一課為例的活動框架過程。

五、沉浸式的項(xiàng)目活動的實(shí)踐與學(xué)生發(fā)展需要的分析

（一）沉浸式學(xué)習(xí)與常態(tài)教學(xué)在知識滲透上的分析

1.西安高新第一小學(xué)校本課例《降落木星——探究神秘的歐不裂》的沉浸式活動分析

在西安高新第一小學(xué)校本課例《降落木星——探究神秘的歐不裂》中通過神秘的太空話題吸引學(xué)生的注意力，給與了學(xué)生沉浸式的情景。課例的設(shè)計(jì)滿足沉浸式活動三要素：

（1）這個課例的設(shè)計(jì)對象是低年段的學(xué)生，設(shè)計(jì)的問題既要符合學(xué)生的思維特點(diǎn)又要在學(xué)生的認(rèn)知范圍內(nèi)，這就滿足沉浸式活動當(dāng)中設(shè)置玩家的能力要與挑戰(zhàn)相匹配的條件;

（2）在制作“歐不裂大陸”和“如何能在歐不裂大陸上著陸的研究”兩個活動中給學(xué)生非常明確的活動目的;

（3）在學(xué)生制作過程和探究過程中教師通過及時反饋從而調(diào)動了學(xué)生沉浸在主題活動的氣氛。

2.沉浸式活動在知識滲透的作用

在課例當(dāng)中滲透的是“非牛頓流體特性”這一知識，在這個項(xiàng)目活動中學(xué)生動手制作“歐不裂大陸”，直觀感受到材料的特性。通過幫助飛行員緊急降落在“歐不裂大陸”上這一活動，學(xué)生利用已有的生活常識，跟教師申請不同的材料深入探究“歐不裂大陸”的特性。在整個課例活動中，學(xué)生完全沉浸在“歐不裂大陸”這一主題活動中，實(shí)現(xiàn)了沉浸式的知識滲透。學(xué)生是參與活動的主體，主動參與完成既定的工程項(xiàng)目任務(wù)，在活動過程中學(xué)生將新舊知識進(jìn)行整合，順利構(gòu)建自身的認(rèn)知體系。

（二）沉浸式學(xué)習(xí)與常態(tài)教學(xué)在技能鍛煉上的分析

在粵教版小學(xué)科學(xué)一年級上冊《我們來觀察》和《學(xué)會運(yùn)用工具》兩課中也出現(xiàn)了相關(guān)的技能知識，在教材設(shè)定的情景化教學(xué)中，學(xué)生對教師提供的材料進(jìn)行了觀察探究，但掌握技能的情況參差不齊。在技能鍛煉上，沉浸式學(xué)習(xí)提供學(xué)生自主探究的動力，提高了教學(xué)效率。在發(fā)展空間上，沉浸式活動給了學(xué)生更大的學(xué)習(xí)和思考空間。

西安高新第一小學(xué)校本課例《降落木星——探究神秘的歐不裂》和粵教版小學(xué)科學(xué)一年級上冊《我們來觀察》和《學(xué)會運(yùn)用工具》課例對比情況如下：

（三）沉浸式學(xué)習(xí)在解決問題能力培養(yǎng)上的分析

在自制課例《茶壺的秘密》中壺嘴的設(shè)計(jì)活動中，兩個同年級不同班級的實(shí)驗(yàn)教學(xué)出現(xiàn)了不同的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)班1在進(jìn)行數(shù)學(xué)課《角的大小比較》教學(xué)后進(jìn)行壺嘴設(shè)計(jì)活動，學(xué)生設(shè)計(jì)作品大多停留在對茶壺的常識上，出現(xiàn)如圖設(shè)計(jì)作品。在實(shí)驗(yàn)班2中進(jìn)行沉浸式的項(xiàng)目活動后，學(xué)生能有效地把壺嘴的設(shè)計(jì)問題聚焦到壺嘴位置、長度和角度問題，對《角的大小比較》這一課的知識也能在探究中總結(jié)出來。

在沉浸式活動中，學(xué)生代入感強(qiáng)，從設(shè)計(jì)壺嘴問題聚焦到壺嘴位置、長度和角度問題，為了解決問題而自發(fā)地深入探討“角的大小比較”這一知識點(diǎn)，由學(xué)習(xí)知識到知識遷移轉(zhuǎn)變。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中潛移默化地得到了解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。通過對比，初步發(fā)現(xiàn)沉浸式的項(xiàng)目教學(xué)有利于學(xué)生在解決能力問題上的提高。

六、結(jié)束語

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)活動中給學(xué)生提供沉浸式體驗(yàn)的教學(xué)模式有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，實(shí)現(xiàn)STEM理念下多學(xué)科知識的融合的教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)際問題的解決能力和創(chuàng)新思維能力。區(qū)別于課堂情景化教學(xué)，對課程設(shè)計(jì)采用沉浸式的項(xiàng)目活動設(shè)計(jì)是落實(shí)STEM理念的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

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