蔣繼征

STEM教育強(qiáng)調(diào)通過(guò)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，靈活應(yīng)用跨學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行探究和工程設(shè)計(jì)，利用團(tuán)隊(duì)合作解決學(xué)生真實(shí)面對(duì)的問(wèn)題，讓學(xué)生具備綜合性的素養(yǎng)和能力，培養(yǎng)合適未來(lái)社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。而綜合實(shí)踐課程具有實(shí)踐性、探究性、開(kāi)放性、自主性、生成性的特點(diǎn)，將STEM教育的理念融入綜合實(shí)踐活動(dòng)課程中，將有助于學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力與解決實(shí)際問(wèn)題能力的發(fā)展。下面，筆者以所在學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)課程校本化的實(shí)踐為例，談?wù)勅绾卧赟TEM教育視野下實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)課程校本化。

● 研究目標(biāo)

針對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和合作能力及探索精神的STEM教育理念，需要借助綜合實(shí)踐活動(dòng)課程教學(xué)體系，利用該理念指導(dǎo)課程教材的編寫(xiě)、課堂活動(dòng)的組織與實(shí)施，輔以學(xué)生感興趣的項(xiàng)目，探索出一種STEM教育視野下綜合實(shí)踐活動(dòng)課程校本化教學(xué)策略。在實(shí)施過(guò)程中，要注意方式方法，讓綜合實(shí)踐活動(dòng)課程更符合中學(xué)生的認(rèn)知水平，使每個(gè)學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中或課堂上都有收獲，真正培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐素質(zhì)及探究性學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)生樹(shù)立終身學(xué)習(xí)理念奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

● 研究?jī)?nèi)容

1.課程實(shí)施

教師要按照教學(xué)計(jì)劃構(gòu)建完善的校本實(shí)施體系，創(chuàng)建縱橫發(fā)展的模式，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中能有效深入地對(duì)各類(lèi)創(chuàng)新進(jìn)行探討并實(shí)踐，借助各種信息化手段拓展學(xué)生的知識(shí)面。

2.課堂教學(xué)

將STEM理念融入課程，以項(xiàng)目的形式出現(xiàn)，將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)、多種活動(dòng)融合在一起。這樣，學(xué)生在討論時(shí)往往會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)，動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)候也會(huì)碰到各種實(shí)際問(wèn)題，從而提升創(chuàng)新、實(shí)踐能力。

3.學(xué)科研究

目前，中學(xué)里一般沒(méi)有專(zhuān)職的STEM教師，現(xiàn)有的綜合實(shí)踐教師也是由勞動(dòng)與技術(shù)教師、信息技術(shù)教師和研究性學(xué)習(xí)教師兼任，這就需要教師打破各自學(xué)科思維的束縛，讓教學(xué)更加契合學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的養(yǎng)成。

● 實(shí)踐策略

1.課程體系

筆者所在學(xué)校重視綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，成立了綜合實(shí)踐學(xué)科組，由學(xué)校一把手校長(zhǎng)分管，并為綜合實(shí)踐學(xué)科組投入了大量的資金，配備了專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)儀器設(shè)備。目前學(xué)校共有六個(gè)實(shí)驗(yàn)室，分別為創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、STEM實(shí)驗(yàn)室、FTC機(jī)器人工作室、樂(lè)高機(jī)器人工作室、科技制作實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客教室。每個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)相應(yīng)教室的維護(hù)、管理及使用。STEM教育視野下綜合實(shí)踐活動(dòng)課程校本化課程主要由樂(lè)高機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、FTC機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、3D打印設(shè)計(jì)課程、科技創(chuàng)新發(fā)明課程、科技制作課程、創(chuàng)客課程等組成。

2.校本課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施

成功的STEM案例都具有非常好的借鑒價(jià)值，但直接拿來(lái)用，或者進(jìn)行全年級(jí)的普及，則存在以下問(wèn)題：教學(xué)器材代價(jià)太高，超出學(xué)生的認(rèn)知，缺乏專(zhuān)業(yè)的師資隊(duì)伍。為此，學(xué)科組成員通過(guò)自己學(xué)習(xí)、組內(nèi)交流，開(kāi)發(fā)出了一個(gè)簡(jiǎn)易機(jī)器人項(xiàng)目。簡(jiǎn)易機(jī)器人是由學(xué)生自己安裝、編程制作而成的一輛智能機(jī)器人小車(chē)，智能小車(chē)具有發(fā)光、唱歌、自主前進(jìn)后退、循跡黑線(xiàn)等功能。在具體教學(xué)過(guò)程中，教師將這個(gè)項(xiàng)目分成多個(gè)環(huán)節(jié)：①安裝。認(rèn)識(shí)電子元器件及電路，學(xué)會(huì)電子技術(shù)，將電子元器件和單片機(jī)焊接在線(xiàn)路板上，從而熟練掌握“點(diǎn)錫”焊接技術(shù);學(xué)會(huì)閱讀說(shuō)明書(shū)，掌握螺絲裝配的基本方法，安裝小車(chē)底盤(pán)，掌握普通機(jī)構(gòu)件的裝配技術(shù)。②調(diào)試。課程采用Ardublock積木式編程，這種積木式編程方便學(xué)生理解和操作，從而達(dá)到初步學(xué)會(huì)使用圖形化編程工具的目的。通過(guò)編程控制發(fā)光二極管明暗、控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速的快慢及轉(zhuǎn)動(dòng)方向、控制喇叭聲調(diào)高低，最終讓學(xué)生理解和使用程序的三個(gè)基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支（判斷）結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。③創(chuàng)新。在智能小車(chē)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)拓思維，自己動(dòng)手制作智能臺(tái)燈、智能花盆、智能魚(yú)缸等，讓創(chuàng)新成為學(xué)生學(xué)習(xí)樂(lè)趣的源泉。④分享。學(xué)生交流項(xiàng)目完成過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)何種途徑解決問(wèn)題;在完成這個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中最大的收獲是什么;自己的發(fā)明創(chuàng)新的亮點(diǎn)在哪里……

綜合實(shí)踐學(xué)科組以“學(xué)生創(chuàng)新”為教育目標(biāo)，針對(duì)不同學(xué)情進(jìn)行分年級(jí)教學(xué)。在七年級(jí)開(kāi)設(shè)以普及創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)為主的校本課程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新的興趣和愛(ài)好，體驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的快樂(lè)感受。為更好地實(shí)施校本化教學(xué)，每周五下午第三第四節(jié)課連上，進(jìn)行校本教學(xué)。學(xué)有余力的學(xué)生可以在綜合實(shí)踐教師的引領(lǐng)下，利用課余時(shí)間進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。八年級(jí)的學(xué)生在經(jīng)過(guò)一年的學(xué)習(xí)之后，已經(jīng)掌握了一定的基礎(chǔ)知識(shí)也具有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，本學(xué)年在綜合實(shí)踐教師的帶領(lǐng)下進(jìn)行更深入、更有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，并將所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用于對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決中。利用各級(jí)各類(lèi)科技大賽、機(jī)器人大賽及創(chuàng)新大賽給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)際操作的平臺(tái)，使其將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到其中。通過(guò)比賽來(lái)鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，利用比賽來(lái)激勵(lì)和推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)和研究。

3.課程評(píng)價(jià)

任何一門(mén)課程實(shí)施的有效性都離不開(kāi)評(píng)價(jià)體系。STEM教育視野下綜合實(shí)踐活動(dòng)課程沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生的評(píng)價(jià)大多是由教師給予的，所以教師需要建立一套合理的評(píng)價(jià)體系。從目前的教學(xué)情況來(lái)看，教師要從多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，如作品的完成度、參與小組合作的情況、實(shí)際問(wèn)題處理的情況、成果展示等。在評(píng)價(jià)體系中，吸收國(guó)內(nèi)外的優(yōu)秀評(píng)體系，結(jié)合課程特點(diǎn)進(jìn)行完善，盡量構(gòu)建多元化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。做到在注重形成性評(píng)價(jià)的同時(shí)更注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程及學(xué)習(xí)體驗(yàn)感。

● 實(shí)踐成效

1.建立了校本化課程體系

STEM教育視野下的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程立足校內(nèi)，充分利用學(xué)校現(xiàn)有資源，對(duì)學(xué)校原有活動(dòng)方案進(jìn)行系統(tǒng)化的梳理和整合，建立課程體系，完善、豐富相應(yīng)的課程，開(kāi)發(fā)出具有STEM教育特色的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐研究。

2.提高了學(xué)生的“核心素養(yǎng)”

學(xué)生綜合運(yùn)用了各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，使他們更容易理解概念、原理，明白不同學(xué)科是如何相互聯(lián)系和相互支持的。STEM的課堂是基于真實(shí)問(wèn)題的探究性學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在復(fù)雜情境中發(fā)展解決問(wèn)題的能力，學(xué)生所學(xué)內(nèi)容是跨學(xué)科復(fù)合型知識(shí)的綜合應(yīng)用。

3.學(xué)生得到了全面發(fā)展

中小學(xué)教學(xué)以學(xué)科教育為主要方式，語(yǔ)數(shù)英等學(xué)科由于是考試科目，在學(xué)校中受到重視。但是技術(shù)、工程，特別是與未來(lái)發(fā)展密切相關(guān)的計(jì)算機(jī)編程等科目在中小學(xué)基本沒(méi)有，STEM教育融入其中就是對(duì)這一短板最好的彌補(bǔ)。

4.促進(jìn)了任課教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展

當(dāng)下，各學(xué)校STEM教師缺乏，多數(shù)學(xué)校的任課教師為信息技術(shù)教師、通用技術(shù)教師及研究性學(xué)習(xí)教師。筆者所在學(xué)校對(duì)這些教師進(jìn)行再培訓(xùn)，通過(guò)理解STEM教育理念，研讀優(yōu)秀STEM教育實(shí)踐案例，開(kāi)發(fā)教學(xué)資源，不斷提高他們的教學(xué)水平。

總之，筆者認(rèn)為，在綜合實(shí)踐課中將STEM理念融入活動(dòng)中，能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力，提升學(xué)生核心素養(yǎng)，使其形成終身學(xué)習(xí)的能力，讓他們受益終身。