科創(chuàng)教育目的是為了擴展孩子的知識和技能,鍛煉孩子發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,提高孩子的創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)造能力。STEM教育是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科的簡稱,強調(diào)跨學(xué)科、多學(xué)科之間的融合,旨在發(fā)展以科技創(chuàng)新素質(zhì)為核心的跨學(xué)科綜合素質(zhì)。
一、問題的提出
(1)科創(chuàng)和STEM教育契合是教育改革的發(fā)展趨勢
廣東省人民政府辦公廳印發(fā)的《廣東省全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要實施方案》明確要求,“增強義務(wù)教育學(xué)科教學(xué)的橫向配合,鼓勵探索開展科學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)實踐的跨學(xué)科探究活動,加強科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)(簡稱STEM)領(lǐng)域后備人才培養(yǎng)教改實驗”。STEM教育得到我國國家政策層面的支持,是基礎(chǔ)教育改革的重要發(fā)展趨勢。
(2)符合學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的需求隨著基礎(chǔ)教育改革的發(fā)展,綜合素質(zhì)評價成為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)是中小學(xué)教育的重要內(nèi)容。2017年,教育部發(fā)布《中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要》,指出綜合實踐活動的課程目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為導(dǎo)向,倡導(dǎo)學(xué)生在體驗和探究過程中形成解決問題的策略,為他們的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展打好基礎(chǔ)。
(3)科創(chuàng)與STEM課程教學(xué)實踐成為關(guān)注熱點
在政策、理念和社會資源的支持下,我國STEM教育越來越注重實踐層面的發(fā)展,許多中小學(xué)開始建設(shè)科創(chuàng)與STEM創(chuàng)新實驗室,開展STEM課程教學(xué)實踐,將STEM 教育轉(zhuǎn)化成可實施的課程與教學(xué)得到廣泛關(guān)注。
二、解決問題的過程與方法
科創(chuàng)與STEM教育課程建設(shè)在特色辦學(xué)方面還面臨著許多實際的問題和困難,比如:缺乏健全的教學(xué)設(shè)計模式、進行STEM教育師資梯隊人才缺乏、教學(xué)資源不足等問題。因此,如何開展科創(chuàng)和STEM教育課程教材的構(gòu)建與實施,我們采用如下主要方法和措施:
①新增設(shè)科創(chuàng)與STEM教育中心組。
②構(gòu)建科創(chuàng)與STEM教育校本體系。
③制定科創(chuàng)與STEM教育評價機制。
④采用走出去、引進來等多渠道提升科創(chuàng)師資團隊專業(yè)素養(yǎng)。
⑤采用??顚S眠M行科創(chuàng)空間硬件建設(shè)。
⑥編寫、開發(fā)系列特色科創(chuàng)與STEM校本教材。
⑦開設(shè)科創(chuàng)與STEM教育學(xué)習(xí)網(wǎng)站。
⑧開展科創(chuàng)與STEM教育為主題:“行知教育”品牌開放日活動。
⑨發(fā)揮交流、分享和輻射引領(lǐng)作用、參加省市級和國家級等科創(chuàng)與STEM教育比賽、開展科創(chuàng)與STEM教育活動周。
從而形成一套較為完善的科創(chuàng)與STEM教育特色校本課程體系、評價機制、校本資源和成果匯編等,為開展科創(chuàng)與STEM教育提供易操作、可借鑒的成功案例。
(一)目標(biāo)任務(wù)
1.結(jié)合“新課程改革”,加強科創(chuàng)類研究型課程的建設(shè),進一步編制、開發(fā)科創(chuàng)與STEM創(chuàng)客教育項目學(xué)習(xí)特色校本課程,推進校本課程的構(gòu)建與普及應(yīng)用。
2.積極參加教育部白名單上STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)實踐活動,以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促建,推進教師教育教學(xué)方式的轉(zhuǎn)型,提升教師專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)水平,真正做到“全參與、速提升、普及發(fā)展”。
3.加強社區(qū)資源的開發(fā)利用,緊密依托上級科協(xié)、社區(qū),積極創(chuàng)設(shè)良好的青少年STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)社會環(huán)境。充分發(fā)揮骨干教師的領(lǐng)頭羊作用,加強梯隊科創(chuàng)教育師資隊伍建設(shè)。
(二)工作理念
實現(xiàn)科創(chuàng)發(fā)展目標(biāo),必須牢固樹立并且切實貫徹創(chuàng)新、提升、協(xié)同、普惠的工作理念。
(三)具體過程
1.健全STEM科創(chuàng)教育組織,進一步提高教師STEM科創(chuàng)教育水平,推動全校師生熱情參與。
(1)設(shè)立科創(chuàng)與STEM教育課程構(gòu)建與實施領(lǐng)導(dǎo)組織,由校長掛帥的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu),配置專、兼職科創(chuàng)教師團隊,動員各科教師參與到校本課程開發(fā)中來,完善的組織建設(shè)成為開展科創(chuàng)工作的重要保證。
(2)結(jié)合豐富的科創(chuàng)校本課程社團、科創(chuàng)科普講座和科技藝術(shù)節(jié)等活動讓全體師生參與其中,切實提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。力爭人人都參與,班班有活動,學(xué)校創(chuàng)特色。加強校園科普宣傳工作的建設(shè),使校園的每一處滲透科創(chuàng)氣息。
2.重視科創(chuàng)與STEM教育課程開發(fā)工作,建立健全管理制度。
(1)交流、匯報制度。
學(xué)校科創(chuàng)與STEM教育項目領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)年度工作計劃,每年度召開專題工作例會不少于2次;分管領(lǐng)導(dǎo)要定期向校領(lǐng)導(dǎo)匯報科技工作開展情況。
(2)培訓(xùn)制度。
采用多途徑多渠道的培訓(xùn)方式提高科創(chuàng)教師專業(yè)素養(yǎng),采用結(jié)對子方式對青年教師和參賽選手進行進一步的拔尖培訓(xùn)工作。
(3)活動制度。
全體學(xué)生積極參加學(xué)校組織的各項科技活動,各校本社團要根據(jù)活動計劃,在固定活動場地和時間開展活動,同時作好活動記載,便于檢查,指導(dǎo)。
3.堅持科創(chuàng)與STEM教育課程教材構(gòu)建與實施推廣常態(tài)化,全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),創(chuàng)新科創(chuàng)宣傳形式,提升學(xué)??苿?chuàng)教育輻射力。
(1)堅持推進STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)
習(xí)落實與宣傳的常態(tài)化工作。每年舉行一次全??萍嘉幕?jié),邀請專家、院士開展多場、多類型的科普教育講座;利用校本課程、黑板報等形式把STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)教育滲透到教學(xué)中。讓更多高科技產(chǎn)品在我校展出,開拓學(xué)子們眼界,給他們帶來心靈上的震撼,讓科學(xué)扎根在孩子們心中。
(2)進一步豐富校園STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)活動,充分發(fā)揮學(xué)校課堂教學(xué)主陣地、主渠道作用,針對不同年齡段的學(xué)生,選擇性開展以普及科學(xué)知識為主的知識性活動、以培養(yǎng)動手能力為主的技能性活動、以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的探究性活動。緊跟時代步伐重點辦好:青少年科技創(chuàng)新、人工智能與信息技術(shù)、三模一建等特色科技活動。
4.以《科普法》為指導(dǎo),在課堂教學(xué)中進行學(xué)科科普滲透。
(1)各門學(xué)科不僅具有STEM科創(chuàng)創(chuàng)客教育項目學(xué)習(xí)教育的豐富內(nèi)容,而且各學(xué)科中滲透的STEM科創(chuàng)創(chuàng)客項目學(xué)習(xí)內(nèi)容既是相對獨立的,又是相互聯(lián)系的,構(gòu)成了STEM科創(chuàng)創(chuàng)客項目學(xué)習(xí)的啟蒙基礎(chǔ)體系,注重各學(xué)科間STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)內(nèi)容的相互融合,使各學(xué)科教師能齊頭并進,是開展STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)的堅實基礎(chǔ)。
(2)改革課堂教學(xué)模式,使課程改革工作與科普特色得到結(jié)合且落到實處:我們課堂教學(xué)目標(biāo)是:以學(xué)生為主體,進行開放性的教學(xué)活動,組織學(xué)生參與到教學(xué)活動中來,能使學(xué)生主動地提出問題,解決問題,培養(yǎng)能力,形成我們特色STEM科創(chuàng)創(chuàng)客教育項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式。
(3)抓綜合實踐活動,做到STEM科創(chuàng)教育項學(xué)習(xí)“課程化”。進行科創(chuàng)與STEM教材構(gòu)建與實施是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的有效途徑,也是我們開發(fā)校本課程的實踐陣地,以豐富多彩的活動為載體,是提高科普教育效果的有效途徑。
(4)堅持STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)的科學(xué)性、普及性、教育性。教育性是學(xué)??苿?chuàng)教育的一大原則,科創(chuàng)教育活動必須以育人為根本,以提高青少年的科學(xué)素養(yǎng)為目的,引導(dǎo)學(xué)生在集體的科普活動中學(xué)會與人合作,學(xué)會尊重他人,在學(xué)科教學(xué)中合理滲透,有機結(jié)合,從而培養(yǎng)學(xué)生健全人格。
(四)保障機制
1.專項經(jīng)費的保障:為確保STEM科創(chuàng)教育項目學(xué)習(xí)和活動的順利開展,投入大量資金進行創(chuàng)客空間設(shè)施的更新?lián)Q代。
2.師資與課程保障:我校行知創(chuàng)客中心在李滿紅老師率領(lǐng)下,把STEM科創(chuàng)教育項目開展落實到位,承擔(dān)起了教育機構(gòu)應(yīng)有示范、輻射責(zé)任。注重建立特色校本課程教學(xué)模式,開發(fā)特色科創(chuàng)校本課程,建構(gòu)實施科創(chuàng)課程教改實驗。
三、成果的主要內(nèi)容
(1)形成一套較為完善的科創(chuàng)與STEM教育校本課程體系、評價機制、校本資源和成果匯編等,為開展科創(chuàng)與STEM教育提供易操作、可借鑒的成功案例,把我們的特色科創(chuàng)與STEM課程教育體系融合創(chuàng)新,建立教、研、訓(xùn)一體化的優(yōu)質(zhì)教學(xué)共享資源,與薄弱鎮(zhèn)街、學(xué)校、師生達成線上線下、優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué)互聯(lián)互通、共享共進,形成可復(fù)制、可推廣的品牌教學(xué)模式。
(2)以問題/項目為實現(xiàn)途徑,強調(diào)在問題/項目完成過程中,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。以跨學(xué)科為核心,新興技術(shù)為支撐,更好地促進學(xué)生生成性成果的形成,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。
(3)以合作探究為主要形式,強調(diào)學(xué)生之間要建立學(xué)習(xí)共同體,在小組探究的過程中,以互相幫助和思想碰撞的方式來建構(gòu)知識體系。
(4)在科技勞動教育方面,近五年獲各項現(xiàn)場科技比賽市級以上獎項共500多項,其中世界機器人總決賽冠軍、亞軍各1項。《學(xué)會思考》、《學(xué)會求知》等特色校本微課程共獲市級獎18項項。師生獲國家專利21項。省級教科研課題3項,實踐成果突出。
四、效果與反思
(一)理論意義
1.為STEM教育發(fā)展提供有效實踐支撐
我校通過開展科創(chuàng)和STEM 教育特色課程教材建構(gòu)與實施,探索和總結(jié)項目學(xué)習(xí)案例,有助于教師直接或修改使用或參考借鑒;“實踐”+“理論”為載體的實踐研究則是有效的教改推廣形式。開發(fā)模式的梳理和歸納有助于破解學(xué)校課程開發(fā)的難題,為開發(fā)者提供相關(guān)的理論支撐和實施依據(jù),為中小學(xué)科創(chuàng)與STEM教學(xué)的應(yīng)用提供借鑒和指導(dǎo)。
2.有助于科創(chuàng)與STEM教育理念相結(jié)合
STEM教育理念和科學(xué)教育的結(jié)合有助于讓學(xué)科教育回歸教育本質(zhì),加強了學(xué)科之間的聯(lián)系,體現(xiàn)了教學(xué)形式的多樣性,促進學(xué)科教育與社會發(fā)展同步,提高學(xué)生適應(yīng)社會的綜合能力。
3.為基礎(chǔ)教育階段STEM教育的發(fā)展提供新思路
通過開展科創(chuàng)與STEM 教育校本課程構(gòu)建,促使學(xué)科教師關(guān)注STEM教育最新發(fā)展動態(tài)并自主開展相關(guān)學(xué)習(xí),不斷豐富教學(xué)理論知識,進一步提升和完善自身教學(xué)理念,為基礎(chǔ)教育階段STEM教育的發(fā)展提供新思路,豐富對STEM課程教學(xué)設(shè)計的研究。
(二)實踐意義
1.科創(chuàng)與STEM教育理念的實踐有助于改變教師觀念并提升自身專業(yè)水平
STEM教育強調(diào)綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科知識用于項目實踐活動,因此STEM教育的學(xué)習(xí)與參與有助于提高教師對科學(xué)技術(shù)知識的深入理解與整合運用,在活動參與中改變教師分科教育的思維,提高教師自身的視野和專業(yè)技術(shù)水平,也有助于教師適應(yīng)科技勞動教育的新趨勢。
2.科創(chuàng)與STEM 教育理念有助于提高科創(chuàng)教育課程活動效果
基于STEM理念下開展教育教學(xué)活動項目,有助于促進教師對STEM教育理念的理解與運用。一方面,STEM教育有助于教師更好地培養(yǎng)學(xué)生溝通交流、團隊合作、問題解決與實踐探索、創(chuàng)新與創(chuàng)造、批判性思維、美感等跨學(xué)科素養(yǎng);另一方面,鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展,讓學(xué)生具備適應(yīng)社會和終身發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。
進一步建設(shè)和完善我校STEM校本課程的課程體系,實現(xiàn)“多元化、可選擇、有特色、高質(zhì)量”的課程發(fā)展目標(biāo)。努力構(gòu)建和實施培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的學(xué)校特色科創(chuàng)與STEM教育課程教材的開發(fā),為培養(yǎng)一大批具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體任重道遠。