◆高惠嬌 程振才

0 引言

當(dāng)前，STEM 領(lǐng)域的研究基本達(dá)成共識(shí)：STEM教育不是四門學(xué)科（S，科學(xué)；T，技術(shù)；E，工程；M，數(shù)學(xué)）的簡(jiǎn)單疊加，而是通過(guò)四門學(xué)科核心知識(shí)與能力的有機(jī)整合[1]，促使學(xué)生綜合解決生產(chǎn)生活情境中的真實(shí)問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科整合能力、創(chuàng)新能力和高階思維。STEM 教育自身蘊(yùn)含的學(xué)科融合屬性，使其成為推動(dòng)跨學(xué)科教學(xué)的有效途徑[2]，而方案、模型、作品、產(chǎn)品等物化實(shí)踐能促進(jìn)學(xué)生將STEM 不同學(xué)科知識(shí)和技能整合貫通[3]。本文所討論的產(chǎn)品是指能滿足人們某種需求的有形物品，它來(lái)源于復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境，能為整個(gè)問(wèn)題解決過(guò)程提供非良構(gòu)的結(jié)果呈現(xiàn)。

1 區(qū)域STEM教育模式

筆者所在區(qū)域內(nèi)中小學(xué)校多采用兩種模式開(kāi)展STEM 教育。

一種（見(jiàn)圖1）是根據(jù)國(guó)家STEM 四學(xué)科課程內(nèi)容提取出大概念，依據(jù)概念原理形成項(xiàng)目問(wèn)題和探究活動(dòng)，讓學(xué)生在問(wèn)題解決中體驗(yàn)方法、呈現(xiàn)結(jié)果。在這種模型結(jié)構(gòu)中，四學(xué)科是并列關(guān)系，各學(xué)科內(nèi)容占比和并列順序按需調(diào)節(jié)，其總體學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是促進(jìn)科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)，而工程和技術(shù)是教與學(xué)的輔助手段和促進(jìn)學(xué)習(xí)的支架；其知識(shí)層面是通過(guò)涉及的學(xué)科核心知識(shí)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成學(xué)科大概念以及小的核心概念；其思維層面是以觀察、記錄、描述科學(xué)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)探究科學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)推理、論證、質(zhì)疑和創(chuàng)新等科學(xué)思維，以數(shù)量關(guān)系和空間形式，理解和表達(dá)現(xiàn)實(shí)中事物的本質(zhì)、關(guān)系和規(guī)律，培養(yǎng)符號(hào)運(yùn)算、邏輯推理、模型建構(gòu)等數(shù)學(xué)思維。

圖1 STEM 教育開(kāi)展模式一

另一種模式（見(jiàn)圖2）是以某種主線貫穿STEM學(xué)科內(nèi)容、能力素養(yǎng)和思維方式。在這種模型中，STEM 四學(xué)科是串聯(lián)關(guān)系，雖然串聯(lián)順序可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整，但四學(xué)科的內(nèi)容占比基本均衡，并且在學(xué)習(xí)活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，四學(xué)科缺一不可。

圖2 STEM 教育開(kāi)展模式二

本文所闡述的STEM 項(xiàng)目教學(xué)就是以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主線，促使學(xué)生綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐應(yīng)用能力。

2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)貫穿STEM教學(xué)的可行性分析

2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性質(zhì)

產(chǎn)品源于生活，用于提高生活品質(zhì)。產(chǎn)品的基本要素包括用戶、場(chǎng)景、需求、原型與模型、材料與工藝、測(cè)試與優(yōu)化等。設(shè)計(jì)能把設(shè)想形成方案和產(chǎn)品，是一個(gè)包括構(gòu)思、成形、優(yōu)化、迭代的問(wèn)題解決過(guò)程，是對(duì)人類生活的可能性的謀劃，是一種人生智慧。產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要運(yùn)用問(wèn)題解決、創(chuàng)造性思維、批判性思考和推理等多種策略，強(qiáng)調(diào)手腦并用，采取多種方案創(chuàng)新解決不良結(jié)構(gòu)問(wèn)題，蘊(yùn)含著文化修養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任、自主發(fā)展等豐富的育人價(jià)值，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)以至對(duì)國(guó)家科技發(fā)展都起到良好的支撐作用。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要規(guī) 則有問(wèn)題解決、功能、約束條件、權(quán)衡、創(chuàng)新、最優(yōu)化、試驗(yàn)、效率、結(jié)構(gòu)、控制、流程、系統(tǒng)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般遵循科學(xué)性原則、安全性原則、實(shí)用性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、可靠性和耐用性原則、工程心理和生理學(xué)原則等，常常使用試驗(yàn)、試用、測(cè)試等方面檢驗(yàn)實(shí)際效果。

2.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與STEM 四學(xué)科的關(guān)系

2.2.1 設(shè)計(jì)必須遵循科學(xué)原理，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是把科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐力的橋梁 科學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)是發(fā)現(xiàn)客觀對(duì)象的真理性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期必須依靠科學(xué)原理的指導(dǎo)，明確“是什么” “為什么”等問(wèn)題。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的邏輯推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、證據(jù)解釋、應(yīng)用解決問(wèn)題等科學(xué)探索環(huán)節(jié)，不但能極大地促進(jìn)科學(xué)知識(shí)和思維技能的發(fā)展，而且能培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求真、獨(dú)立合作、質(zhì)疑批判、實(shí)證理性等科學(xué)素養(yǎng)。

2.2.2 設(shè)計(jì)是技術(shù)蘊(yùn)含的應(yīng)有之義，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是技術(shù)改變?nèi)藗兩a(chǎn)生活方式的主要途徑 技術(shù)的根本目的是解決實(shí)際問(wèn)題，而設(shè)計(jì)是產(chǎn)生解決問(wèn)題方法的主要途徑；設(shè)計(jì)是技術(shù)的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)推動(dòng)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展。產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)是使生活更加舒適，其創(chuàng)新和革新既要求從功能、性能指標(biāo)、耐用、安全、外觀、適應(yīng)性等多種外部關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要求從結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、流程、控制等內(nèi)部矛盾、協(xié)調(diào)、制約等相互關(guān)系來(lái)設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的規(guī)范性、完整性、嚴(yán)謹(jǐn)性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性，能促使學(xué)生掌握相關(guān)技術(shù)，理解技術(shù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)對(duì)人類社會(huì)、自然的影響，培養(yǎng)學(xué)生的安全責(zé)任意識(shí)、環(huán)保意識(shí)。

2.2.3 設(shè)計(jì)是解決工程問(wèn)題的基本方法，產(chǎn)品設(shè)計(jì)有助于發(fā)展工程素養(yǎng) 工程屬于改造世界的實(shí)踐，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造具有使用價(jià)值的物品的一個(gè)過(guò)程，兩者都高度關(guān)注實(shí)踐過(guò)程和結(jié)果的形成與優(yōu)化。當(dāng)前，我國(guó)中小學(xué)課程中缺乏工程類知識(shí)內(nèi)容及思維能力培養(yǎng)，不利于我國(guó)未來(lái)智能制造及工程裝備的發(fā)展，因此，在實(shí)施STEM 教育時(shí)更需要引導(dǎo)學(xué)生從產(chǎn)品的創(chuàng)新性、產(chǎn)業(yè)性、經(jīng)濟(jì)性等視角解決生活生產(chǎn)中的真實(shí)問(wèn)題，全面培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要掌握工程常識(shí)與專業(yè)知識(shí)，需要具備分析解決問(wèn)題和動(dòng)手操作的工程能力，需要具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、正視風(fēng)險(xiǎn)的工程意識(shí)，需要有生態(tài)、安全等工程倫理，能培養(yǎng)學(xué)生以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的工程思維，能引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制思想和方法并加以運(yùn)用，能促使學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和綜合決策，能促使學(xué)生通過(guò)工藝和材料進(jìn)行工程實(shí)踐。

2.2.4 設(shè)計(jì)必須以數(shù)學(xué)概念及思想奠基，產(chǎn)品設(shè)計(jì)能以不同形式、多種思考方式來(lái)表征數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)素養(yǎng)是一種理性素養(yǎng)，是現(xiàn)代社會(huì)每一個(gè)人都應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。問(wèn)題需要用數(shù)學(xué)關(guān)系去描述，產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期需要收集數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)；產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程需要用動(dòng)作、圖形、符號(hào)等不同形式和準(zhǔn)確理解、牢固掌握、判斷推理、解決問(wèn)題等多種思考方式來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)表征，需要用數(shù)學(xué)抽象、推理和模型來(lái)揭示產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)化，需要使用數(shù)學(xué)推演與推導(dǎo)的思想與方法，經(jīng)歷從特殊到一般的探究過(guò)程。

綜上所述，產(chǎn)品設(shè)計(jì)在知識(shí)內(nèi)容、能力方法、思維意識(shí)等諸多方面與四學(xué)科緊密相連，有關(guān)鍵的聯(lián)結(jié)點(diǎn)和控制點(diǎn)，能作為一條重要主線貫穿STEM教育教學(xué)。

3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)視角下的STEM項(xiàng)目教學(xué)框架分析

筆者所在區(qū)域內(nèi)中小學(xué)STEM 項(xiàng)目教學(xué)多采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)等方式，其中項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是采用最多的教學(xué)方式。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)解決真實(shí)情境、真實(shí)生活、真實(shí)社會(huì)中的問(wèn)題[4]，關(guān)乎用戶真實(shí)而繁雜的實(shí)際需求，立足特定的條件和準(zhǔn)確而具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)，需要尋求各種資源并借助各種工具，持續(xù)探索解決路徑并螺旋修正優(yōu)化?；诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)的有效STEM 項(xiàng)目教學(xué)有三大特征：一是能運(yùn)用STEM 學(xué)科方法和迭代式設(shè)計(jì)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題；二是能批判性地反思產(chǎn)品制造和運(yùn)用對(duì)生活、社會(huì)與環(huán)境產(chǎn)生的影響；三是能將物化產(chǎn)品（學(xué)習(xí)成果）的效益及其含義有效地傳達(dá)給受眾。

3.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

本文闡述的項(xiàng)目包含科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)要素，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)關(guān)注現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，結(jié)果開(kāi)放。產(chǎn)品設(shè)計(jì)貫穿下的項(xiàng)目教學(xué)，用產(chǎn)品作為任務(wù)的關(guān)鍵詞，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)串聯(lián)四學(xué)科的專業(yè)特點(diǎn)、思維方式、價(jià)值觀念、行為規(guī)律，其本質(zhì)是通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，讓不同知識(shí)體系之間建立內(nèi)在關(guān)聯(lián)，通過(guò)不同學(xué)科相互作用形成知識(shí)的整合，形成跨學(xué)科的化學(xué)反應(yīng)。

3.1.1 設(shè)計(jì)原則 產(chǎn)品是STEM 教學(xué)的物化呈現(xiàn)，是真問(wèn)題、真應(yīng)用、做真事；設(shè)計(jì)是STEM 教學(xué)的活動(dòng)體驗(yàn)[5]，是真探究、真解決、真做事。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的不是簡(jiǎn)單地獲得知識(shí)，而是通過(guò)設(shè)計(jì)讓學(xué)生在情境中體驗(yàn)、在交互中體驗(yàn)、在個(gè)性中體驗(yàn)、在探究中體驗(yàn)，讓學(xué)生在知識(shí)應(yīng)用與重構(gòu)、實(shí)踐驅(qū)動(dòng)與探究中發(fā)現(xiàn)和成長(zhǎng)，以激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、學(xué)術(shù)思維、批判精神、獨(dú)立思考能力、知識(shí)綜合應(yīng)用和創(chuàng)造能力。

基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的STEM 項(xiàng)目教學(xué)的核心原則有：

1）學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)，讓產(chǎn)品在學(xué)生自然、自知、自主、自控、自在的設(shè)計(jì)中完成；

2）以問(wèn)題解決為導(dǎo)向進(jìn)行情境體驗(yàn)，讓學(xué)習(xí)探究活動(dòng)適切、愉悅、真實(shí)；

3）以用戶為中心進(jìn)行交互迭代，讓學(xué)生理解和滿足人們的實(shí)際需求，讓產(chǎn)品在真實(shí)生活情境中應(yīng)用并考慮最終使用者，讓設(shè)計(jì)成為一個(gè)過(guò)程結(jié)果可視、不斷批判評(píng)估、反復(fù)螺旋改進(jìn)的探究過(guò)程。

3.1.2 教學(xué)目標(biāo) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)能避免STEM 教學(xué)走入“重技能培養(yǎng)輕知識(shí)學(xué)習(xí)，重活動(dòng)形式輕科學(xué)精神，重學(xué)習(xí)結(jié)果輕學(xué)習(xí)過(guò)程”等誤區(qū)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)貫穿下的STEM 項(xiàng)目教學(xué)，以問(wèn)題解決為起點(diǎn)，以產(chǎn)品物化為依托，讓學(xué)生在理解、設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的創(chuàng)造性過(guò)程中去理解原理、享受過(guò)程、發(fā)展思維，從而將學(xué)科內(nèi)容、學(xué)科思維與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題結(jié)合，將思維方式、情感激發(fā)、社會(huì)責(zé)任和價(jià)值信念融合，逐步形成未來(lái)所需的價(jià)值觀念、必備品格和STEM 關(guān)鍵能力，促使學(xué)生成為有時(shí)代理念、會(huì)技術(shù)設(shè)計(jì)、能動(dòng)手制作、善創(chuàng)新創(chuàng)造的高素質(zhì)人才。

3.1.3 實(shí)施步驟

1）發(fā)布真實(shí)產(chǎn)品需求、制定功能目標(biāo)與評(píng)價(jià)量表。展示實(shí)地調(diào)查和收集的問(wèn)題資料，組織學(xué)生明確產(chǎn)品設(shè)計(jì)的價(jià)值和技術(shù)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)需求結(jié)果寫明產(chǎn)品功能，然后繪制功能評(píng)價(jià)量表。

2）組織學(xué)生調(diào)查并收集相關(guān)設(shè)計(jì)信息。組織學(xué)生小組合作收集設(shè)備、材料、技術(shù)、資金等信息，明確設(shè)計(jì)條件及能力。

3）運(yùn)用四學(xué)科相關(guān)知識(shí)、按照設(shè)計(jì)原則和流程制訂設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案。組織學(xué)生制訂多個(gè)不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，小組合作對(duì)方案進(jìn)行分析、權(quán)衡和比較，選定最優(yōu)方案進(jìn)行具體、詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

4）進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)、試驗(yàn)完善優(yōu)化、展示交流分享。組織學(xué)生小組合作使用相關(guān)材料和工藝對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行制作和調(diào)試，組織學(xué)生小組間產(chǎn)品展示和試用，收集、分析存在的問(wèn)題和解決建議，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化修改。

教師在整個(gè)過(guò)程中需要持續(xù)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，并及時(shí)精準(zhǔn)為學(xué)生提供反饋，確保產(chǎn)品制作按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行。

3.1.4 教學(xué)評(píng)價(jià) 基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的STEM 項(xiàng)目教學(xué)評(píng)價(jià)，以產(chǎn)品的實(shí)際效果以及達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)、面臨的限制條件和使用者的評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，綜合產(chǎn)品是否達(dá)到預(yù)期功能、設(shè)計(jì)的可行性與安全性和心理生理學(xué)及法律規(guī)范等因素，開(kāi)發(fā)具體的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)量規(guī)，聚焦學(xué)生、教師、專家等多主體參與，堅(jiān)持過(guò)程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合，對(duì)教師STEM 教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生STEM 素養(yǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

3.1.5 注意事項(xiàng) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需資源較多，教師在組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)應(yīng)提供范例支架、問(wèn)題支架、向?qū)еЪ?、工具支架、圖表支架等多種支撐框架，加強(qiáng)支架導(dǎo)引，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主探究；也可采用“半成品加工”教學(xué)法，以縮短產(chǎn)品制作的進(jìn)度、控制產(chǎn)品成品的差異度。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作周期較長(zhǎng)，教師在實(shí)施中可設(shè)置導(dǎo)引課、探究課和展示課等多種課型，并合理構(gòu)建不同課型的構(gòu)成要素和教學(xué)功能。

3.2 學(xué)習(xí)流程

STEM課程是融合探究、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和創(chuàng)造的跨學(xué)科綜合課程[6]，產(chǎn)品設(shè)計(jì)貫穿下的STEM 項(xiàng)目學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)真實(shí)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、綜合知識(shí)應(yīng)用、系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和產(chǎn)品物化實(shí)踐。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程，每個(gè)階段和步驟根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際可能不同，在綜合學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建以下學(xué)習(xí)流程：

1）發(fā)現(xiàn)確定問(wèn)題或研究對(duì)象，明確用戶需求結(jié)果和產(chǎn)品功能分析；

2）界定目標(biāo)和限制條件，明確是否值得解決、是否有條件解決；

3）搜集設(shè)計(jì)產(chǎn)品所需的信息、數(shù)據(jù)、資料及知識(shí)探究；

4）計(jì)劃出多步驟的制作過(guò)程，開(kāi)展“頭腦風(fēng)暴”，提出多種可能的產(chǎn)品解決方案；

5）對(duì)多種方案進(jìn)行分析、比較、權(quán)衡，分析產(chǎn)品制作的可行性，根據(jù)自身或小組實(shí)際選定產(chǎn)品方案；

6）進(jìn)行具體詳細(xì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，用相關(guān)技術(shù)、材料和工藝、工具制作原型或模型，制造中間過(guò)程需要多次檢測(cè)、評(píng)價(jià)及改進(jìn)；

7）基于技術(shù)指標(biāo)和測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)成型產(chǎn)品進(jìn)行功能測(cè)試、性能測(cè)試、安全測(cè)試、適用性測(cè)試，對(duì)產(chǎn)品測(cè)試發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題或新的創(chuàng)意進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化；

8）向同學(xué)、老師、親朋好友、技術(shù)專家描述制作過(guò)程、展示產(chǎn)品，并咨詢他們對(duì)產(chǎn)品的意見(jiàn)和建議（如果需要產(chǎn)品優(yōu)化，可重新設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程）；

9）根據(jù)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范制訂適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)表并進(jìn)行評(píng)價(jià)，撰寫產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，進(jìn)行鑒定或申請(qǐng)專利。

因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)與學(xué)生已有的知識(shí)體系、所涉及的問(wèn)題和學(xué)習(xí)中遇到的困難與挑戰(zhàn)相關(guān)聯(lián)，所以以上各步驟并不是絕對(duì)的，在具體實(shí)施中，各步驟可以重復(fù)，或者從某一步驟反饋到之前的任何步驟并不斷迭代。

3.3 育人價(jià)值

產(chǎn)品設(shè)計(jì)貫穿的中小學(xué)STEM 項(xiàng)目教學(xué)是教育體系的重要組成，承載著時(shí)代和社會(huì)發(fā)展需求。學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程，能學(xué)習(xí)、積累、重構(gòu)和應(yīng)用STEM 多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容、基本方法技能、基本思維素養(yǎng)和基本實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；能形成對(duì)現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的認(rèn)知敏感性、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的親近感、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)，以及對(duì)產(chǎn)品與人、社會(huì)、自然的文化感悟；能養(yǎng)成綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決多場(chǎng)景、混合式問(wèn)題的思維習(xí)慣，養(yǎng)成實(shí)事求是、細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精的勞動(dòng)觀念；能形成初步的理工類職業(yè)規(guī)劃、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，為培養(yǎng)未來(lái)制造業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)貫穿的STEM 項(xiàng)目教學(xué)，以指向驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題解決的產(chǎn)品為基礎(chǔ)，以設(shè)計(jì)整合教學(xué)活動(dòng)和任務(wù)流程，從設(shè)計(jì)能解決實(shí)際問(wèn)題的、有價(jià)值的產(chǎn)品出發(fā)，確立主題，以問(wèn)題的生成、探索與解決為主線串起各個(gè)活動(dòng)。它是一個(gè)基于問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新產(chǎn)品方案構(gòu)思的系列問(wèn)題解決的過(guò)程，是一個(gè)運(yùn)用相關(guān)的跨學(xué)科知識(shí)與方法進(jìn)行問(wèn)題解決的過(guò)程，是一個(gè)學(xué)生從“被動(dòng)聽(tīng)從”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)設(shè)計(jì)”的過(guò)程，是一個(gè)學(xué)生始終持有好奇心、神奇感和成就感的過(guò)程。它能改變STEM 教育領(lǐng)域存在的學(xué)科教育與跨學(xué)科教育未能協(xié)調(diào)發(fā)展的狀況，能促進(jìn)未來(lái)社會(huì)勞動(dòng)力知識(shí)、能力、素養(yǎng)結(jié)構(gòu)的升級(jí)換代，能提升我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。