基于項目教學建構工程理念培養學生探究創新能力

/ 北京科技大學附屬中學

項目課程是學校的發展類課程，是為了滿足學生興趣需求，突出個人特長而開設的。學校基于STEM類課程教學內容，設計校本課程開發的模板框架，發揮位于學院路地區優勢，整合和借力學院路地區的科研院所和大學資源，激發學校教師項目課程的研發潛能，開設了系列的校本項目課程。近年來，科大附中作為北京科技大學的對口支持單位，利用大學的科技工程資源，設計項目教學，注重工程（E）實踐，培養學生善思考、勤動手、重探究、能創新的科技工程素養。“十三五”期間，學校申請立項了海淀區“基于STEM理念的項目教學實踐研究”的區級重點課題。

以項目教學為驅動，提升科技工程素養。項目教學與STEM教育的理念有高度的契合點。項目教學， 實質上就是一種基于建構主義學習理論的探究性學習模式，強調應在合作中學習，在不斷解決疑難問題中完成對知識的意義建構。

學校組織各學科教師開展基于單元整體設計的深度學習的教學實踐研究，STEM類課程各學科老師依據單元主題、理清教學內容、進行學習者分析、確定教學目標、設計教學項目、實施項目學習。同時，物理、化學、生物學科教師還借力北京科技大學實驗室資源和專家資源，依據學生學情，合力打造基于單元整體設計的綜合項目教學活動。學生以小組合作學習的方式，走進科大實驗室，圍繞單元教學內容，在真實的實驗情境中開展深度探究學習。如此一來，不僅落實各學科核心素養，而且引導學生依據科學知識，創新技術手段，遵循工程實踐過程，有序地完成項目學習，提升學生的科技工程素養。

目前，技術學科教師已經將項目學習作為落實技術學科核心素養的主要教學策略和方法。例如，通用技術教師引導學生根據自己生活需求設計項目，設計了創意筆筒、多功能儲物盒、定位小車、多功能電腦支架等項目，讓學生經歷項目技術設計的全過程，落實能夠建構一定的方案構思、圖樣表達、工藝選擇及物化能力等學科核心素養。

開設校本項目課程，注重工程實踐。科學重在發現，技術重在發明，工程重在建造，用工程實現科技應用，改變世界，服務人類。基于項目教學，通過有序、系統的工程實踐過程，培養學生設計、構思、實施和執行等工程素養，練就學生綜合運用知識解決實際問題的能力，凸顯了學校STEM課程的工程教育特色。

案例一：機器人創客項目課程。借力北京科技大學的思創實驗室資源，開設機器人創客項目課程。在科大老師和學校合力引導下，學生分組合作，確定某種功能機器人設計的項目主題，根據現實生活方面的實際需求，開展設計和制作機器人的調研活動，收集相關資料信息，以支撐機器人設計的構思，根據構思細化機器人制作的流程，進而按照流程以小組合作探究的方式落實機器人的制作過程，在制作過程中，還要根據實時遇到的問題，不斷學習新的知識和技能，選用新的制作器件和設備，運用新的工程制作工藝來完成機器人的制作。機器人制作完成以后，還要進行測試、修改、調整和完善，直至達到最初的項目設想。

近年來，學生設計的POS智能耳機、三角警示機器、智能環境調節器、Nokey智能鎖等機器人項目，在全國、北京市、海淀區等各級競賽都取得了優異的成績。

案例二：服裝設計項目課程。服裝設計課程是通用技術的選修課程，學校通用技術的張霞老師和美術的徐靜老師以學科融合教學理念，每學期基于中國民族傳統服飾元素，根據不同時期的元素確定一個項目主題，引導學生以小組合作的方式運用傳統元素結合當今的時尚需求，開展服裝設計項目探究創新活動。張霞老師從工程技術流程指導學生的項目活動有序推進，徐靜老師以美術設計的眼光指導學生服裝設計體現中國傳統、迎合當今時尚。自2014年以來，學校服裝設計項目課程的成果豐碩，連續4年在北京市普通高中通用技術服裝及其設計競賽中榮獲團體一等獎。

學生項目課程的學習過程，以一個項目貫穿整個學期，運用科學知識，采用技術手段，設計工藝流程，滲透審美思想，在完成項目的實踐過程中真切地置身于工程實踐，內化了學科核心素養，提高科技工程實踐和探究創新能力。