摘 要：以STEM理念為指導(dǎo)的項目式教學(xué)，契合小學(xué)科學(xué)的多學(xué)科性、知識應(yīng)用與解決性等特征，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。先分析了實施基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)的意義，然后明確了基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)的原則，最后提出了基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)的路徑，旨在充分發(fā)揮項目式教學(xué)的作用，促進學(xué)生全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEM理念；小學(xué)科學(xué)；項目式教學(xué)

作者簡介：郭榮（1979—），女，江蘇省徐州市沛縣張寨鎮(zhèn)中心小學(xué)。

隨著信息化時代的迅速發(fā)展以及社會對綜合型人才需求的不斷提升，我國持續(xù)推進教育改革，并引入新的教育觀念和教學(xué)方法?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）強調(diào)教學(xué)的綜合性和實踐性，要求加強課程內(nèi)容、社會生活與學(xué)生經(jīng)驗之間的聯(lián)系，整合學(xué)科知識，統(tǒng)籌設(shè)計綜合性課程和跨學(xué)科主題活動。STEM理念是指科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四個學(xué)科領(lǐng)域的整合教學(xué)理念，契合新課標(biāo)“加強技術(shù)與工程實踐”的要求。以STEM理念為指導(dǎo)，以具體的項目為載體，開展項目式教學(xué)活動，有利于學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識，參與實踐探究，從而逐漸提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、實施基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)的意義

基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)，順應(yīng)了當(dāng)前教育改革的發(fā)展趨勢，能為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)與發(fā)展打下基礎(chǔ)。首先，STEM理念強調(diào)跨學(xué)科的整合與應(yīng)用，有助于打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的界限，使學(xué)生在解決實際問題的過程中綜合運用多學(xué)科的知識與技能，從而提升知識運用能力。其次，項目式教學(xué)注重學(xué)生的主體性和實踐性，鼓勵學(xué)生主動探索、積極實踐。在項目式教學(xué)中，學(xué)生通過自主設(shè)計方案、合作解決問題，能逐漸提升自主學(xué)習(xí)、團隊合作和解決問題的能力。最后，在基于STEM理念的項目式教學(xué)模式下，小學(xué)科學(xué)教師通過引入與學(xué)生生活密切相關(guān)的科學(xué)問題和發(fā)展趨勢，可使學(xué)生感受到科學(xué)的魅力，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

二、基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)的原則

（一）主體性原則

在基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)中，教師應(yīng)以學(xué)生為中心，尊重學(xué)生的個體差異和興趣需求，鼓勵學(xué)生積極參與、主動探索。教師應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者和支持者，而非單純的知識傳授者。教師要通過創(chuàng)設(shè)問題情境、提供學(xué)習(xí)資源、引導(dǎo)問題解決等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在動力，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人［1］。同時，教師要設(shè)計符合不同年齡階段學(xué)生認知水平的活動，如通過趣味實驗或游戲化學(xué)習(xí)來吸引低年級學(xué)生的注意力；而對于高年級學(xué)生，則可以設(shè)計更復(fù)雜的項目，如編程機器人或制作簡單的電子裝置，以此激發(fā)他們的好奇心和求知欲。

（二）合作性原則

合作性原則強調(diào)在項目式教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)通過小組合作的方式完成探究任務(wù)。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在合作過程中相互借鑒、相互討論，從而實現(xiàn)優(yōu)勢互補，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神、溝通能力和協(xié)調(diào)能力。教師要精心組織小組活動，確保每位成員都有明確的角色分工，比如資料收集員、記錄員、發(fā)言人等，這有助于提高團隊合作效率并培養(yǎng)學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)力。

（三）探究性原則

探究性原則強調(diào)通過動手實踐、觀察分析、歸納總結(jié)等方式，探索科學(xué)知識和技術(shù)原理。在以STEM理念為指導(dǎo)的項目式教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計具有探究性的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生提出問題、設(shè)計方案、實施實驗、分析結(jié)果，并鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新，幫助學(xué)生深入理解科學(xué)概念，鍛煉學(xué)生的問題解決能力和科學(xué)思維［2］。

（四）開放性原則

開放性原則強調(diào)在內(nèi)容、方法、評價等方面保持開放性和靈活性。在內(nèi)容上，教師應(yīng)關(guān)注科技前沿和社會熱點，引入與學(xué)生生活密切相關(guān)的科學(xué)問題；在方法上，教師應(yīng)采用自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等多樣化的學(xué)習(xí)方式；在評價上，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的各個方面。通過開放性教學(xué)，教師可以拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展的綜合素質(zhì)和能力。

三、基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)的路徑

（一）利用問題式情境構(gòu)造科學(xué)教育空間

面對融合多元知識的實際問題，學(xué)生需要具備一定的思維能力，才能在實踐探索中逐漸解決問題，不斷發(fā)展創(chuàng)新能力。而思維的產(chǎn)生與發(fā)展依賴于特定的環(huán)境，尤其是質(zhì)疑情境［3］。因此，在以STEM理念為指導(dǎo)的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)模式下，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)有效的問題情境，擴展學(xué)生的探究空間，激發(fā)學(xué)生的探究動機，驅(qū)動學(xué)生的積極情緒，深化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。

以教科版小學(xué)科學(xué)六年級上冊“微小世界”單元中的第3課“觀察身邊微小的物體”為例。首先，教師可以先向?qū)W生展示一些微小物體（如灰塵、水滴中的微生物等）在顯微鏡下的圖像，讓學(xué)生初步感受到微小世界的奇妙與神秘。其次，教師可以提出“在我們身邊，還有哪些微小的物體等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)呢？你能利用手中的顯微鏡找到并觀察它們嗎？”等導(dǎo)入性問題，迅速吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲。最后，在引導(dǎo)學(xué)生進行觀察與探索的過程中，教師應(yīng)適時提出一系列啟發(fā)性的問題，促進學(xué)生深度思考。例如，“你觀察到了什么？”“這些微小物體有哪些共同點和不同點？”“它們是如何與周圍環(huán)境相互作用的？你能想象出這些微小物體在自然界中的重要作用嗎？”這些問題能幫助學(xué)生更全面地了解微小世界，促進學(xué)生高階思維的發(fā)展。

（二）以多元化的項目構(gòu)建科學(xué)活動體系

要想充分發(fā)揮STEM教育理念和項目式教學(xué)的優(yōu)勢，教師應(yīng)設(shè)計多樣化的活動，并構(gòu)建成相對完善的活動體系，豐富以STEM理念為指導(dǎo)的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)課程資源。需要注意的是，教師在設(shè)計項目活動時，既要以科學(xué)學(xué)科核心概念為基礎(chǔ)，又要堅持以STEM教學(xué)理念為指導(dǎo)，為學(xué)生的深入探究提供有力的支撐［4］。

例如，在教授教科版小學(xué)科學(xué)六年級下冊“生物的多樣性”單元的第1課“校園生物大搜索”時，教師可以設(shè)計結(jié)合鄉(xiāng)土資源的科學(xué)實驗活動，如農(nóng)田生態(tài)觀察活動和昆蟲世界探索活動。在農(nóng)田生態(tài)觀察活動中，教師應(yīng)充分利用鄉(xiāng)村地區(qū)豐富的農(nóng)田資源，引領(lǐng)學(xué)生實地觀察不同農(nóng)作物的生長周期，記錄關(guān)鍵生長數(shù)據(jù)，并引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)據(jù)背后隱藏的科學(xué)規(guī)律，增強學(xué)生的生態(tài)意識。在昆蟲世界探索活動中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生親近自然，指導(dǎo)學(xué)生捕捉和細致觀察昆蟲，親手制作昆蟲標(biāo)本，撰寫觀察日記，激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)的濃厚興趣和探索欲。

又如，在教授教科版小學(xué)科學(xué)六年級上冊“工具與技術(shù)”單元時，教師可以設(shè)計跨學(xué)科融合的項目化學(xué)習(xí)活動，如簡易風(fēng)能發(fā)電機制作活動和水循環(huán)模擬實驗活動。在簡易風(fēng)能發(fā)電機制作活動中，教師應(yīng)要求學(xué)生結(jié)合物理學(xué)原理與工程技術(shù)知識，動手設(shè)計和組裝簡易風(fēng)能發(fā)電機，通過實踐操作理解能量轉(zhuǎn)換的基本原理，鍛煉學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。在水循環(huán)模擬實驗活動中，教師應(yīng)通過模擬自然界的水循環(huán)過程，幫助學(xué)生直觀理解地球水資源循環(huán)的重要性，同時強化學(xué)生的環(huán)保意識。

此外，教師還可以設(shè)計團隊協(xié)作的科學(xué)實踐活動，如環(huán)保創(chuàng)意大賽和科學(xué)實驗挑戰(zhàn)賽。在環(huán)保創(chuàng)意大賽中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生分組合作，運用所學(xué)科學(xué)知識設(shè)計并實施環(huán)保方案或制作環(huán)保裝置，如創(chuàng)新垃圾分類裝置、節(jié)能裝置等，在鍛煉學(xué)生團隊協(xié)作能力的同時，促進環(huán)保理念的傳播。在科學(xué)實驗挑戰(zhàn)賽中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生根據(jù)個人興趣選擇實驗項目，展示實驗操作技能與創(chuàng)新能力，營造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。

（三）以個性化的實踐探究促進學(xué)生表達

工程設(shè)計是STEM理念指導(dǎo)下的項目式教學(xué)模式中的一個高度集成的跨學(xué)科活動環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力和創(chuàng)新能力的主要載體。學(xué)生通過親身參與工程設(shè)計實踐活動，在逐漸將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實物或模型的過程中，能夠鍛煉自身的問題解決能力和創(chuàng)新能力。但由于工程設(shè)計類實踐活動本身的開放性，學(xué)生需要具備一定的思維能力，思考解決方案、創(chuàng)新設(shè)計方案，才能進一步形成實物或模型。因此，在這一類活動中，教師應(yīng)平衡“教”與“學(xué)”之間的關(guān)系，既要為學(xué)生提供必要的指導(dǎo)和幫助，又要確保學(xué)生有足夠的自由空間進行探索，以便學(xué)生在輕松、和諧的課堂氛圍中，創(chuàng)造出創(chuàng)意性、獨特性、個性化的作品。

以教科版小學(xué)科學(xué)六年級下冊“小小工程師”單元為例。教師可以讓學(xué)生用橡皮泥制作一個能浮在水面上的模型。在備課階段，教師應(yīng)避免直接提及“船”等具體形態(tài)，而是鼓勵學(xué)生自由想象，并鼓勵學(xué)生就模型設(shè)計的想法進行自由表達，催生豐富多樣的橡皮泥模型設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)為學(xué)生準備盡可能豐富的設(shè)計材料和工具，包括不同材質(zhì)、形狀和功能的元件，為學(xué)生提供更多嘗試和組合的可能性，讓學(xué)生自主選擇活動材料，構(gòu)建具體的模型。需要注意的是，并非所有想法都具備實際可行性，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生綜合考慮各種因素，如結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、材料的成本效益等，以確保學(xué)生所設(shè)計的模型既具有創(chuàng)意又具備實際價值。在學(xué)生完成初步設(shè)計后，教師應(yīng)引導(dǎo)他們進行反思，分析自己設(shè)計的優(yōu)點和不足，并鼓勵他們迭代改進。通過不斷的試錯和修正，學(xué)生將逐漸學(xué)會如何優(yōu)化設(shè)計方案，提升解決實際問題的能力。

（四）以高效的小組合作激發(fā)學(xué)生潛能

小組合作學(xué)習(xí)是以STEM理念為指導(dǎo)的項目式教學(xué)模式下的一種重要學(xué)習(xí)方式，有利于形成更輕松、更開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而促進組內(nèi)學(xué)生的思想碰撞和交流，進而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。但是，從實際來看，部分教師不重視小組合作學(xué)習(xí)，將小組合作學(xué)習(xí)“簡單化”，如隨意組建小組、隨意布置小組任務(wù)等，導(dǎo)致小組合作學(xué)習(xí)活動流于形式，不僅難以發(fā)揮學(xué)生的主體性，也無法凸顯STEM教育理念的價值，更無法激發(fā)學(xué)生的潛能。為了充分發(fā)揮STEM理念指導(dǎo)下的項目式教學(xué)價值，教師應(yīng)在兼顧學(xué)生個體差異的基礎(chǔ)上，合理安排小組任務(wù)和組內(nèi)成員的個人任務(wù)，使學(xué)生在傾聽、表達、質(zhì)疑、討論的過程中鍛煉綜合素養(yǎng)［5］。

以教科版小學(xué)科學(xué)六年級下冊“小小工程師”單元中的第3課“建造塔臺”為例。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的能力、興趣和性格合理分組，以促進多元化的交流和合作。在小組活動開始之前，教師應(yīng)為每個小組明確具體的任務(wù)和目標(biāo)，如設(shè)計塔臺的形狀、高度，提高塔臺的穩(wěn)定性等要求，并給出一定的時間限制。在小組內(nèi)部，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各自的長處進行分工，如有的學(xué)生負責(zé)設(shè)計塔臺，有的學(xué)生負責(zé)準備材料，有的學(xué)生負責(zé)搭建模型等。在小組合作過程中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生進行充分的討論和交流，共同解決遇到的問題。教師可以提出一些引導(dǎo)性的問題，以激發(fā)學(xué)生的思考和討論。在小組活動結(jié)束后，教師應(yīng)組織成果展示活動，要求各組派出代表講述本組的模型設(shè)計過程，促進各組間的溝通交流，使學(xué)生接觸更多的設(shè)計思路和方法，不斷修正本組的設(shè)計方案和設(shè)計方法，進一步完善塔臺模型。

（五）開展過程性評價，強化項目式教學(xué)效果

以STEM理念為指導(dǎo)的項目式教學(xué)模式具有跨學(xué)科性、過程性等特點。為了強化項目式教學(xué)效果，教師應(yīng)積極開展過程性評價，關(guān)注學(xué)生的實踐探索過程，激發(fā)學(xué)生的再創(chuàng)造欲望。這與新課標(biāo)所強調(diào)的“評價形式要多元，注重過程性評價”等要求相契合，也有利于落實STEM教育理念中的“提高學(xué)生綜合能力”的目標(biāo)。

以教科版小學(xué)科學(xué)六年級上冊“能量”單元為例。在“能量”單元的項目式教學(xué)開始之初，教師應(yīng)設(shè)定清晰、具體的評價目標(biāo)和標(biāo)準，包括對能量概念的理解、對能量轉(zhuǎn)換的掌握、實驗設(shè)計與操作能力、團隊合作與交流能力等多個方面。在學(xué)生探究的過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，并做好觀察與記錄，包括學(xué)生在實驗設(shè)計中的創(chuàng)新思維、在團隊合作中的表現(xiàn)、在問題解決過程中的努力等，以此作為評價學(xué)生是否進步的重要依據(jù)。在收集到學(xué)生的評價數(shù)據(jù)后，教師應(yīng)及時給予反饋，并根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整教學(xué)策略。例如，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生在能量轉(zhuǎn)換的理解上存在困難，教師可以增加相關(guān)的講解和演示；如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗設(shè)計中缺乏創(chuàng)新思維，教師可以嘗試將學(xué)生調(diào)換到其他小組，在新的交流環(huán)境中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。此外，在評價過程中，教師應(yīng)注重評價的激勵作用，通過肯定學(xué)生的努力和進步，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和再創(chuàng)造欲望。例如，設(shè)立“最佳創(chuàng)意獎”“最佳團隊合作獎”等獎項，以表彰在項目中表現(xiàn)突出的學(xué)生或團隊。

結(jié)語

綜上所述，基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)具有顯著的優(yōu)勢和效果，可以有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。在實際教學(xué)中，教師應(yīng)重視項目式教學(xué)的作用，并積極引進STEM理念，促進STEM理念與項目式教學(xué)的融合，為學(xué)生的全面發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

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