STEM教育視野下綜合實踐活動課程校本化實踐

蔣繼征

STEM教育強調(diào)通過基于項目的學(xué)習(xí)，靈活應(yīng)用跨學(xué)科的知識進行探究和工程設(shè)計，利用團隊合作解決學(xué)生真實面對的問題，讓學(xué)生具備綜合性的素養(yǎng)和能力，培養(yǎng)合適未來社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。而綜合實踐課程具有實踐性、探究性、開放性、自主性、生成性的特點，將STEM教育的理念融入綜合實踐活動課程中，將有助于學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力與解決實際問題能力的發(fā)展。下面，筆者以所在學(xué)校綜合實踐活動課程校本化的實踐為例，談?wù)勅绾卧赟TEM教育視野下實施綜合實踐活動課程校本化。

● 研究目標

針對培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和合作能力及探索精神的STEM教育理念，需要借助綜合實踐活動課程教學(xué)體系，利用該理念指導(dǎo)課程教材的編寫、課堂活動的組織與實施，輔以學(xué)生感興趣的項目，探索出一種STEM教育視野下綜合實踐活動課程校本化教學(xué)策略。在實施過程中，要注意方式方法，讓綜合實踐活動課程更符合中學(xué)生的認知水平，使每個學(xué)生在項目活動中或課堂上都有收獲，真正培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐素質(zhì)及探究性學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)理念奠定堅實基礎(chǔ)。

● 研究內(nèi)容

1.課程實施

教師要按照教學(xué)計劃構(gòu)建完善的校本實施體系，創(chuàng)建縱橫發(fā)展的模式，讓學(xué)生在項目實施過程中能有效深入地對各類創(chuàng)新進行探討并實踐，借助各種信息化手段拓展學(xué)生的知識面。

2.課堂教學(xué)

將STEM理念融入課程，以項目的形式出現(xiàn)，將多個知識點、多種活動融合在一起。這樣，學(xué)生在討論時往往會有新的發(fā)現(xiàn)，動手實踐的時候也會碰到各種實際問題，從而提升創(chuàng)新、實踐能力。

3.學(xué)科研究

目前，中學(xué)里一般沒有專職的STEM教師，現(xiàn)有的綜合實踐教師也是由勞動與技術(shù)教師、信息技術(shù)教師和研究性學(xué)習(xí)教師兼任，這就需要教師打破各自學(xué)科思維的束縛，讓教學(xué)更加契合學(xué)生，促進學(xué)生綜合素養(yǎng)的養(yǎng)成。

● 實踐策略

1.課程體系

筆者所在學(xué)校重視綜合實踐活動課程，成立了綜合實踐學(xué)科組，由學(xué)校一把手校長分管，并為綜合實踐學(xué)科組投入了大量的資金，配備了專門的實驗室和教學(xué)儀器設(shè)備。目前學(xué)校共有六個實驗室，分別為創(chuàng)客實驗室、STEM實驗室、FTC機器人工作室、樂高機器人工作室、科技制作實驗室、創(chuàng)客教室。每個項目的負責(zé)人負責(zé)相應(yīng)教室的維護、管理及使用。STEM教育視野下綜合實踐活動課程校本化課程主要由樂高機器人設(shè)計與制作、FTC機器人設(shè)計與制作、3D打印設(shè)計課程、科技創(chuàng)新發(fā)明課程、科技制作課程、創(chuàng)客課程等組成。

2.校本課程開發(fā)與實施

成功的STEM案例都具有非常好的借鑒價值，但直接拿來用，或者進行全年級的普及，則存在以下問題：教學(xué)器材代價太高，超出學(xué)生的認知，缺乏專業(yè)的師資隊伍。為此，學(xué)科組成員通過自己學(xué)習(xí)、組內(nèi)交流，開發(fā)出了一個簡易機器人項目。簡易機器人是由學(xué)生自己安裝、編程制作而成的一輛智能機器人小車，智能小車具有發(fā)光、唱歌、自主前進后退、循跡黑線等功能。在具體教學(xué)過程中，教師將這個項目分成多個環(huán)節(jié)：①安裝。認識電子元器件及電路，學(xué)會電子技術(shù)，將電子元器件和單片機焊接在線路板上，從而熟練掌握“點錫”焊接技術(shù);學(xué)會閱讀說明書，掌握螺絲裝配的基本方法，安裝小車底盤，掌握普通機構(gòu)件的裝配技術(shù)。②調(diào)試。課程采用Ardublock積木式編程，這種積木式編程方便學(xué)生理解和操作，從而達到初步學(xué)會使用圖形化編程工具的目的。通過編程控制發(fā)光二極管明暗、控制馬達轉(zhuǎn)速的快慢及轉(zhuǎn)動方向、控制喇叭聲調(diào)高低，最終讓學(xué)生理解和使用程序的三個基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支（判斷）結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。③創(chuàng)新。在智能小車的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上鼓勵學(xué)生開拓思維，自己動手制作智能臺燈、智能花盆、智能魚缸等，讓創(chuàng)新成為學(xué)生學(xué)習(xí)樂趣的源泉。④分享。學(xué)生交流項目完成過程中遇到的實際問題，通過何種途徑解決問題;在完成這個項目過程中最大的收獲是什么;自己的發(fā)明創(chuàng)新的亮點在哪里……

綜合實踐學(xué)科組以“學(xué)生創(chuàng)新”為教育目標，針對不同學(xué)情進行分年級教學(xué)。在七年級開設(shè)以普及創(chuàng)新實踐活動為主的校本課程，培養(yǎng)學(xué)生對創(chuàng)新的興趣和愛好，體驗解決實際問題的快樂感受。為更好地實施校本化教學(xué)，每周五下午第三第四節(jié)課連上，進行校本教學(xué)。學(xué)有余力的學(xué)生可以在綜合實踐教師的引領(lǐng)下，利用課余時間進行更深入的學(xué)習(xí)和實踐。八年級的學(xué)生在經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)之后，已經(jīng)掌握了一定的基礎(chǔ)知識也具有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，本學(xué)年在綜合實踐教師的帶領(lǐng)下進行更深入、更有針對性的學(xué)習(xí)，并將所學(xué)知識綜合運用于對實際問題的解決中。利用各級各類科技大賽、機器人大賽及創(chuàng)新大賽給學(xué)生創(chuàng)造實際操作的平臺，使其將所學(xué)知識應(yīng)用到其中。通過比賽來鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，利用比賽來激勵和推動學(xué)生進行更深入的學(xué)習(xí)和研究。

3.課程評價

任何一門課程實施的有效性都離不開評價體系。STEM教育視野下綜合實踐活動課程沒有統(tǒng)一的評價與標準，學(xué)生的評價大多是由教師給予的，所以教師需要建立一套合理的評價體系。從目前的教學(xué)情況來看，教師要從多方面對學(xué)生進行綜合評價，如作品的完成度、參與小組合作的情況、實際問題處理的情況、成果展示等。在評價體系中，吸收國內(nèi)外的優(yōu)秀評體系，結(jié)合課程特點進行完善，盡量構(gòu)建多元化的評價標準。做到在注重形成性評價的同時更注重過程性評價，強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)體驗感。

● 實踐成效

1.建立了校本化課程體系

STEM教育視野下的綜合實踐活動課程立足校內(nèi)，充分利用學(xué)校現(xiàn)有資源，對學(xué)校原有活動方案進行系統(tǒng)化的梳理和整合，建立課程體系，完善、豐富相應(yīng)的課程，開發(fā)出具有STEM教育特色的綜合實踐活動課程，并進行教學(xué)實踐研究。

2.提高了學(xué)生的“核心素養(yǎng)”

學(xué)生綜合運用了各個學(xué)科的知識，使他們更容易理解概念、原理，明白不同學(xué)科是如何相互聯(lián)系和相互支持的。STEM的課堂是基于真實問題的探究性學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)生在復(fù)雜情境中發(fā)展解決問題的能力，學(xué)生所學(xué)內(nèi)容是跨學(xué)科復(fù)合型知識的綜合應(yīng)用。

3.學(xué)生得到了全面發(fā)展

中小學(xué)教學(xué)以學(xué)科教育為主要方式，語數(shù)英等學(xué)科由于是考試科目，在學(xué)校中受到重視。但是技術(shù)、工程，特別是與未來發(fā)展密切相關(guān)的計算機編程等科目在中小學(xué)基本沒有，STEM教育融入其中就是對這一短板最好的彌補。

4.促進了任課教師的專業(yè)發(fā)展

當下，各學(xué)校STEM教師缺乏，多數(shù)學(xué)校的任課教師為信息技術(shù)教師、通用技術(shù)教師及研究性學(xué)習(xí)教師。筆者所在學(xué)校對這些教師進行再培訓(xùn)，通過理解STEM教育理念，研讀優(yōu)秀STEM教育實踐案例，開發(fā)教學(xué)資源，不斷提高他們的教學(xué)水平。

總之，筆者認為，在綜合實踐課中將STEM理念融入活動中，能培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，提升學(xué)生核心素養(yǎng)，使其形成終身學(xué)習(xí)的能力，讓他們受益終身。