STEM教育理念下的科創(chuàng)教學策略

在科學技術飛速發(fā)展的當代，社會的變革推動了教育的進步，科技創(chuàng)新教育對于個人的全面發(fā)展具有深遠的影響。為順應教育改革，我校建立科創(chuàng)空間，成立科創(chuàng)骨干教師團隊，通過骨干教師的引領帶動全校師生進行科技創(chuàng)新的實踐和研究。

營造科創(chuàng)學習氛圍

打造多功能一體的科創(chuàng)空間。在空間安排方面，我校將原有的微機室和多功能教室改造為科創(chuàng)教室，購置了開展課程所需的3D打印機、激光雕刻機及實現(xiàn)智能控制的Arduino套盒和掌控板等設備；分別設置了機器人競賽訓練場所、激光雕刻和3D打印場所，組建了特色編程社團，開設了人工智能普及課。

建設互動美觀的科技長廊。應科普教育的需要，學校建設了集展示、教育、互動與啟發(fā)于一體的科技長廊，展示科技成果、傳播科學知識、激發(fā)創(chuàng)新思維。展示區(qū)展示了學生在歷次比賽中優(yōu)秀的科技創(chuàng)意、科幻畫作品；互動區(qū)將3D打印的系列機械結構固定在墻面上；成果區(qū)展示了學生日常活動照片及歷次比賽中所獲的獎項。不同區(qū)域的劃分營造了濃厚的科技創(chuàng)新氛圍，激發(fā)了參觀者對科技的興趣和好奇心。

培養(yǎng)科創(chuàng)教師團隊

優(yōu)中選優(yōu)，組建科創(chuàng)教師團隊。要想做好科創(chuàng)教育，必須具備一支不斷學習、勇于開拓的教師團隊。基于STEM教育理念，學校選取了各學科中有鉆研精神的教師參與課程的構建和研究。對教師進行了多角度的培訓和引領，并請優(yōu)秀教師分享經(jīng)驗，在不斷地交流碰撞中迸發(fā)思維的火花。

多角度學習，促進教師專業(yè)發(fā)展。為了促進科創(chuàng)教師在專業(yè)知識、教學技能和創(chuàng)新思維方面快速成長，學校首先為團隊教師采購了大量專業(yè)書籍，動員教師持續(xù)閱讀。其次，通過培訓，加強教師對科技創(chuàng)新的認識，夯實專業(yè)基礎，提升專業(yè)能力。一方面，“走出去”開闊眼界：進行科創(chuàng)教師研學活動、科創(chuàng)馬拉松培訓及省科技館舉行的館校合作培訓會，深入了解科創(chuàng)STEM課程的開展方式，思考并設計基于校情的科創(chuàng)課程。另一方面，“請進來”促進成長：學校邀請經(jīng)驗豐富的教師開展技術培訓，團隊教師合作準備比賽項目，在全校形成了一種良好的科技教育氛圍。

構建科創(chuàng)課程體系

穩(wěn)扎穩(wěn)打，全面開展普及課程。普及課的完善經(jīng)歷了三個階段，從初探模塊編程到模塊升級代碼再到人工智能普及課。針對學生編程基礎薄弱的情況，我校開展了Scratch編程和Python編程的普及教學。教師采用多種教學形式講解晦澀難懂的代碼及編程算法，鼓勵學生利用流程圖整理程序設計思路，通過“識讀流程圖—繪制流程圖—根據(jù)流程圖編程”三步走的方式，解答學生疑惑。再次，學校建設了人工智能實驗室，配備了專業(yè)器材。教師通過這些設備進一步講解編程知識，鼓勵學生積極探究新知，促進了普及課的扎實開展。

為了深入研究模塊編程，教師共同研討選定“慧編程”軟件作為學習載體，引領學生學習與人工智能有關的語音、圖像、文字、人體識別，自然語言處理，機器學習等技術，設計出更加智能化的作品，如智能垃圾分類程序、可幫助視障人群進行圖像識別的程序等。

遍地開花，多樣開展社團活動。為進一步激發(fā)學生對科創(chuàng)的興趣，我校組建了3D創(chuàng)意設計與激光雕刻社團、智能制造社團。3D創(chuàng)意設計與激光雕刻社團以培養(yǎng)學生的空間思維和模型建構能力為目標，通過研討交流，思維碰撞，設計出形式多樣的優(yōu)秀作品，如學校新型籃球場、多功能書桌，臺燈等。激光雕刻課程立足于宣傳和制作，先后設計打印了學校的校徽、班牌、家鄉(xiāng)宣傳牌、書簽等。創(chuàng)新設計的過程提升了學生的思維能力，豐富了學生的業(yè)余生活。

智能制造社團負責智能制造課程的設計與開展。智能制造課程采用主題活動形式，每個學期安排5次主題活動，每次活動按照以下5個階段進行：了解主題、制定方案、動手編程、匯報成果、總結評價。主題包括數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、燈光效果、音樂律動、加速度傳感器探究、遠程控制、人機互動、智能物聯(lián)、環(huán)境監(jiān)測、智能應用等，師生共同制作了雙向開關燈、樓道聲控燈、音樂鋼琴、計步器、數(shù)碼管時鐘、感應報警器、智能物聯(lián)手表、植物監(jiān)測儀等創(chuàng)新應用作品。在課程中，教師引導學生積極構思、調試編程，提高了學生的實踐和創(chuàng)新能力。

優(yōu)化科創(chuàng)課程評價

學校科創(chuàng)課程評價分為總課程管理評價和學生管理評價兩部分。總課程管理評價包括學校組織評委團進行科創(chuàng)教材的審核；學校定期進行教師培訓；每月檢查活動成果；期末進行課程展示。學生評價則注重過程、尊重多元發(fā)展、注重反思，不過分強調結果，更多關注學生在活動過程中思維的創(chuàng)新性。

學生評價采用由學生自我評價、小組內(nèi)部評價、教師全局評價組成的“三維一體”評價方式。學生自我評價要求學生定期對自己的學習和行為進行深入反思。在這個過程中，學生不僅要認識到自己的優(yōu)點，如學習上的進步、技能的提升、態(tài)度的端正等，還要勇于面對和承認自己的不足之處，比如學習方法的欠缺、時間管理的不當、情緒控制的問題等。小組內(nèi)部評價則是一種團隊成員之間相互監(jiān)督和激勵的評價方式。組長在這個過程中扮演著關鍵角色，他們負責記錄項目的主題、創(chuàng)新點以及項目所花費的時間，并且根據(jù)每個成員在項目中的表現(xiàn)，及時給予相應的分數(shù)。教師的全局評價則是在更高層次上對學生小組的整體活動進行監(jiān)督和評價。教師通過跟蹤學生小組的活動過程和最終成果，能夠全面了解小組的工作效率和質量。為了使評價更加系統(tǒng)和客觀，教師可以設計評價表，對項目目標達成度、團隊合作能力、創(chuàng)新思維、問題解決能力等多個方面進行評估。通過這種方式，教師不僅能夠為學生提供具體的反饋，幫助他們認識到自己在團隊合作中的不足，還能夠為教學活動的改進提供寶貴的數(shù)據(jù)支持。

（作者單位：山東省威海市新苑學校）