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        區(qū)域構建素養(yǎng)導向的小初高一體化STEM課程設計

        2024-06-19 07:05:54鄭雪萍陳健彬
        中小學信息技術教育 2024年6期
        關鍵詞:素養(yǎng)導向一體化課程STEM教育

        鄭雪萍 陳健彬

        【摘 要】本文從STEM課程現(xiàn)存問題與設計理念出發(fā),提出建立區(qū)域小初高一體化STEM課程目標體系,構建“主題-內(nèi)容-路徑”區(qū)域一體化課程內(nèi)容,形成基于“目標-評價-成果-實踐”一致性原則的評價體系,助力STEM教學改革。

        【關鍵詞】STEM教育;素養(yǎng)導向;一體化課程

        【中圖分類號】G434? ?【文獻標志碼】B

        【論文編號】1671-7384(2024)06-078-02

        區(qū)域STEM課程設計存在的問題

        STEM教育作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑,備受關注。STEM教育是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics)領域的融合教育,讓學生通過多領域知識解決現(xiàn)實問題,以培養(yǎng)適應未來社會發(fā)展的創(chuàng)新人才[1]。我國的STEM教育在理論研究和實踐方面取得了顯著進展,但在區(qū)域?qū)用娴膶嵤┲腥匀淮嬖谝幌盗袉栴}。

        目前,我國各學段的STEM教育以廣州市天河區(qū)為例,有些中小學形成了零散的、個別化的STEM課程案例,但在區(qū)域?qū)用嫒狈攲釉O計、課程建設、資源開發(fā)和教學實踐等方面的機制保障,教育目標和內(nèi)容之間缺乏有效銜接,小學、初中和高中的STEM課程內(nèi)容零散且缺乏連貫性。這導致STEM教育存在零散和重復的問題,零散導致教育效果削弱,而重復則造成教育資源浪費。

        區(qū)域一體化STEM課程設計理念

        1.素養(yǎng)導向

        素養(yǎng)導向是設計STEM課程的關鍵。本文所指的素養(yǎng)即學生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。STEM教育旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、解決問題能力和實踐能力,與中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)框架中提出的培養(yǎng)科學精神、學會學習、責任擔當、實踐創(chuàng)新等素養(yǎng)一致。STEM課程設計應以核心素養(yǎng)為導向,以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標,注重整合知識、技能和態(tài)度價值觀,形成多方面育人的新生態(tài),促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

        2.連貫性

        通過縱向銜接和橫向聯(lián)合,確保STEM課程在小、初、高不同階段的內(nèi)容和難度呈現(xiàn)連貫性,形成有機的課程體系。為確保STEM課程在不同階段呈現(xiàn)連貫性,需要建立明確的STEM教育目標和內(nèi)容體系,明確各階段的教育目標,并根據(jù)學生的認知發(fā)展規(guī)律和知識結構,制定連貫的課程內(nèi)容體系,注重教學內(nèi)容的進階性,加強實踐教學和項目式學習,并建立有效的評估機制。

        3.整合性

        STEM課程設計需要打破學科間的壁壘,實現(xiàn)科學、技術、工程和數(shù)學教育的有機整合。STEM學習的重點是解決現(xiàn)實問題,需應用多學科的知識、技能和方法?!读x務教育課程方案(2022年版)》提出要把“加強課程綜合,注重關聯(lián)”作為基本原則,要求“統(tǒng)籌設計綜合課程和跨學科主題學習......開展跨學科主題教學,強調(diào)課程協(xié)同育人功能”。因此,STEM課程設計可從國家課程進行滲透整合,與校本拓展課程和培優(yōu)競賽課程融合,體現(xiàn)STEM課程設計整體性。通過國家課程普及STEM教育和以學生興趣為基礎的拓展課程,培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才。

        區(qū)域小初高一體化STEM課程設計策略

        1.建立區(qū)域STEM課程建設團隊

        整合區(qū)域優(yōu)質(zhì)教育資源是實現(xiàn)區(qū)域小初高一體化STEM課程開發(fā)的重要保障。廣州市天河區(qū)擁有多所高校和科研機構,由廣州市天河區(qū)教師發(fā)展中心的學科教研員牽頭,依托實驗學校的校長和骨干教師,聯(lián)合高校和科研機構的教授與專家,形成STEM教育探索項目的創(chuàng)新團隊。創(chuàng)新團隊以素養(yǎng)為目標,以項目為組織方式,以主題學習為框架,集課程研究、教師培訓、實踐基地于一體,開發(fā)適合小初高一體化的STEM課程。

        2.構建區(qū)域小初高一體化STEM課程目標體系

        構建素養(yǎng)導向的小初高一體化STEM課程目標體系是設計STEM課程的核心,也是課程建設的指南?;谒仞B(yǎng)導向、連貫性和整合性的設計理念,構建凸顯STEM教育育人功能的一體化目標體系。一體化目標的基本原則是:堅持一個核心,一條主線索,整合三級課程進階,連通四個階段分解目標。其中,堅持一個核心就是以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為核心,以確保1~12年級的STEM教育目標的一致性;抓住一條線索就是將創(chuàng)新貫穿于教育的始終,整合三級課程進階是整合國家課程、地方課程和校本課程使目標螺旋上升;連通四個階段分解目標是以培養(yǎng)創(chuàng)新人才總目標為起點,構建連通小學(1~3年級)、小學(4~6年級)、初中、高中四個階段多維度分學段目標,從而形成縱向連通、橫向整合、螺旋上升的一體化目標體系。

        區(qū)域小初高一體化STEM課程核心素養(yǎng)目標由創(chuàng)新與創(chuàng)造力、批判性思維、溝通技能、合作精神、數(shù)字素養(yǎng)和全球意識六大素養(yǎng)構成,整合三級課程并分解目標以促進學生進階發(fā)展。例如,創(chuàng)新與創(chuàng)造力目標分解為:對問題保持好奇心,并通過觀察和實驗提出創(chuàng)新性解決方案(1~3年級);能進行簡單的工程設計和創(chuàng)造性解決問題,激發(fā)創(chuàng)新意識(4~6年級);能應用科學知識和技術解決實際問題,提出創(chuàng)新方案并進行實踐(7~9年級);能開展獨立科學研究項目,具有一定的創(chuàng)新思維和實踐能力(10~12年級)。

        3.構建區(qū)域小初高一體化STEM課程內(nèi)容

        區(qū)域小初高一體化課程內(nèi)容是實現(xiàn)STEM教育目標的重要載體。課程內(nèi)容要緊緊圍繞目標體系,采用項目化形式構建區(qū)域小初高一體化STEM課程的內(nèi)容。課程內(nèi)容主要分為基礎課程、拓展課程和培優(yōu)課程三個層次。其中,基礎課程注重基礎知識與技能學習,與STEM教育相輔相成;拓展課程關注人工智能和城市森林兩大主題,引導學生了解科技發(fā)展與環(huán)境保護,關注現(xiàn)實世界;培優(yōu)課程則將STEM競賽轉(zhuǎn)化為課程,培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。同時,其內(nèi)容設計具有連貫性、梯度性和系統(tǒng)性,以學生能力特點為基礎,涵蓋了多個主題,如綠色生態(tài)、回收利用、智慧農(nóng)場、清潔能源和未來城市等,每個主題都包含了驅(qū)動問題、核心概念、實踐環(huán)節(jié)和評估方法等內(nèi)容。例如1~3年級以“綠色生態(tài)”為主題,在每個學年上學期以“如何在我們的城市中創(chuàng)造更多的綠色空間?”作為城市森林STEM項目驅(qū)動問題,讓學生通過植物觀察與調(diào)查等探究活動,理解“植物生長與城市綠化”核心概念。而在每個學年下學期以“如何利用科技手段保護城市綠化?”作為人工智能STEM項目驅(qū)動問題,引入簡單的傳感設備讓學生探究應用等,使其理解“科技在環(huán)境中的應用”核心概念。這就形成了以“關注現(xiàn)實、面向未來”為大主題,“主題-內(nèi)容-路徑”區(qū)域一體化的STEM課程框架。

        4.構建區(qū)域小初高一體化STEM課程評價體系

        構建區(qū)域小初高一體化STEM課程評價體系,需綜合考慮評價目標、標準、任務和活動設計。基于“目標-評價-成果-實踐”一致性原則,將過程性評價和總結性評價相結合建立連續(xù)性評價體系。小初高一體化的STEM課程評價體系應該是一個連續(xù)的過程,而不是僅僅在某個階段進行一次性的評估。在各個學段,應根據(jù)學生的發(fā)展水平,制定相應的評價標準和任務,以全面追蹤學生的STEM素養(yǎng)發(fā)展。評價強調(diào)多元多樣,包括評價主體的多元與評價方法的多樣,要以過程性評價為主,著力評價學生的工程思維、批判性思維、創(chuàng)新思維和解決實踐問題能力,同時要注重物化成果的評價。學校通過區(qū)域各部門密切合作,整合跨學段目標設計,確保評價體系的統(tǒng)一和協(xié)調(diào);在實踐中動態(tài)調(diào)整評價體系,實現(xiàn)對STEM教育質(zhì)量的有效評估,保證能促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

        區(qū)域構建素養(yǎng)導向的小初高一體化STEM課程設計對于提高學生的核心素養(yǎng),培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和解決實際的問題能力具有重要意義。區(qū)域應站在面向可持續(xù)發(fā)展-面向培養(yǎng)未來創(chuàng)新人才的高度,整合區(qū)域的STEM教育資源,使STEM教育形成合力,才能發(fā)揮STEM教育應有的效果。

        注:本文系廣州市教育科學規(guī)劃2022年度課題“素養(yǎng)導向的STEM教育探索創(chuàng)新團隊”(課題編號:202213992)的階段性成果

        參考文獻

        金旭球. 能力本位的STEM課程設計:聯(lián)合國教科文組織國際教育局STEM能力框架及啟示[J]. 中國電化教育,2020(12): 90-98.

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