牛弟勝 牛力軍

摘 要：為探究 STEM 教育理念，實(shí)施體育教學(xué)的有效方法，從STEM問題導(dǎo)向模型、STEM教育理念、STEM體育核心素養(yǎng)、STEM體育教育支架等四個(gè)方面闡述STEM 教育思想;并從“創(chuàng)設(shè)問題”“交流探究”“做出結(jié)論”“轉(zhuǎn)化能力”和“激勵(lì)評價(jià)”設(shè)計(jì)“五環(huán)”體育教學(xué)流程;以“問題發(fā)現(xiàn)”“領(lǐng)會(huì)探究”和“反復(fù)驗(yàn)證”三種探究策略作為對比，提出基于STEM 理念的“五環(huán)”體育教學(xué)案例設(shè)計(jì)，以期為STEM 教育和體育學(xué)科的融合發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：STEM教育;體育;教學(xué)策略;教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號：G807.3 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2021.02.003

基金項(xiàng)目：2020年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于STEM 教育理念的體育教學(xué)設(shè)計(jì)策略研究”（課題編號：GS[2020]GHB1528）

收稿日期：2021-03-14

作者簡介：牛弟勝（1980-），男，甘肅通渭人，本科，高級教師

研究方向：體育教學(xué)

STEM教育是一種跨學(xué)科教育，鼓勵(lì)通過綜合多學(xué)科范疇解決基于現(xiàn)實(shí)的問題。將STEM教育理念應(yīng)用于體育教學(xué)，有助于學(xué)生運(yùn)動(dòng)技能的聯(lián)系化、科學(xué)化和理論化，提高學(xué)生體育學(xué)科核心素養(yǎng)。體育運(yùn)動(dòng)的過程能豐富學(xué)生的體驗(yàn)，幫助學(xué)生內(nèi)化體育知識，并滲透到其他學(xué)科領(lǐng)域，同時(shí)其他學(xué)科的相關(guān)理論也能支持體育學(xué)科的發(fā)展。例如，把復(fù)雜的技戰(zhàn)術(shù)與科學(xué)作戰(zhàn)相聯(lián)系，把技術(shù)動(dòng)作與物理和數(shù)學(xué)知識相聯(lián)系，這樣便突破了單一學(xué)科的局限性，更有利于引導(dǎo)學(xué)生通過多學(xué)科知識探究尋找最優(yōu)方案。體育教學(xué)也應(yīng)該通過各學(xué)科之間的整合與聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)運(yùn)動(dòng)與鍛煉，提升學(xué)生的探究能力和實(shí)踐能力。在此背景下，有必要積極探索STEM教育與體育學(xué)科的融合創(chuàng)新。然而，從傳統(tǒng)體育向跨學(xué)科體育的轉(zhuǎn)型，仍然缺少較成熟的教學(xué)模型。為此，研究提出了基于STEM教育理念的“五環(huán)”體育教學(xué)設(shè)計(jì)，為體育教學(xué)提供一種新思路。

1 基于STEM教育的“五環(huán)”體育探究教學(xué)模式

1.1 “五環(huán)”體育探究教學(xué)流程設(shè)計(jì)

“五環(huán)”探究體育教學(xué)模式借鑒STEM教學(xué)活動(dòng)提出了“創(chuàng)設(shè)問題、交流探索、做出結(jié)論、轉(zhuǎn)化能力、激勵(lì)評價(jià)”五個(gè)主要環(huán)節(jié)，并在STEM教育背景下設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)流程，使教學(xué)環(huán)節(jié)之間環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)，具體包括：觸發(fā)STEM概念→構(gòu)建STEM概念→領(lǐng)悟STEM概念→STEM技能遷移→STEM能力評價(jià)（見圖1）。

1.1.1 創(chuàng)設(shè)問題

在體育課前，教師要了解學(xué)情，聯(lián)系生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)問題（學(xué)習(xí)）情景，將課程內(nèi)容變成有意義的問題交流活動(dòng)和反復(fù)驗(yàn)證過程，引發(fā)學(xué)生對運(yùn)動(dòng)問題的探究，促進(jìn)新舊知識之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生多元化運(yùn)動(dòng)思想，激發(fā)學(xué)生的探究意識并主動(dòng)總結(jié)課堂知識。例如：在接力跑教學(xué)中，如何利用接力區(qū)站位提高起跑速度？如何提高傳接棒速度？選用哪種接棒方式最有效？帶著這些問題逐一探究。

1.1.2 交流探索

交流與探索是“五環(huán)”教學(xué)設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生根據(jù)教師提出的問題，或者在探索過程中產(chǎn)生的問題，通過討論與交流尋求解決方案，啟發(fā)學(xué)生在探究過程中通過仔細(xì)觀察和描述、分類比較、推理、交流與討論尋找運(yùn)動(dòng)規(guī)律或動(dòng)作之間的關(guān)系。在接力跑技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，教師引導(dǎo)學(xué)生思考選用不同的技術(shù)方法會(huì)得到不同的效果，通過多次練習(xí)觀察學(xué)生成績的變化，從比較、推理中構(gòu)建多元技能。針對持球練習(xí)動(dòng)作改進(jìn)過程有利于形成學(xué)生高階思維技能，這也是STEM教育創(chuàng)新思維開發(fā)的主要階段。

1.1.3 做出結(jié)論

這是STEM體育教育的知識梳理環(huán)節(jié)。做出結(jié)論就是揭示探究的目標(biāo)與結(jié)果。在完成探究后，學(xué)生通過“教師提問→學(xué)生回答→練習(xí)辯論→得出結(jié)論”進(jìn)行梳理，由于探究問題是開放性的，因此得到的結(jié)論也會(huì)多種多樣。教師通過學(xué)生運(yùn)動(dòng)練習(xí)提出解決方案，并尋找運(yùn)動(dòng)技術(shù)的理論支撐，在探索概念時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的融合與聯(lián)系，為學(xué)生STEM跨學(xué)科素養(yǎng)能力、解決問題能力的發(fā)展提供鍛煉機(jī)會(huì)。

1.1.4 轉(zhuǎn)化能力

得出結(jié)論的過程就是轉(zhuǎn)化能力與鍛煉能力的過程。教師激發(fā)學(xué)生通過運(yùn)動(dòng)練習(xí)來解釋新問題和新現(xiàn)象，并給予適當(dāng)?shù)乃伎紩r(shí)間和思維空間，讓學(xué)生自己融合已有知識基礎(chǔ)進(jìn)行能力轉(zhuǎn)化，得出結(jié)論是一個(gè)不斷推進(jìn)自我跨學(xué)科能力發(fā)展的曲折過程。

1.1.5 激勵(lì)評價(jià)

STEM教育評價(jià)要把多元化的思路貫穿整個(gè)教學(xué)過程[1]。在這一階段，教師和學(xué)生也可以共同制定STEM體育技能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、制定學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。此外，還可以結(jié)合體育信息和智能學(xué)習(xí)技術(shù)獲取個(gè)性化、綜合化的STEM技能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[2]。評價(jià)除了過程性評價(jià)和總結(jié)性評價(jià)外還應(yīng)注重進(jìn)步性評價(jià)、創(chuàng)新能力評價(jià)和跨學(xué)科能力評價(jià)。在接力跑教學(xué)中，教師可通過學(xué)生的動(dòng)作領(lǐng)悟情況、能否掌握傳接棒動(dòng)作要領(lǐng)、能否幫助同伴改進(jìn)錯(cuò)誤動(dòng)作、創(chuàng)新能力與跨學(xué)科知識聯(lián)系等方面進(jìn)行四星級評價(jià)：分別為優(yōu)秀、良好、合格、需努力。

1.2 基于STEM教育三種探究體育教學(xué)策略的比較分析

在“五環(huán)”體育教學(xué)模式中，交流探索為教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，以探究問題活動(dòng)為核心。STEM體育教學(xué)五環(huán)設(shè)計(jì)過程，要經(jīng)歷一個(gè)運(yùn)用跨學(xué)科知識進(jìn)行探索與滲透的過程，從多途徑獲取新知識鋪墊學(xué)生的探究能力。研究提出了STEM體育跨學(xué)科探究教學(xué)的三種策略：問題發(fā)現(xiàn)策略、領(lǐng)會(huì)探究策略和反復(fù)驗(yàn)證策略，并對比分析三種體育教學(xué)策略，詳見表1。

STEM體育探究項(xiàng)目式學(xué)習(xí)基于學(xué)科理論和運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造解決問題思路，以STEM核心點(diǎn)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)內(nèi)容，主要從教學(xué)策略設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)、課堂組織設(shè)計(jì)、教學(xué)支架設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)、跨學(xué)科能力培養(yǎng)設(shè)計(jì)、激勵(lì)評價(jià)設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面著手。強(qiáng)調(diào)學(xué)生在看似混亂的情況下設(shè)計(jì)解決問題的各種綜合技能。問題解決的過程是深入認(rèn)知的過程，教學(xué)設(shè)計(jì)是解決多個(gè)問題的活動(dòng)，所以有效課堂設(shè)計(jì)也應(yīng)該是體育認(rèn)知過程的一部分，體育教師要精心設(shè)計(jì)STEM體育探究項(xiàng)目學(xué)習(xí)的詳細(xì)過程。

1.3 構(gòu)建STEM教育的“五環(huán)”探究體育教學(xué)模式

以“五環(huán)”教學(xué)流程為基本結(jié)構(gòu)，以“創(chuàng)新探究”為目的。以三種探究性教學(xué)策略為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了STEM教育為基礎(chǔ)的體育“五環(huán)”教育模型。

跨學(xué)科教育集成了體育項(xiàng)目學(xué)習(xí)或問題導(dǎo)向教學(xué)模式的有機(jī)結(jié)合，通過運(yùn)動(dòng)實(shí)踐來學(xué)習(xí)基本概念，用個(gè)性化和多樣化的教育特點(diǎn)，組織探究獲取新知識，支持體育項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中的創(chuàng)新[3]。在STEM教育環(huán)境中，“五環(huán)”教學(xué)過程是交替循環(huán)的技能訓(xùn)練過程，其中，“交流探究”既是“五環(huán)”體育教學(xué)活動(dòng)的中心環(huán)節(jié)，又是貫穿整個(gè)STEM體育項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程的核心要件。當(dāng)一個(gè)探索交流活動(dòng)結(jié)束時(shí)，以該結(jié)束點(diǎn)為起點(diǎn)，觸發(fā)新節(jié)點(diǎn)和新一輪交流探索過程;而在每一輪的交流探索活動(dòng)中，學(xué)生都會(huì)表現(xiàn)出個(gè)性化和多樣化的能力特點(diǎn)，使其體育認(rèn)知思維不斷地從橫向和縱向多樣化延伸，從而實(shí)現(xiàn)體育實(shí)踐與跨學(xué)科知識的重構(gòu)、反復(fù)驗(yàn)證、創(chuàng)造和改進(jìn)的過程。由于體育內(nèi)容的多樣性，教學(xué)應(yīng)該靈活選擇和調(diào)整，按照不同年齡特點(diǎn)探索不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)探索流程。如果探索活動(dòng)比較復(fù)雜，那么教學(xué)過程可以花費(fèi)幾節(jié)課的時(shí)間保證質(zhì)量完成學(xué)習(xí)任務(wù)。如果交流探究活動(dòng)中存在多個(gè)流程環(huán)節(jié)，提高控制能力，能夠合理地預(yù)估教學(xué)中存在的不確定性問題，有效地組織和指導(dǎo)體育教學(xué)活動(dòng)，并允許學(xué)生在體育活動(dòng)中不斷嘗試和犯錯(cuò)，取得新的認(rèn)識。

2 “五環(huán)”探究體育教學(xué)案例設(shè)計(jì)

采用以STEM教育為導(dǎo)向的體育教學(xué)模式為思路，針對三種探究性教學(xué)策略設(shè)計(jì)了具體的教學(xué)案例（如表2所示），通過教學(xué)實(shí)例對比分析，幫助理解“五環(huán)”探究體育教學(xué)模式。

課程實(shí)施對象是通渭縣第三中學(xué)高二（10）班學(xué)生 40 名，男生20名、女生20名。這些學(xué)生此前未接觸過STEM教學(xué)實(shí)驗(yàn)，跨學(xué)科素養(yǎng)能力并不高，但對接力跑實(shí)驗(yàn)有較強(qiáng)的興趣。研究將學(xué)生隨機(jī)分為10個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每一組均混合了2男2女，以消除學(xué)生之間的小組差異。研究者按事先設(shè)計(jì)好的接力跑運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)組與對照組，分別對兩組學(xué)生實(shí)施反復(fù)驗(yàn)證，反復(fù)探究。整個(gè)教學(xué)過程中，由教師啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，在運(yùn)動(dòng)中領(lǐng)悟，在反復(fù)驗(yàn)證中尋求學(xué)生STEM學(xué)習(xí)能力的掌握。

3 總結(jié)與展望

通過“接力跑教學(xué)探究”案例的分析可以發(fā)現(xiàn)：基于STEM理念的體育教育重視開發(fā)學(xué)生的體育思維，有利于學(xué)生擴(kuò)展知識視野和開發(fā)運(yùn)動(dòng)能力。這不僅要求體育教師提高專業(yè)技能水平，還要有跨學(xué)科知識體系的支持。促進(jìn)STEM教育與體育的融合，需要更多研究者和體育教師的努力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 牛力軍，司亞紅.基于粗糙集的“獎(jiǎng)回票體育課堂”激勵(lì)策略研究[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版）2019（12）：62-69.

[2] 李昱瑛，趙福君，陳雪琴.基于STEM教育理念的改善小學(xué)科學(xué)評價(jià)方式的對策[J].教育教學(xué)論壇.2019（19） ：213-214.

[3] 魚亞洲.基于STEM教育理念的應(yīng)用型院校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中外家.2020（05） ：195-196.