基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM教學(xué)實(shí)踐

朱穎泉

STEM教學(xué)是將科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）相整合的四位一體的教學(xué)，基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM就是通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式來進(jìn)行STEM整合教育的教與學(xué)。本文以小學(xué)科學(xué)課程中的《建高塔》一課為例，從教學(xué)實(shí)踐的角度，簡要分析基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM教學(xué)策略。

一、問題導(dǎo)學(xué)，任務(wù)驅(qū)動，逐層遞進(jìn)

教師可以在項(xiàng)目主題所包含的內(nèi)容范圍內(nèi)，進(jìn)行基于該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和探究性學(xué)習(xí)任務(wù)的預(yù)設(shè)，提供可以幫助學(xué)生增進(jìn)理解的、一定的預(yù)設(shè)性資源或有助于完成學(xué)習(xí)任務(wù)的、必要的支架性材料，用問題導(dǎo)學(xué)、任務(wù)驅(qū)動引導(dǎo)學(xué)生理解該項(xiàng)目的主旨，明確完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)的路徑和方向。

以“建高塔”為項(xiàng)目主題，教師需要綜合STEM進(jìn)行考慮，首先確定融合了STEM相關(guān)內(nèi)容的項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)，比如，“通過觀察，總結(jié)高塔的基本形狀和結(jié)構(gòu)特征”“通過思考和分析，總結(jié)高塔會受到的外力作用有哪些”“通過探索，分析哪些措施可以解決外力作用的負(fù)面影響并增加高塔的穩(wěn)定性”等。基于學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計具體的探究式問題和學(xué)習(xí)任務(wù)，比如，針對風(fēng)力因素，可以設(shè)計“怎樣才能讓高塔不會被大風(fēng)刮倒呢”的問題，從這一問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生通過操作實(shí)驗(yàn)去探索和尋找解決的方法。

二、合作設(shè)計，操作檢驗(yàn)，分析解釋

在明確了項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)、探究問題和學(xué)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式、圍繞具體問題逐漸展開，通過問題分析、解決思路探討、提出假設(shè)、操作驗(yàn)證、總結(jié)解釋等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行落實(shí)。教師在探究活動中要引導(dǎo)學(xué)生找到正確的方向和路徑，必要時還要幫助學(xué)生解除困惑。

在“建高塔”項(xiàng)目中，教師可以組織學(xué)生以小組合作形式，按照需要確定分工，聚焦每一個問題，發(fā)揮想象，充分運(yùn)用STEM的綜合知識和技能，集中力量展開研究和探索。在逐一解決問題的過程中，逐漸厘清建設(shè)高塔所需要考慮的基本因素，探究和總結(jié)出物體不容易倒的原因，掌握讓高塔保持穩(wěn)定的關(guān)鍵，并通過小組成員的合作，使用礦泉水瓶、沙土、水、鐵絲、細(xì)繩、牙簽等物體完成一座“高塔”的建設(shè)，且能夠清晰地解釋設(shè)計思路和問題解決的策略等。

三、評價反饋，總結(jié)釋疑，拓展延伸

在探究環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師需要耐心聽取學(xué)生對項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果的分析和解釋，及時對每個小組的成果進(jìn)行評價和反饋，基于此對存在的共性問題進(jìn)行解惑、釋疑、糾錯、矯正，對學(xué)生新探究出的有效方法或經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行梳理和總結(jié)，并依需進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣购脱由臁?/p>

在“建高塔”項(xiàng)目中，當(dāng)學(xué)生的小組合作環(huán)節(jié)結(jié)束、“高塔”建設(shè)任務(wù)完成后，教師通過提問引導(dǎo)學(xué)生對關(guān)鍵信息進(jìn)行總結(jié)，包括本組“高塔”的主要用途、建設(shè)的思路和方法，比如，“用沙土固定底座”“用水增加穩(wěn)定性”“用鐵絲捆住中間位置固定結(jié)構(gòu)”等，并對每組的成果及時進(jìn)行評價，引導(dǎo)學(xué)生自己找出或者直接給出優(yōu)化建議。在此基礎(chǔ)上，教師可以提供一些現(xiàn)實(shí)生活中常見類型的高塔建設(shè)相關(guān)簡單資料供學(xué)生進(jìn)一步了解，比如，四邊形塔體設(shè)計、三邊形塔體設(shè)計、自立拉線塔設(shè)計和支撐桿塔體設(shè)計等，達(dá)到鏈接生活實(shí)際、拓展延伸、加深理解、鞏固STEM整合性知識與技能的目的。

總而言之，基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM教學(xué)更注重對真實(shí)問題的探究和解決，對教師的多學(xué)科綜合素養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計、教學(xué)組織等能力提出了較高的要求。教師只有不斷學(xué)習(xí)和提高，才能實(shí)現(xiàn)STEM教學(xué)的有效和高效。

（作者單位：江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)婁葑實(shí)驗(yàn)小學(xué)）

（責(zé)任編輯 冉 然）