STEM視角下的初中科學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐研究

李崎穎　金曉凌　丁旭梅　余波

摘 要：文章在探討STEM整合教育的可借鑒性基礎(chǔ)上，探究在現(xiàn)有條件下開展STEM優(yōu)化科學(xué)探究教學(xué)的有效模式，以重慶一中初中科技課作為實(shí)踐平臺(tái)，對(duì)“偽全息3D投影制作”個(gè)案進(jìn)行分析。為有效融合STEM課程理念，該案例嘗試以5-E教學(xué)模式，即參與、探究、解釋、詳細(xì)說(shuō)明、評(píng)價(jià)5個(gè)階段開展教學(xué)，希望能獲得更多同行的建議指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：STEM；5-E教學(xué)模式；偽全息3D投影；科技課

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2016）24-0035-05

一、STEM教育的產(chǎn)生與發(fā)展

STEM源于美國(guó)，是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）的縮寫，是以基于問(wèn)題學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)、基于工程設(shè)計(jì)等方式將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科融合的教育。

其本質(zhì)是在多個(gè)獨(dú)立的學(xué)科中建立一個(gè)橋梁，為學(xué)生提供整體認(rèn)識(shí)世界的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生重新思考科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的內(nèi)涵及他們之間存在的關(guān)系，把學(xué)習(xí)的零碎知識(shí)變成相互聯(lián)系、完整統(tǒng)一的系統(tǒng)。畢竟，學(xué)生最終面對(duì)的是一個(gè)完整的世界。

1986年美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)布《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告首次明確提出“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)”教育的綱領(lǐng)性建議，被視為STEM教育的開端。2015年12月奧巴馬政府正式頒布了STEM教育法案，從教師培訓(xùn)、社會(huì)協(xié)助、校內(nèi)外相結(jié)合等角度詳細(xì)規(guī)劃了STEM教育的新動(dòng)向。[1]

STEM教育在美國(guó)的蓬勃發(fā)展，究其原因，美國(guó)實(shí)用主義哲學(xué)的思想基礎(chǔ)起到了重要作用，杜威的做中學(xué)思想影響深遠(yuǎn)，實(shí)用主義哲學(xué)重視知識(shí)的學(xué)以致用，更重視學(xué)習(xí)者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這些都是STEM教育的重點(diǎn)。

那么，STEM教育引入我國(guó)能否成功呢？有學(xué)者認(rèn)為，科學(xué)、工程、技術(shù)的結(jié)合能夠讓學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)用科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的樂趣，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，應(yīng)盡快借鑒。[2]也有學(xué)者仍堅(jiān)持我國(guó)應(yīng)注重學(xué)科分科，含蓄表達(dá)了對(duì)“整合”的異。[3]有學(xué)者更直接地表示我國(guó)特別是一些相對(duì)落后的地區(qū)遠(yuǎn)沒達(dá)到1996 年《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的水平，現(xiàn)在大規(guī)模引入將欲速則不達(dá)。[4]

單憑幾家爭(zhēng)論決定我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)教育的發(fā)展走勢(shì)未免失之粗疏。適用與否以及如何應(yīng)用還須用事實(shí)說(shuō)話。

2001年，教育部正式啟動(dòng)新一輪基礎(chǔ)教育課程改革，六項(xiàng)改革目標(biāo)備受矚目，其中目標(biāo)二：改變課程結(jié)構(gòu)過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)科本位、科目過(guò)多和缺乏整合的現(xiàn)狀；目標(biāo)四：改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。這兩項(xiàng)目標(biāo)與STEM 課程強(qiáng)調(diào)要將過(guò)程和方法置于復(fù)合的真實(shí)問(wèn)題情境中，應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的表述有異曲同工之處。

由于STEM教育在國(guó)外仍處于發(fā)展階段，照搬經(jīng)驗(yàn)或全盤引進(jìn)我國(guó)易引起“水土不服”，也有貌似結(jié)合我國(guó)實(shí)際的創(chuàng)新應(yīng)用。如有的學(xué)校以單獨(dú)的學(xué)科形式呈現(xiàn)的STEM教育，將每一個(gè)學(xué)科作為獨(dú)立的課程教授，學(xué)科之間只有一點(diǎn)或沒有融合，這顯然違背了STEM教育的初衷。

以STEM學(xué)科結(jié)合類型和重點(diǎn)學(xué)科為分類維度，Margaret Honey等人的研究團(tuán)隊(duì)將STEM整合項(xiàng)目分為以下幾類：（1）教授STEM學(xué)科中的每一門，同時(shí)更強(qiáng)調(diào)四門中的一門或兩門學(xué)科，如SteM、sTEm；（2）將一門學(xué)科融入另外三門學(xué)科展開教學(xué)，例如工程學(xué)科能融入科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)學(xué)科。就像是E-S、E-T、E-M；（3）四門學(xué)科相互融合。[5]

探討 STEM 整合教育的可借鑒性，本文認(rèn)為結(jié)合類別——《工程教育：理解地位并改進(jìn)前景》中所提出的“珠—線”（beads-and-threads）模型更符合我國(guó)實(shí)際國(guó)情，以項(xiàng)目為珠，線繩代表課程中的核心概念和基本技能。數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)三條線代表在工程設(shè)計(jì)中使用的學(xué)科領(lǐng)域。[6]

二、STEM與科技課程的結(jié)合

之所以選擇科技課率先作為STEM理念的實(shí)踐平臺(tái)原因有三：首先，科技教育在重慶一中開始于20世紀(jì)50年代，是具有悠久歷史的傳統(tǒng)教育活動(dòng)，也是重慶市第一所開展科技教學(xué)的中學(xué)。課程內(nèi)容包括三模一電、科技四小活動(dòng)、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等活動(dòng)，其中科技四小活動(dòng)作為聯(lián)合國(guó)教科文組織研究項(xiàng)目“創(chuàng)新學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐”的一級(jí)子課題，在科技教育方面積累了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)探究氛圍濃厚，學(xué)生基礎(chǔ)較好，便于開展實(shí)踐研究。

其次，STEM課程強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境、親自動(dòng)手、做中學(xué)、合作分享等理念，這與重慶一中科技教育的培養(yǎng)模式類似。在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，為最大程度地挖掘?qū)W生的創(chuàng)作潛能，激發(fā)對(duì)科技活動(dòng)的興趣，重慶一中技術(shù)教研組的教師們?cè)凇墩n外科技活動(dòng)策略》一書中提出了三段式教學(xué)策略：創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)求知欲是培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的前提；創(chuàng)造寬松的思考空間，讓學(xué)生在“做中學(xué)”是引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要環(huán)節(jié)；科學(xué)評(píng)價(jià)，增加激勵(lì)措施，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的催化劑。

最后，STEM教育形成發(fā)展于科學(xué)教育，STEM教育是科學(xué)教育改革的新思路。STEM名稱縮寫也是以科學(xué)開頭，這一縮寫暗示了STEM教育中科學(xué)教育是最為重要和核心的部分。[7]回看STEM教育的發(fā)展歷程，有關(guān)STEM教育的研究項(xiàng)目和報(bào)告大多由科學(xué)機(jī)構(gòu)贊助，如NASA（美國(guó)國(guó)家航天宇航局）、NSF（美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金）、NSB（美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)）等。STEM教育的發(fā)展立足于科技教育，同時(shí)又在探索科技教學(xué)的改革路徑，借助哲學(xué)上系統(tǒng)、聯(lián)系的思維解析理工科，甚至文藝課教育之間的普遍聯(lián)系。

在國(guó)外，STEM教育已經(jīng)過(guò)了原始積累階段，正逐步從本科教育向中小學(xué)教育推進(jìn)，而在我國(guó)卻是從中小學(xué)開始，最有代表性的就是現(xiàn)在很多中小學(xué)如雨后春筍般創(chuàng)客空間的建立。初中作為K-12階段中承上啟下的關(guān)鍵，結(jié)合我?？萍颊n的濃厚氛圍，本研究將以初中科技課作為實(shí)踐STEM教育理念的主要場(chǎng)地。

三、STEM教育視野下科學(xué)課程的設(shè)計(jì)

1.明確初中科技培養(yǎng)目標(biāo)

在STEM教育實(shí)踐中常見的教學(xué)手段有基于工程設(shè)計(jì)、基于問(wèn)題解決、基于項(xiàng)目探究等，在我們的科技課上，經(jīng)常選用的是基于工程設(shè)計(jì)的方式。在我校初中的信息技術(shù)、科技，高中的信息技術(shù)、通用技術(shù)統(tǒng)稱技術(shù)課程，考慮到技術(shù)課程設(shè)置的連貫性與流暢性等問(wèn)題，我們將初高中的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了區(qū)分。

2.操作方式

初中科技課以模仿實(shí)例作品、驗(yàn)證科學(xué)原理為主，而基于工程設(shè)計(jì)正是一條有效的途徑。具體如何操作呢？我們參考了貝比（Bybee，R）的5-E教學(xué)模式。[8]5-E教學(xué)模式將學(xué)習(xí)分為5個(gè)階段：參與（engagement）、探究（exploration）、解釋（explanation）、詳細(xì)說(shuō)明（elaboration）、評(píng)價(jià)（evaluation），強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式解決問(wèn)題，以小組合作學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解和知識(shí)的建構(gòu)。

3.5-E教學(xué)模式

參與（ENGAGEMENT）階段：該階段的活動(dòng)目的在于吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)思考的火花，使他們能夠親身參與到課堂中，幫助學(xué)生獲取記憶中的已有知識(shí)，將現(xiàn)有知識(shí)和已有知識(shí)發(fā)生聯(lián)系。常見方式有教師提問(wèn)、學(xué)生頭腦風(fēng)暴等。

探究（EXPLORATION）階段：該階段給學(xué)生留有足夠的思考、設(shè)計(jì)、調(diào)查的時(shí)間，教師提供材料并進(jìn)行引導(dǎo)。學(xué)生可團(tuán)隊(duì)協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)探索建立起科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)及其他學(xué)科之間的聯(lián)系，即STEM所提倡的做中學(xué)的過(guò)程。

解釋（EXPLANATION）階段：該階段學(xué)生將對(duì)他們的探索和探究進(jìn)行分析和解釋，溝通理解，分析可能性方案。他們澄清自己的理解發(fā)現(xiàn)，以多種方式進(jìn)行交流。

詳細(xì)說(shuō)明（ELABORATION）階段：該階段學(xué)生將鞏固并擴(kuò)展剛剛獲取的科學(xué)概念，通過(guò)修改方案或?qū)嶒?yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的探究。

評(píng)價(jià)（EVALUATION）階段：評(píng)價(jià)是學(xué)習(xí)環(huán)中的重要環(huán)節(jié)，但不是一個(gè)特定的階段，它貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。在“5-E”模式中，評(píng)價(jià)是由教師、學(xué)生共同完成。它不但要求對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且要求對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在這五個(gè)階段中，學(xué)生和教師都有明確的分工，教師作為引導(dǎo)者，指引學(xué)生針對(duì)具體內(nèi)容提出有待探索的問(wèn)題，進(jìn)而開展研究，學(xué)生通過(guò)研究經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)對(duì)問(wèn)題做出拓展性的理解。由于篇幅所限，這里不再做一一列舉，將下面結(jié)合具體課例進(jìn)行說(shuō)明。

四、“偽全息3D投影的制作”教學(xué)案例

基于工程設(shè)計(jì)的STEM課程教學(xué)具體如何整合呢？本文以“偽全息3D投影的制作”為例，該課是一節(jié)基于STEM教育理念下的初中科技課例，立足于我校初中科技課的培養(yǎng)目標(biāo)——模仿實(shí)例、驗(yàn)證科學(xué)原理。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)3D、全息等高熱概念展開討論，結(jié)合具體實(shí)例，帶領(lǐng)學(xué)生一起探索利用生活中的簡(jiǎn)單材料制作偽全息3D投影。本課以模仿探究為主，故使用了基于工程設(shè)計(jì)的教學(xué)手段，以參與、探究、解釋、詳細(xì)說(shuō)明和評(píng)價(jià)（5-E）的教學(xué)模式展開教學(xué)。

1.參與階段（ENGAGEMENT）

活動(dòng)重點(diǎn)：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧生活中見過(guò)的3D全息投影案例。

主要教學(xué)活動(dòng)：教師問(wèn)同學(xué)們生活中見過(guò)哪些3D投影的例子？學(xué)生回答：3D電影、3D噴泉、3D電視等。教師進(jìn)一步舉例，如《鋼鐵俠》電影中賈維斯模擬出的各種場(chǎng)景，2015年春晚李宇春表演的《蜀繡》等。隨后引導(dǎo)學(xué)生分析這些3D投影技術(shù)有何區(qū)別，是否佩戴設(shè)備（如3D眼鏡），是否有色像差等。

這里設(shè)置了如下活動(dòng)：

活動(dòng)1：左右眼，大不同。分析人眼看立體造型的原理——當(dāng)單獨(dú)用左眼或右眼看同一個(gè)物體時(shí)，得到的影像是有差別的，經(jīng)大腦合成后形成立體感。

活動(dòng)2：解析3D電影成像之謎。即利用偏振光等原理，通過(guò)3D眼鏡的過(guò)濾將不同的影像，分別送進(jìn)人的左眼和右眼，這樣就有了立體感。在學(xué)生已經(jīng)對(duì)3D投影技術(shù)有粗略了解的基礎(chǔ)之上，引導(dǎo)學(xué)生制作今天的主題偽全息3D投影裝置。

2.探究階段（EXPLORATION）

活動(dòng)重點(diǎn)：教師展示偽全息3D投影裝置，并提示制作要點(diǎn)，學(xué)生小組協(xié)作制作裝置，展示作品。

主要教學(xué)活動(dòng)：教師展示偽全息3D投影裝置，提示制作正四棱錐的要點(diǎn)：以播放設(shè)備的寬度作為棱錐底邊長(zhǎng)度，利用公式：棱長(zhǎng)≈0.866×底長(zhǎng)，計(jì)算得出棱錐的棱長(zhǎng)。以這兩個(gè)參數(shù)為基準(zhǔn)在紙上繪制圖形，剪下后以此為模板在透明塑料卡上剪下同樣的圖形。

隨后，將以此作為模板剪下來(lái)的透明塑料卡用透明膠帶粘貼在黑色的紙板上，做上簡(jiǎn)易的支架。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以小組為單位完成制作，學(xué)生也可另選底長(zhǎng)和棱長(zhǎng)進(jìn)行制作，播放視頻檢驗(yàn)作品能否達(dá)到3D效果，最后學(xué)生展示自己的作品。

3.解釋階段（EXPLANATION）

活動(dòng)重點(diǎn)：通過(guò)演示作品是否達(dá)到3D效果，引導(dǎo)學(xué)生討論、探索棱長(zhǎng)和底長(zhǎng)的關(guān)系。

主要教學(xué)活動(dòng)：以小組為單位，演示自己的裝置，有的作品能夠看到明顯的3D效果，有的卻不能。教師詢問(wèn)并引導(dǎo)學(xué)生觀察各個(gè)裝置的不同之處，從選材的透明度、四棱錐結(jié)構(gòu)及觀看者的角度等進(jìn)行分析，特別針對(duì)那些不成功的裝置，尋找原因。學(xué)生通過(guò)討論交流發(fā)現(xiàn)當(dāng)四棱錐棱長(zhǎng)≈0.866×底長(zhǎng)，且塑料板的透明度高時(shí)效果最好，當(dāng)然也要配合適當(dāng)?shù)挠^看角度。為什么呢？

教師解釋偽全息3D投影的原理：a.觀察播放的視頻是特制的視頻，一個(gè)人物運(yùn)動(dòng)的前后左右四個(gè)面，光線分別投向了四棱錐的四個(gè)側(cè)面（視頻技術(shù)）。b.四個(gè)面的光線被棱錐的四個(gè)側(cè)面同時(shí)反射，像潛望鏡一樣，光線被反射到水平方向進(jìn)入人眼（反射原理）。c.由于反射光線的棱錐側(cè)面是透明的，所以能同時(shí)看到后面的東西，于是就有了立體投影的效果（成像原理）。

那為什么棱長(zhǎng)和底長(zhǎng)的比例不同會(huì)效果不一呢？

教師解釋：d.由于視頻光線是從上垂直射向棱錐的側(cè)面，而我們的習(xí)慣是平視觀看效果，根據(jù)反射原理可得棱錐側(cè)面與底面的夾角應(yīng)為45度，此時(shí)反射光線會(huì)水平射入正面的人眼中，從而看到一個(gè)方向上的影像。如四棱錐側(cè)面與底面夾角不是45度時(shí)，反射光線就不會(huì)平行射入人眼。當(dāng)四個(gè)面的反射光線匯聚后，就形成了3D效果，但因?yàn)檫@個(gè)是由反射原理形成的影像，而非真正的全息3D投影技術(shù)，所以叫做偽全息3D投影。

4.詳細(xì)說(shuō)明階段（ELABORATION）

活動(dòng)重點(diǎn)：學(xué)生小組討論，獨(dú)立計(jì)算已知當(dāng)四棱錐斜面與底面夾角為45度時(shí)效果最好，那以此為條件，如何確定底邊與棱長(zhǎng)的關(guān)系呢？

主要教學(xué)活動(dòng)：由于本課對(duì)象為初一年級(jí)學(xué)生，在數(shù)學(xué)中已學(xué)過(guò)勾股定理，但從未接觸過(guò)立體幾何，可通過(guò)將立體問(wèn)題平面化的方式完成計(jì)算，考慮到難度問(wèn)題，本任務(wù)作為拓展內(nèi)容。教師在學(xué)生討論、計(jì)算一段時(shí)間后進(jìn)行解釋說(shuō)明。

教師解釋：e.線po為四棱錐的高，oa⊥ab，由于底面是正方形，得出a為底邊中點(diǎn)，三角形oab為等腰直角三角形，所以oa=ab。由于該棱錐側(cè)面與底面夾角為45度（即∠1=450），op=oa=ab，所以pa=ab（勾股定理），而pa⊥ab，利用勾股定理可求出棱長(zhǎng)pb=ab，底邊為2ab，所以得出之前的公式：棱長(zhǎng)≈0.866×底長(zhǎng)。

隨后，教師進(jìn)一步提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考：1.如何提高投影效果的清晰程度呢？2.用平面鏡代替透明塑料卡可以嗎？亞克力板、相片過(guò)塑板哪些材質(zhì)會(huì)更好？（技術(shù)—材質(zhì)選擇）3.播放的視頻如何獲取？從網(wǎng)絡(luò)下載或使用攝像設(shè)備拍攝并制作。分別使用攝像機(jī)從動(dòng)態(tài)物體4個(gè)面拍攝4段視頻、導(dǎo)入電腦，使用相關(guān)視頻編輯軟件，如電影模仿、繪聲繪影等，將4段視頻合成加工為一段具有4個(gè)面的特殊視頻（信息技術(shù)—視頻制作）。4.如何讓播放設(shè)備更穩(wěn)定地放在四棱錐頂端？可在四棱錐四周設(shè)計(jì)四個(gè)支架（工程—結(jié)構(gòu)搭建）。

總結(jié)本項(xiàng)目所用的知識(shí)，包括S科學(xué)：3D投影技術(shù)、反射折射、成像原理、偏振光原理、視頻處理技術(shù)；T技術(shù)：材料與制作、構(gòu)件加工；E工程：設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定；M數(shù)學(xué)：勾股定理、立體幾何—正四棱錐。

5.評(píng)價(jià)階段（EVALUATION）

在本案例中的評(píng)價(jià)方式多樣且貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，不僅關(guān)注學(xué)生作品效果，也注重在學(xué)習(xí)過(guò)程中的各項(xiàng)表現(xiàn)。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了詳盡的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在課前就讓學(xué)生熟悉并明確，也起到了在活動(dòng)中不斷引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)的目標(biāo)，教師可參照表1-3進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生也可進(jìn)行自評(píng)。

五、總結(jié)

本課例中以偽全息3D投影的制作為載體，以STEM課程理念為指引，應(yīng)用5-E教學(xué)模式（參與、探究、解釋、詳細(xì)說(shuō)明和評(píng)價(jià)）展開教學(xué)。參與階段：學(xué)生被吸引到一個(gè)有趣的挑戰(zhàn)中，參與活動(dòng)親身感受3D成像之謎。探究階段：學(xué)生開始根據(jù)教師的提示模仿完成作品，在制作過(guò)程中他們遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程都是探索科學(xué)和工程學(xué)原理的過(guò)程。解釋階段：學(xué)生展示作品，從光線反射、四棱錐公式計(jì)算等方面解釋成像原因，從選材、結(jié)構(gòu)等方面描述他們認(rèn)為可能形成影像效果的原因，隨后教師補(bǔ)充釋疑，這也是學(xué)生向同學(xué)和老師學(xué)習(xí)的過(guò)程。詳細(xì)說(shuō)明階段：學(xué)生在老師給定先決條件下，演算出該裝置的一個(gè)重要關(guān)系：棱長(zhǎng)≈0.866×底長(zhǎng)，并思考、討論可從哪些方面進(jìn)一步改進(jìn)。評(píng)價(jià)活動(dòng)貫穿在整個(gè)探究活動(dòng)中，有利于學(xué)生隨時(shí)調(diào)整自己解決問(wèn)題的方法及對(duì)知識(shí)的解釋，教師和學(xué)生共同開發(fā)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，可以增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)并促進(jìn)學(xué)生積極進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，形成良好的自我效能感。

整個(gè)案例融合了物理、數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、信息等多學(xué)科知識(shí)，使學(xué)生了解了科學(xué)乃至工程、技術(shù)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)概念，增進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)的參與度，形成基本的科學(xué)探究和設(shè)計(jì)的意識(shí)以及主動(dòng)性，同時(shí)也發(fā)展了其解決問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)探究的技能，提高了對(duì)涉及領(lǐng)域內(nèi)容的興趣點(diǎn)和關(guān)注度。

我國(guó)基礎(chǔ)教育正經(jīng)歷著從分科到綜合的改革階段，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物的整體認(rèn)知能力越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注，而改革最重要的莫過(guò)于如何進(jìn)行課程的有效整合。STEM教育是一種新興的跨學(xué)科整合教育，通過(guò)整合各學(xué)科內(nèi)容來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力。本文基于對(duì)STEM教育基本問(wèn)題的研究，展開了STEM教育視野下科學(xué)課程的建構(gòu)構(gòu)想。在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，其實(shí)很多老師已經(jīng)開始嘗試將STEM教育理念滲透在自己的教育教學(xué)過(guò)程中，本文以本校教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，向大家展示了我們?cè)诳萍冀逃矫娴奶剿?，希望以此為契機(jī)，與更多同行進(jìn)行更為有效的溝通交流。

參考文獻(xiàn)：

[1][7]李楊.STEM教育視野下科學(xué)課程建構(gòu)[D].杭州：浙江師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.5.

[2]張穎之.美國(guó)科學(xué)教育改革的前沿圖景——透視美國(guó)K-12科學(xué)教育的新框架[J].比較教育研究，2012（3）：72-76.

[3]王磊，黃鳴春，劉恩山.對(duì)美國(guó)新一代《科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的前瞻性分析——基于2011 年美國(guó)《科學(xué)教育的框架》和1996 年《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的對(duì)比[J].全球教育展望，2012（6）：83-87.

[4]萬(wàn)東升，張紅霞.美國(guó) 2010《科學(xué)教育框架（草案）》述評(píng)及啟示[J].比較教育研究.2011（12）：78-82.

[5]Margaret Honey，Greg Pearson，Heidi Schweingruber.STEM Integration in K-12 Education[DB/OL].http：//www.k12accountability.org/resources/STEM-Education/STEM-Integration-in-K12.pdf，2016-03-25.

[6]Council T A.Engineering in K-12 education：Understanding the status and improving the prospects[M].Washington， D.C.：The National Academies Press，2009：93-95.

[8]Bybee，R Achieving scientific literacy[M].Portsmouth，NH：Heinemann，1997：35-36.

（編輯：李曉萍）