STEM 課程的校本行動研究

于慶麗（山東省青島香港路小學 266071）

STEM 教育作為國際探索21 世紀人才培養(yǎng)的一種教育理念與舉措，在中小學中廣泛開展。它融合了多門學科，特別注重解決生活中的現(xiàn)實問題。近年來，我校圍繞“幸福三原色”的課程規(guī)劃，按照“整體架構—選點實施—研學結合—總結提升”的原則，加強STEM 課程的融合研究，力求激發(fā)學生的潛能，全面提升學生的核心素養(yǎng)。

一、整體架構，明確STEM 課程的研究方向

“課程是學校教育的核心任務”，任何一項課程的科學規(guī)劃與建構都是課程實施的前提。STEM 課程作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要載體，要注重學生的創(chuàng)造過程。我始終認為，STEM 課程的核心理念應源于兒童本身的創(chuàng)造性活動。只有源于生活、用于生活，STEM 課程才能彰顯其生命力。為此，我校STEM 課程立足全員、全程、全方位的理念認知，架構了“一核四維”的課程體系，即核心目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力，從四個維度推進課程實施，即國家地方課程的融合研究、校本課程自主研發(fā)、隱性課程的顯性實施與引進課程的輻射帶動。

在整體架構STEM 課程體系的基礎上，為加強學科融合、資源融合和實踐融合，學校還構建了三大研究團隊，即學校STEM 課程的種子教師研發(fā)團隊、學生創(chuàng)客團隊、專家資源團隊。團隊的建設為課程以點帶面地有效實施注入了活力，課程體系的整體架構為學校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的幸福兒童奠定了基礎。

二、選點實施，開展STEM 課程的實踐探索

STEM 課程作為一項跨學科的項目式學習，對學校的課程安排，對教師、學生的認知均有較高的要求。為注重課程實效，我們密切聯(lián)系學生的生活實際，充分依托國家、地方課程，選擇不同的研究點和拓展點逐步推進，融合研究，讓課程整合的實踐探索引導學生走向生活，主動探究，自主成長，實現(xiàn)STEM 課程的實踐價值。

1.以科學課為依托

對小學科學1～6 年級“生命科學”中的植物單元進行內容統(tǒng)整，組織全校學生通過項目式學習開展研究。每學期利用8 課時的科學課進行集中研究和日常觀察。以“種植”為主要研究方式，以查找資料、考察訪問等為補充，將猜想、觀察、實驗、推理、預測、閱讀、分析、溝通等科學核心素養(yǎng)要素融入植物知識學習與種植技能訓練之中。課程打破學科壁壘，通過精心選擇探究內容、設計探究過程，將學生對植物的探究與語文、數(shù)學、歷史、地理、信息、藝術等學科教育融合起來，豐富了學生對自然與人文科學的認知。

2.通過“做中學”創(chuàng)新實踐

學校充分挖掘陶行知先生“教學做合一”的理念，注重學生的科學思維和動手能力的培養(yǎng)。學生通過在家中完成基于主題項目的生活化科學研究，親歷“跨學科”“多時空”合作，體驗科學探究過程。同時，學校還依托“創(chuàng)客實驗室”，組織學生創(chuàng)客團隊成員利用廢舊材料，動手動腦，拼搭出夢想中的小家園，制作環(huán)保服飾等，并對日常學習、生活中的物品加以創(chuàng)新應用，鼓勵學生爭做小小發(fā)明家，極大地提高了學生的創(chuàng)新實踐能力。

3.依托信息技術課程

五年級開展了mblock 慧編程和mbot、kittenbot編程機器人STEM 學習。學校還引進了人工智能與大數(shù)據(jù)課程，講解人工智能和大數(shù)據(jù)體系中的科學、技術、工程、數(shù)學特征，把社會責任、實踐創(chuàng)新、批判質疑、理性探究的核心素養(yǎng)教育目標放在真實的案例和實踐活動中。六年級加入python 編程入門學習。這些課程將mblock、Kittenblock 圖形化編程工具與機器人金屬積木結合到一起，并使用MBLOCK 設計程序，驅動與Arduino 電路板兼容的傳感器，從而靈活控制MBOT 機器人，軟硬件結合較好地培養(yǎng)了學生的多元智能。同時，python 的學習又鍛煉了學生的邏輯思維，增強了學生的信息技術意識和數(shù)據(jù)處理能力。

4.與綜合實踐活動、美術、語文等學科進行整合

在美術學科中開設固彩沙畫和貝殼鑲嵌畫課程，把海洋教育研究內容自然滲透其中。學生寫的“戰(zhàn)疫家書”、動手創(chuàng)作的“抗疫繪本”等，將科學、人文等因素融合于項目式學習中，凸顯STEM 教育的創(chuàng)造活力。

三、研學結合，STEM 課程研究成效初顯

研究性學習是STEM 課程實施的重要手段。它拓展了有限的課堂，使學習突破時間和空間的邊界，能夠較好地培養(yǎng)學生獲取、運用知識的能力和團隊精神。

1.開展主題研學，研發(fā)STEM 校本課程

學校STEM 課程種子教師研發(fā)團隊依據(jù)所教學科的特點，積極進行學科融合研究，帶領學生開展不同主題的研究性學習，引導學生在“玩”中做，在“做”中研，在“研”中學。疫情期間，以在線STEM 項目式學習的形式，圍繞“科海‘戰(zhàn)疫’居家也精彩”這個主題，開展了“‘戰(zhàn)疫’中的口罩”“我的疫情防控日——防疫裝備”“家庭實驗室——豆芽的種植與研究”“人工智能‘溫度計’的制作”四個項目系列研究性學習。初步研發(fā)了“動力車”“椅子”“防疫口罩”等主題的校本課程。研學結合，不僅讓學生獲得了更多書本以外的自然知識，而且較好地培養(yǎng)了學生科學求真的態(tài)度。

2.盤活多種資源，注重隱形課程的顯性實施

為了不斷挖掘、發(fā)展學生的優(yōu)長，學校一方面爭取科創(chuàng)專家資源，面向學生創(chuàng)客團隊，開展航模、機器人、3D 打印等STEM 研究；另一方面，突破校園限制，通過校外實地考察、場館參觀研學等（科技館、研究所），建立學生與自然、社會生活的聯(lián)系。其次，挖掘家長教育資源，請家長進課堂，開闊學生視野，為學生的深度學習搭建平臺。多種資源的有效整合和利用，讓學生不斷親歷科學探究的過程，引導學生從小就有“像科學家一樣思考”的意識，不斷促進學生的全面、個性發(fā)展。

3.引進優(yōu)質課程，形成學校STEM 課程的有益補充

“維京時代”“設計思維”作為引進課程，能較好地引導學生以系統(tǒng)思想理解設計案例，有智慧地分析和解決問題。學校先在中年級分別開展STEM 教學，三、四年級各設立一個實驗班，每周一課時開展，逐步推進全年級學習?！俺壒こ處煛脑炜绾４髽颉焙汀拔业氖澜缬啦蝗彼萍糚BL”兩個貼近島城學生生活實際的項目式學習課程，培養(yǎng)了學生從生活中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。同時，從團隊建設的角度，調動整個學生團隊的積極性。在一個個任務的驅動下，在一次次探索與實踐中，學生開啟了不一樣的學習創(chuàng)新之旅。引進課程不僅激發(fā)了學生的學習興趣和勇于探索的精神，還拓寬了教師的研究視野，帶動了教師的專業(yè)成長，同時成為學校STEM 課程的有益補充。

四、總結提升，讓STEM 研究賦能未來

近年來，學?；谛１镜腟TEM 課程整體構架與實施，不斷挖掘了學生的潛質，也促進了教師的專業(yè)成長。學校的“睿享種植STEM 項目”科技實踐活動獲青島市創(chuàng)新大賽二等獎。多名學生在青少年科技創(chuàng)新大賽、未來工程師、青少年航模比賽中取得優(yōu)異成績。學生在全國、省、市、區(qū)級比賽獲獎累計達200余人次。以課程研究為載體，實現(xiàn)了學?？萍紕?chuàng)新教育“零的突破”。2018 年，學校被評為“中國STEM教育2029 行動計劃”種子學校，學校申報的全國課題《STEM 課程開發(fā)與建設研究》成功立項。

在取得成績的同時，我們也深刻地認識到，距離課程的核心理念認知與廣泛普及，我們需要做的工作還有很多。STEM 課程研究，我們還在路上。