STEM理念下科學課項目式活動的設計與實踐研究

◇劉 昆

【作者單位：宿遷市實驗小學 江蘇】

STEM理念是一種綜合型教育理念，其目標是為培養具有科學精神與實踐創新能力等全面發展的人。基于STEM理念開展小學科學項目式活動，倡導小學科學開展跨學科學習的方式，有利于培養小學生的解決問題能力與小組合作能力。本文以項目式活動的開展為切入點，分析項目式活動的特點，從整體流程與流程框架等方面，探討STEM理念下小學科學項目式活動的設計與實踐，旨在為有效開展小學科學項目式活動、提高學生的科學素養提供參考。

基礎教育課程改革的不斷深入，推動小學科學教學改革進程的加快。STEM是一種以項目學習與問題解決為導向的課程組織方式，旨在讓學生通過運用多學科知識與技能解決生活中的真實問題。項目式活動是落實STEM理念的重要途徑。在新課改背景下，教師將STEM理念滲透到小學科學教學中，運用STEM理念開展教學實踐，引導學生基于項目或問題的方式進行整合式學習，以解決生活中的真實問題為任務驅動，將科學、技術與數學等進行有機融合，構建以項目完成或解決問題為基本模式的教學方式，對培養學生的創新能力具有積極意義。

一、項目式活動的特點

在教育改革新形勢下，小學科學新課程標準明確指出，“STEM”是一種以項目學習與問題解決為導向的課程組織方式，而項目式活動是落實STEM理念的重要途徑。STEM理念下的小學科學課堂活動需要具有更高的綜合性，項目活動的開展適合小學科學教育的內容。整體性與目標明確性是項目最基本的特征。項目是一個有著明確開始與結束日期的活動，是為實現目標而開展一系列活動的有機組合。項目式活動具有一定的生命周期，活動周期時間較長；而項目的完成是一個整體、分解與綜合的過程，是在有限時間與有限資源的條件下有計劃且有組織地解決活動過程中遇到的問題。項目的整體性與目標明確性是相互依賴的基本特征，而周期長、目標明確與綜合性是項目式活動具有的特點。

二、STEM理念下小學科學項目式活動的設計與實踐

（一）項目式活動的整體流程

STEM 理念是小學科學教育的教學要求，融合了科學、技術與數學等多學科領域的知識；項目式活動為STEM各學科的整合提供了充足的實踐機會。整體流程的設計是STEM理念下小學科學項目式活動設計與實踐的基礎。而教師作為小學科學項目式活動的發起者，需要明確項目的目標，要有效整合多樣化教學資源進行項目式活動主題的導入，引導學生參與到項目式活動的設計與實施中。教師要控制小學科學課堂教學活動并干預項目式活動，評估驗收項目成果，有針對性提出適合學生個性的學習策略；要了解不同學習風格維度與不同職能角色的關系，建構小學科學項目式活動整體流程的模型，按照項目記錄單的內容進行項目內容與材料等各方面的實時監督與記錄，保證STEM理念下小學科學項目式活動的有序開展。

以“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的開展為例。考慮到培養小學生科學素養與綜合能力的需求，教師在小學科學課程教學中需要改變傳統的教學觀念，認識到STEM理念下小學科學項目式活動對學生能力培養的重要性；要有效整合科學課程的各方面教學資源，設計好“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的具體活動內容。教師可以將整個項目式活動細分為“搭建橋拱”“制造紙橋”與“建造橋梁”三個活動，針對細分的三個活動提出具體要求與教學目標，采用小組合作學習方式開展“橋梁建筑師成長之路”項目式活動；要對不同學習風格的學生賦予不同類型的任務，對參與活動的學生進行合理的分工，由小組成員共同討論并準備項目材料，采取教師評價與學生自評相結合的方式進行活動評價，確保學生能夠在活動中掌握一定的科學知識與工程技術。

（二）項目式活動流程的框架

STEM 理念下小學科學項目式活動的設計與實施包括啟動、設計、實施、控制與收尾等五個過程。而項目式活動流程的框架設計，一定程度上影響著項目式活動的開展。教師作為小學科學項目式活動的發起者，通過適合小學階段學生主體認知水平的方式進行小學科學項目式活動的設計與啟動，應合理布置項目主題，引導學生圍繞項目主題與定義去解決問題。考慮到鍛煉學生實踐動手能力的需求，教師應鼓勵小學生參與STEM理念下小學科學項目式活動的設計與實踐中明確項目所需材料并列舉項目清單，促使項目小組在有限資源條件下完成符合要求的活動成果。

仍以“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的開展為例。考慮到項目式活動賦予教師與學生對活動的控制管理能力，以及STEM理念下小學科學課程教學改革的需求，教師要引導學生參與到“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的設計中，仔細觀看與“橋梁建筑師成長之路”活動有關的微視頻，了解橋梁建設的相關知識與技術，分析橋梁建設過程中可能遇到的問題。要讓學生以小組為單位搭建微視頻中的橋拱，由教師指導學生繪制出完整的兩層橋拱，合理設計“橋梁建筑師成長之路”項目式活動的啟動、設計、實施、收尾等過程的具體流程框架，按照細分的“搭建橋拱”“制造紙橋”與“建造橋梁”三個活動實施，讓學生了解到利用簡單材料建造各種各樣的結構，全面培養學生的實踐動手能力與科學素養。

三、結語

在新課改背景下，STEM理念在小學科學課程中的滲透，改變了傳統的教育方式，強調學生在動手實踐中學習多種類型的知識與技能。針對STEM理念下小學科學項目式活動的設計與實踐，鼓勵學生在認知范圍內建構知識經驗體系，合理設計項目式活動的整體流程，細化項目式活動流程的框架，明確項目的目標，鼓勵學生通過合作學習解決現實生活中遇到的問題，倡導學生動手動腦做科學，從而培養符合科技社會發展的人才。