基于STEM教育的綜合實踐活動課程開發

鄧云玉

【摘要】本文以“抗疫”為主題，融合STEM教育理念進行主題設計，開發綜合實踐活動課程，落實綜合實踐課程的育人目標。

【關鍵詞】STEM教育;抗疫主題;綜合實踐

在全民“抗疫”，全球“抗疫”的非常時期，以“抗疫”為主題的實踐活動，能夠使學生獲得關于自我、社會、自然的真實體驗，又能很好融合各學科知識，實施STEM教育。筆者結合本校學生的實際情況，就基于STEM教育的抗疫主題實踐活動的開發作了探索與嘗試。

一、確定活動主題，梳理主題框架

一個有意義的活動主題可以達到發展學生綜合素養的目的，體現綜合實踐活動課程的根本價值追求。引導學生從當前社會的熱點問題從真實情境中提出問題，以“抗擊疫情，我們齊行動”為主題，以初中生物學知識為基礎，整合多學科的教學資源，以體驗式和探究式的學習活動貫穿主題設計，主要分為四大版塊：病毒篇、口罩篇、抗疫篇、英雄篇，主題框架如下：

二、明確主題目標，把握育人方向

根據綜合實踐活動的四維目標，明確主題的目標和指向，踐行五育并舉的教育理念。

價值體認：本主題將抗疫與初中生物學有機結合，引導學生以生命觀念認識生物世界，關注社會議題，增強學生科學抗疫防疫意識，形成正確的世界觀和樹立正確價值觀;

問題解決：學生從疫情的社會議題中尋找問題，針對特定問題，設計實驗方案，掌握科學探究的基本方法，培養學生的溝通交流能力、合作協作能力、批判性思維能力、創造創新能力和問題解決的能力;

創意物化：綜合所學知識應用到解決問題中去，通過模型設計制作、微視頻拍攝、手抄報創作等創意物化，在做中學，在學中創;

責任擔當：挖掘抗疫事件的育人價值，如抗疫中的高科技、抗疫英雄等，培養學生的職業憧憬和社會責任意識。

三、精選活動內容，實施活動過程

綜合實踐活動課程的內容選擇要體現自主性、實踐性、開放性、整合性和連續性。圍繞本主題的四大版塊，設計基于問題的學習、基于項目的學習、基于設計的學習，以多樣的學習活動形式，實施活動過程。下面以“探秘新冠病毒”為例介紹實施的基本環節。

（一）以問題為驅動，圍繞主題，提出問題

新冠病毒是何物？新冠病毒是如何傳播和侵害人體的？人體免疫系統如何應對？人類應該如何自我防護？為什么新冠病毒入侵會導致發燒？發燒是壞事嗎？……學生根據教師創設的情境，進行頭腦風暴，提出很多相關問題，然后師生共同將問題歸類篩選。

（二）以知識作鋪墊，資料收集，分析思考

教師指導學生從微信、網頁、視頻中查閱資料，分析提煉信息，學習科學概念，了解病毒發現史以及病毒的大小、形態、結構、分類、增殖等基礎知識，學習傳染病流行的基本知識，討論新冠狀病毒的入侵機理以及病毒與人類協同進化的關系，引導學生敬畏自然和生命，共創人類美好生活，并在項目實施過程中實踐運用，完成知識的建構。

（三）以STEM為導向，小組合作，創意設計

疫情期間，很多中小學校都會開展新冠病毒模型制作，一般都沒有設計圖紙方案，追求的是模型的外形，具有較大的隨意性，缺乏科學性。如何讓模型更具科學性和體現生物結構之美？筆者基于STEM為導向，讓學生分小組，用工程的方法進行規劃設計，用數學的思維計算模型的大小、比例，用工程的思維去討論材料、用具、數量及預算，從藝術的角度思考配色方案，學會多種思維參與建構過程，通過模型建構來獲得對生命現象和規律的理解，同時獲得實驗、觀察、推理、想象能力的提升。

（四）以活動為載體，模型建構，探究實踐

新冠病毒結構物理模型制作，不光需要生物學科專業知識的支撐，還需要學生具有一定的美學、工程學和數學等方面的知識與技能，是一種跨學科、綜合性的活動。通過模型的制作，認識新冠病毒，學生通過親自參與到病毒模型的設計和制作，不僅能深化學生對新冠病毒的認識理解，還能有效提高學生的動手能力及創造力，發展科學思維、工程思維與藝術思維。

（五）以評價促發展，交流展示，反思成長

課堂上學生展示本組模型，介紹制作要點，說明病毒各部分結構與功能的關系，建立結構功能觀，分析創新點及待改進的地方，分享建模過程中的收獲和體會，同時接受同學與教師的提問和建議，在思維的碰撞中對項目作出進一步優化迭代的計劃。

四、物化活動成果，提升多元評價

綜合實踐課程的評價遵循過程性評價原則，多元化評價原則和發展性評價原則。過程性評價重點評價學生在課程學習過程中的對問題的理解、方案設計、工程實踐、創意制作、交流匯報等方面的表現，特別關注對學生團隊合作能力、跨學科解決問題的能力評價，可制定量化的指標。對學生的評價中，還要以未來為取向，以發展為目標，且應注重過程性評價與成果評價相結合，自評與他評相結合，如模型的制作，可以采用活動觀察、行為記錄、作品點評等形式進行評價，并以圖片、視頻、美篇等方式通過網絡進行分享，教師、家長、同學進行互動點評。

綜上所述，基于STEM教育理念開發綜合實踐活動課程，能夠比較好地設計基于問題的學習、基于項目的學習、基于設計的學習，學生參與熱情高，綜合實踐活動課程的四維目標得到較好的落實，發展了學生的綜合素養和創新精神。

【本文系“中國STEM教育2029創新行動計劃”STEM課題立項課題，“基于STEM教育的綜合實踐活動校本課程開發的研究”成果（課題編號：2018STEM106）】

【參考文獻】

[1]教育部.中小學綜合實踐活動指導綱要，2017.

[2]中國教育科學研究院.中國STEM教育2029創新行動計劃.中國教育科學研究院，2018.

[3]王素，李正福.STEM教育這樣做.教育科學出版社，2019.

[4]陳尚寶.基于STEM理念的初中項目式教學設計.廣西師范大學出版社，2020.

[5]徐建忠，周麗婷.基于單元整體設計的“新冠肺炎”專題在線教學.中小學數字化教學，2020，5：38-41.