◇卓德才（福建：建寧縣教師進(jìn)修學(xué)校）

STEM 是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門(mén)學(xué)科的簡(jiǎn)稱(chēng)，STEM 理念強(qiáng)調(diào)多個(gè)學(xué)科的交叉與融合。當(dāng)今知識(shí)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的時(shí)代，在激烈競(jìng)爭(zhēng)中博得頭籌的往往是有著極強(qiáng)STEM 素養(yǎng)的人才。近年來(lái)，在STEM 理念下開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)得到迅猛發(fā)展，教師不斷進(jìn)行教學(xué)探索和科學(xué)研究，探索更加適合我國(guó)學(xué)情的科學(xué)課堂教學(xué)模式。STEM 教育更加關(guān)注于學(xué)生對(duì)科學(xué)規(guī)律的應(yīng)用以及在實(shí)際問(wèn)題解決中的多領(lǐng)域知識(shí)整合。2022 版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“倡導(dǎo)設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的科學(xué)家活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍保護(hù)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)?！痹赟TEM 理念指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，學(xué)生通過(guò)主動(dòng)查閱相關(guān)資料、動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行思維推理等多種途徑來(lái)探究真相。在這一過(guò)程中，學(xué)生思維隨之變得更加靈活，探究能力、溝通能力、自控能力等也得到了有效鍛煉。因此科學(xué)教師應(yīng)針對(duì)小學(xué)科學(xué)STEM 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，以期幫助小學(xué)生提升其科學(xué)素養(yǎng)。

一、STEM理念下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)涵及應(yīng)用現(xiàn)狀

縱觀我國(guó)當(dāng)前義務(wù)教育課堂，不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是小學(xué)還是中學(xué)都更傾向于采用分科教學(xué)的課堂開(kāi)展模式，即單個(gè)學(xué)科教師只專(zhuān)注于教學(xué)單一科目，并不重視學(xué)科之間的融合聯(lián)系以及交流。單一學(xué)科教學(xué)模式雖有利于學(xué)科知識(shí)的精細(xì)化，卻不利于各科知識(shí)的整體化、多領(lǐng)域技能的融會(huì)貫通以及后續(xù)的綜合應(yīng)用。以單一學(xué)科教學(xué)為主的教學(xué)現(xiàn)狀更需要學(xué)科教師從本校硬件教學(xué)設(shè)施實(shí)際出發(fā)，從基礎(chǔ)學(xué)科課程出發(fā)，尋找適合進(jìn)行“知識(shí)跨界”和“技能融合”的教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)行課程的科學(xué)整合與設(shè)計(jì)，構(gòu)建貼合科學(xué)學(xué)科本質(zhì)的融合型課程。STEM 教育理念以及基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式應(yīng)運(yùn)而生。

與傳統(tǒng)科學(xué)課堂教學(xué)理念相比，STEM 教育更加強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的融合。2022 版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：以探究實(shí)踐為主要方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，要加強(qiáng)對(duì)探究和實(shí)踐活動(dòng)的研究與指導(dǎo)，整合啟發(fā)式、探究式、互動(dòng)式、體驗(yàn)式和項(xiàng)目式等各種教與學(xué)方式的基本要求，設(shè)計(jì)并實(shí)施能夠促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思維型探究和實(shí)踐。以問(wèn)題解決為導(dǎo)向的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，將各學(xué)科進(jìn)行了有機(jī)融合，使多領(lǐng)域知識(shí)整合成為一個(gè)完整的知識(shí)體系。

二、STEM理念下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)特征分析

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)主要有以下特征:1.存在一個(gè)可以有效組織學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)且使其探究欲望強(qiáng)烈持久的活動(dòng)主題，主題可以是圍繞整個(gè)單元進(jìn)行，也可以是學(xué)生感興趣的主題或當(dāng)前熱門(mén)的話題。如，當(dāng)神州十三載人飛船順利返回地面時(shí)，可進(jìn)行探索宇宙空間的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。2.學(xué)生可以根據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)進(jìn)行小組討論與交流，通過(guò)小組成員的充分交流，有選擇地針對(duì)其中有價(jià)值的問(wèn)題和線索進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，從而在活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)新線索、新問(wèn)題。3.在參與活動(dòng)、解決問(wèn)題時(shí)，學(xué)生要將多學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通，并靈活選取知識(shí)加以應(yīng)用，以多領(lǐng)域知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，所涉及的內(nèi)容除了科學(xué)學(xué)科，還有語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、美育、勞動(dòng)教育等學(xué)科的知識(shí)與理念。4.在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中所開(kāi)展的探究活動(dòng)，既要涉及學(xué)科教師，也要涉及學(xué)生，在這一活動(dòng)中，師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、相互協(xié)作、共同進(jìn)步。5.在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中需要利用多種工具以及資源以達(dá)到自身探究目標(biāo)，學(xué)生通過(guò)文字書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)媒體、專(zhuān)家走訪、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等形式，參與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。6.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以活動(dòng)小組為單位進(jìn)行探究式的合作練習(xí)，最后進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，主體既可以是學(xué)生個(gè)體，也可以是活動(dòng)小組。

三、STEM理念下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐探索

筆者在組織和指導(dǎo)一線科學(xué)教師進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方面進(jìn)行了一些探索，主要集中在小學(xué)中高年級(jí)?；谛W(xué)中高年級(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn)及其知識(shí)積累水平，教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目活動(dòng)主體、項(xiàng)目活動(dòng)主題、項(xiàng)目活動(dòng)目標(biāo)、項(xiàng)目活動(dòng)所需工具和資源、項(xiàng)目活動(dòng)時(shí)間和場(chǎng)所等諸多要素，進(jìn)行全面考慮。

（一）以學(xué)生為主體，開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

STEM 理念下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體、問(wèn)題探究式的學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的探索興趣，重視科學(xué)問(wèn)題的解決與潛在知識(shí)的應(yīng)用以及落實(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維、勇于實(shí)踐的品質(zhì)。教師可以通過(guò)創(chuàng)建與問(wèn)題相關(guān)的情境，準(zhǔn)備充足的項(xiàng)目資料和背景，讓學(xué)生能夠真正融入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)之中。這樣，不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。同時(shí)，教師應(yīng)創(chuàng)新項(xiàng)目的開(kāi)展方式，使其多樣化、形象化，讓學(xué)生獲得更為豐富的STEM 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生切身體會(huì)到科學(xué)與生活之間的聯(lián)系，直接作用于學(xué)生的日常生活，更有利于提高學(xué)生的參與積極性和主動(dòng)解決問(wèn)題的意識(shí)。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)要圍繞學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)與構(gòu)思。主題的設(shè)計(jì)要符合學(xué)生的思維特點(diǎn)和認(rèn)知水平，活動(dòng)主題的設(shè)計(jì)也要針對(duì)學(xué)生好奇心、探索欲極強(qiáng)的個(gè)性特征，如，教科版小學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“植物的生長(zhǎng)變化”單元,學(xué)生對(duì)種子發(fā)芽應(yīng)具備的條件、鳳仙花的莖和葉的作用、鳳仙花生長(zhǎng)要經(jīng)歷哪些過(guò)程、鳳仙花的果實(shí)是哪部分、鳳仙花的種子是怎樣傳播的等提出問(wèn)題。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)所有的活動(dòng)都是圍繞問(wèn)題開(kāi)展的，容易引發(fā)學(xué)生的求知欲望。好奇心更催生了小學(xué)生對(duì)相關(guān)科學(xué)現(xiàn)象的探知欲望。而科學(xué)教師作為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者與組織者，要在充分尊重學(xué)生的前提之下，挖掘?qū)W生感興趣的科學(xué)知識(shí)，組織開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，使學(xué)生在興趣指引下開(kāi)展探究活動(dòng)。

（二）以問(wèn)題為載體，開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)重視學(xué)生的主體作用，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、自主探究式解決問(wèn)題。新課程標(biāo)準(zhǔn)也更加鼓勵(lì)與提倡小學(xué)生發(fā)揮自己的參與主動(dòng)性，通過(guò)探究活動(dòng)，沉浸式體驗(yàn)科學(xué)的魅力。四年級(jí)下學(xué)期，學(xué)生對(duì)“生命”這一主題產(chǎn)生濃厚的探索興趣，時(shí)值春天，正是觀察植物生長(zhǎng)的時(shí)節(jié)。植物作為戶外活動(dòng)中最常出現(xiàn)的生命，更容易使學(xué)生產(chǎn)生諸如植物是怎么長(zhǎng)大的、植物生長(zhǎng)和哪些因素有關(guān)、植物在生長(zhǎng)過(guò)程中經(jīng)歷了怎樣的變化、植物的生命是怎樣繁殖的等一系列問(wèn)題。教師可以圍繞“鳳仙花的一生”開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生自由討論“鳳仙花的一生是從種子開(kāi)始的，那么種子發(fā)芽都需要什么條件呢？”學(xué)生在長(zhǎng)期生活觀察中可以得出諸如“種子需要土壤”“種子需要水分”“種子需要空氣”等答案。教師在充分保留各方意見(jiàn)、予以學(xué)生尊重的同時(shí)，進(jìn)行項(xiàng)目活動(dòng)主題的過(guò)渡式說(shuō)明：“那大家覺(jué)得種子發(fā)芽的必要條件都有哪些呢？”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)第一階段有關(guān)種子的問(wèn)題由此展開(kāi)，學(xué)生通過(guò)“觀察種子”“解剖種子”“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”“種子的傳播”等系列感興趣的話題深入探究，逐漸引出“鳳仙花的一生”主題的項(xiàng)目式活動(dòng)。問(wèn)題是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的探究任務(wù)更是圍繞問(wèn)題來(lái)進(jìn)行的。為使STEM 理念下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)順利開(kāi)展，科學(xué)教師應(yīng)在學(xué)習(xí)探究活動(dòng)開(kāi)展之前，就對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行細(xì)致調(diào)查與設(shè)計(jì)。

（三）多學(xué)科參與，深度融合進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)根據(jù)知識(shí)類(lèi)別的多樣性可以分為多個(gè)程度，不僅可以針對(duì)某一特定學(xué)科深入探究，也可以跨領(lǐng)域整合知識(shí)，開(kāi)展實(shí)踐學(xué)習(xí)。在選擇項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域之間的聯(lián)系，以各個(gè)學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)為基準(zhǔn)，構(gòu)建項(xiàng)目式科學(xué)課程。這不僅能夠提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。對(duì)于小學(xué)階段中高年級(jí)的學(xué)生而言，考慮到其心智發(fā)展水平，小學(xué)科學(xué)課程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)有一定程度的限制，在拓展和深化項(xiàng)目式學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)，應(yīng)注意適度與適量。同時(shí)，教師應(yīng)對(duì)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行細(xì)化，提高不同年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)可行性。

在“鳳仙花的一生”的項(xiàng)目式活動(dòng)中，通過(guò)設(shè)計(jì)種子發(fā)芽的盒子，學(xué)生可以獲得工程設(shè)計(jì)的知識(shí)和動(dòng)手能力；通過(guò)進(jìn)行鳳仙花發(fā)芽條件的變量實(shí)驗(yàn)、對(duì)照組變量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)對(duì)比這一科學(xué)知識(shí)；通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀察鳳仙花的生長(zhǎng)過(guò)程，學(xué)生可以在鳳仙花的不同生長(zhǎng)階段，通過(guò)繪畫(huà)、文字等形式加以記錄，從而在美育和寫(xiě)作方面得到鍛煉，同時(shí)對(duì)鳳仙花的生長(zhǎng)過(guò)程擁有自己的認(rèn)識(shí)；通過(guò)整體實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中的記錄、數(shù)據(jù)整理與計(jì)算，學(xué)生可以獲得數(shù)學(xué)方面的知識(shí)；在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生參加種植、澆水、管理、除草等，可以獲得勞動(dòng)教育方面的培養(yǎng)。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主化、合作式、開(kāi)放性的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)與多領(lǐng)域知識(shí)的積極性，使學(xué)習(xí)活動(dòng)更加貼合學(xué)生實(shí)際，并對(duì)學(xué)生產(chǎn)生實(shí)際的、有針對(duì)性的幫助，精簡(jiǎn)探究問(wèn)題，避免問(wèn)題描述過(guò)于煩瑣而使學(xué)生產(chǎn)生歧義。

（四）靈活思辨，建構(gòu)系統(tǒng)知識(shí)體系

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)要與傳統(tǒng)教學(xué)法配合使用。學(xué)生在初步了解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上再開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，用學(xué)到的理論解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，以鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)要注重教師的角色轉(zhuǎn)換，在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)當(dāng)從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目實(shí)施的引導(dǎo)者，此時(shí)，學(xué)生成為主人，成為“行家”，教師應(yīng)充當(dāng)“外行”和參謀的角色。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生的場(chǎng)所不固定，時(shí)間和空間上不能局限于教室或?qū)嶒?yàn)室。教師應(yīng)當(dāng)充分利用有效載體進(jìn)行活動(dòng)，除了科學(xué)課，還可以整合綜合實(shí)踐課，利用好現(xiàn)在課后延時(shí)服務(wù)的時(shí)間。如，在“鳳仙花的一生”的項(xiàng)目式活動(dòng)中，教師可帶領(lǐng)學(xué)生，以種植、觀察、記錄、分析、查閱資料等形式，融合語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、美術(shù)、勞動(dòng)、信息技術(shù)、技術(shù)工程等知識(shí)?；顒?dòng)地點(diǎn)可以是實(shí)驗(yàn)室，也可以是計(jì)算機(jī)室；可以是閱覽室，也可以是種植園?？梢允巧险n時(shí)間，也可以是課后延時(shí)服務(wù)時(shí)間；可以是在學(xué)校時(shí)間，也可是周末在家里的時(shí)間。學(xué)生打破時(shí)間和空間的局限，利用多種感官或選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ吆蛢x器，用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑒?chuàng)造性地開(kāi)展活動(dòng)。從對(duì)鳳仙花一生的探究延伸到植物的一生，讓學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)，了解植物從生到死的生命全過(guò)程，學(xué)習(xí)生物的多樣性，珍惜生命，善待生命，從而建構(gòu)起系統(tǒng)的知識(shí)體系。

總之，在STEM 理念下的小學(xué)科學(xué)課堂上開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，可以促使小學(xué)生思維的拓展與開(kāi)放，以及知識(shí)的系統(tǒng)化。在活動(dòng)中，相關(guān)問(wèn)題的解決或者是相關(guān)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的開(kāi)展與實(shí)施，都需要學(xué)生將自己所習(xí)得的多領(lǐng)域知識(shí)靈活運(yùn)用。將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用之后，學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、獲取結(jié)果的方式與途徑并不唯一，這也促使學(xué)生的思維得到鍛煉，進(jìn)而養(yǎng)成靈活思辨的學(xué)習(xí)習(xí)慣。