STEM 課程的校本行動(dòng)研究

于慶麗（山東省青島香港路小學(xué) 266071）

STEM 教育作為國(guó)際探索21 世紀(jì)人才培養(yǎng)的一種教育理念與舉措，在中小學(xué)中廣泛開展。它融合了多門學(xué)科，特別注重解決生活中的現(xiàn)實(shí)問題。近年來，我校圍繞“幸福三原色”的課程規(guī)劃，按照“整體架構(gòu)—選點(diǎn)實(shí)施—研學(xué)結(jié)合—總結(jié)提升”的原則，加強(qiáng)STEM 課程的融合研究，力求激發(fā)學(xué)生的潛能，全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、整體架構(gòu)，明確STEM 課程的研究方向

“課程是學(xué)校教育的核心任務(wù)”，任何一項(xiàng)課程的科學(xué)規(guī)劃與建構(gòu)都是課程實(shí)施的前提。STEM 課程作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要載體，要注重學(xué)生的創(chuàng)造過程。我始終認(rèn)為，STEM 課程的核心理念應(yīng)源于兒童本身的創(chuàng)造性活動(dòng)。只有源于生活、用于生活，STEM 課程才能彰顯其生命力。為此，我校STEM 課程立足全員、全程、全方位的理念認(rèn)知，架構(gòu)了“一核四維”的課程體系，即核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，從四個(gè)維度推進(jìn)課程實(shí)施，即國(guó)家地方課程的融合研究、校本課程自主研發(fā)、隱性課程的顯性實(shí)施與引進(jìn)課程的輻射帶動(dòng)。

在整體架構(gòu)STEM 課程體系的基礎(chǔ)上，為加強(qiáng)學(xué)科融合、資源融合和實(shí)踐融合，學(xué)校還構(gòu)建了三大研究團(tuán)隊(duì)，即學(xué)校STEM 課程的種子教師研發(fā)團(tuán)隊(duì)、學(xué)生創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)、專家資源團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)的建設(shè)為課程以點(diǎn)帶面地有效實(shí)施注入了活力，課程體系的整體架構(gòu)為學(xué)校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的幸福兒童奠定了基礎(chǔ)。

二、選點(diǎn)實(shí)施，開展STEM 課程的實(shí)踐探索

STEM 課程作為一項(xiàng)跨學(xué)科的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)校的課程安排，對(duì)教師、學(xué)生的認(rèn)知均有較高的要求。為注重課程實(shí)效，我們密切聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，充分依托國(guó)家、地方課程，選擇不同的研究點(diǎn)和拓展點(diǎn)逐步推進(jìn)，融合研究，讓課程整合的實(shí)踐探索引導(dǎo)學(xué)生走向生活，主動(dòng)探究，自主成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)STEM 課程的實(shí)踐價(jià)值。

1.以科學(xué)課為依托

對(duì)小學(xué)科學(xué)1～6 年級(jí)“生命科學(xué)”中的植物單元進(jìn)行內(nèi)容統(tǒng)整，組織全校學(xué)生通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展研究。每學(xué)期利用8 課時(shí)的科學(xué)課進(jìn)行集中研究和日常觀察。以“種植”為主要研究方式，以查找資料、考察訪問等為補(bǔ)充，將猜想、觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、預(yù)測(cè)、閱讀、分析、溝通等科學(xué)核心素養(yǎng)要素融入植物知識(shí)學(xué)習(xí)與種植技能訓(xùn)練之中。課程打破學(xué)科壁壘，通過精心選擇探究?jī)?nèi)容、設(shè)計(jì)探究過程，將學(xué)生對(duì)植物的探究與語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、歷史、地理、信息、藝術(shù)等學(xué)科教育融合起來，豐富了學(xué)生對(duì)自然與人文科學(xué)的認(rèn)知。

2.通過“做中學(xué)”創(chuàng)新實(shí)踐

學(xué)校充分挖掘陶行知先生“教學(xué)做合一”的理念，注重學(xué)生的科學(xué)思維和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。學(xué)生通過在家中完成基于主題項(xiàng)目的生活化科學(xué)研究，親歷“跨學(xué)科”“多時(shí)空”合作，體驗(yàn)科學(xué)探究過程。同時(shí)，學(xué)校還依托“創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室”，組織學(xué)生創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)成員利用廢舊材料，動(dòng)手動(dòng)腦，拼搭出夢(mèng)想中的小家園，制作環(huán)保服飾等，并對(duì)日常學(xué)習(xí)、生活中的物品加以創(chuàng)新應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生爭(zhēng)做小小發(fā)明家，極大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3.依托信息技術(shù)課程

五年級(jí)開展了mblock 慧編程和mbot、kittenbot編程機(jī)器人STEM 學(xué)習(xí)。學(xué)校還引進(jìn)了人工智能與大數(shù)據(jù)課程，講解人工智能和大數(shù)據(jù)體系中的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)特征，把社會(huì)責(zé)任、實(shí)踐創(chuàng)新、批判質(zhì)疑、理性探究的核心素養(yǎng)教育目標(biāo)放在真實(shí)的案例和實(shí)踐活動(dòng)中。六年級(jí)加入python 編程入門學(xué)習(xí)。這些課程將mblock、Kittenblock 圖形化編程工具與機(jī)器人金屬積木結(jié)合到一起，并使用MBLOCK 設(shè)計(jì)程序，驅(qū)動(dòng)與Arduino 電路板兼容的傳感器，從而靈活控制MBOT 機(jī)器人，軟硬件結(jié)合較好地培養(yǎng)了學(xué)生的多元智能。同時(shí)，python 的學(xué)習(xí)又鍛煉了學(xué)生的邏輯思維，增強(qiáng)了學(xué)生的信息技術(shù)意識(shí)和數(shù)據(jù)處理能力。

4.與綜合實(shí)踐活動(dòng)、美術(shù)、語(yǔ)文等學(xué)科進(jìn)行整合

在美術(shù)學(xué)科中開設(shè)固彩沙畫和貝殼鑲嵌畫課程，把海洋教育研究?jī)?nèi)容自然滲透其中。學(xué)生寫的“戰(zhàn)疫家書”、動(dòng)手創(chuàng)作的“抗疫繪本”等，將科學(xué)、人文等因素融合于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，凸顯STEM 教育的創(chuàng)造活力。

三、研學(xué)結(jié)合，STEM 課程研究成效初顯

研究性學(xué)習(xí)是STEM 課程實(shí)施的重要手段。它拓展了有限的課堂，使學(xué)習(xí)突破時(shí)間和空間的邊界，能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生獲取、運(yùn)用知識(shí)的能力和團(tuán)隊(duì)精神。

1.開展主題研學(xué)，研發(fā)STEM 校本課程

學(xué)校STEM 課程種子教師研發(fā)團(tuán)隊(duì)依據(jù)所教學(xué)科的特點(diǎn)，積極進(jìn)行學(xué)科融合研究，帶領(lǐng)學(xué)生開展不同主題的研究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在“玩”中做，在“做”中研，在“研”中學(xué)。疫情期間，以在線STEM 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的形式，圍繞“科?！畱?zhàn)疫’居家也精彩”這個(gè)主題，開展了“‘戰(zhàn)疫’中的口罩”“我的疫情防控日——防疫裝備”“家庭實(shí)驗(yàn)室——豆芽的種植與研究”“人工智能‘溫度計(jì)’的制作”四個(gè)項(xiàng)目系列研究性學(xué)習(xí)。初步研發(fā)了“動(dòng)力車”“椅子”“防疫口罩”等主題的校本課程。研學(xué)結(jié)合，不僅讓學(xué)生獲得了更多書本以外的自然知識(shí)，而且較好地培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)求真的態(tài)度。

2.盤活多種資源，注重隱形課程的顯性實(shí)施

為了不斷挖掘、發(fā)展學(xué)生的優(yōu)長(zhǎng)，學(xué)校一方面爭(zhēng)取科創(chuàng)專家資源，面向?qū)W生創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)，開展航模、機(jī)器人、3D 打印等STEM 研究；另一方面，突破校園限制，通過校外實(shí)地考察、場(chǎng)館參觀研學(xué)等（科技館、研究所），建立學(xué)生與自然、社會(huì)生活的聯(lián)系。其次，挖掘家長(zhǎng)教育資源，請(qǐng)家長(zhǎng)進(jìn)課堂，開闊學(xué)生視野，為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)搭建平臺(tái)。多種資源的有效整合和利用，讓學(xué)生不斷親歷科學(xué)探究的過程，引導(dǎo)學(xué)生從小就有“像科學(xué)家一樣思考”的意識(shí)，不斷促進(jìn)學(xué)生的全面、個(gè)性發(fā)展。

3.引進(jìn)優(yōu)質(zhì)課程，形成學(xué)校STEM 課程的有益補(bǔ)充

“維京時(shí)代”“設(shè)計(jì)思維”作為引進(jìn)課程，能較好地引導(dǎo)學(xué)生以系統(tǒng)思想理解設(shè)計(jì)案例，有智慧地分析和解決問題。學(xué)校先在中年級(jí)分別開展STEM 教學(xué)，三、四年級(jí)各設(shè)立一個(gè)實(shí)驗(yàn)班，每周一課時(shí)開展，逐步推進(jìn)全年級(jí)學(xué)習(xí)?！俺?jí)工程師——改造跨海大橋”和“我的世界永不缺水——科技PBL”兩個(gè)貼近島城學(xué)生生活實(shí)際的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程，培養(yǎng)了學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。同時(shí)，從團(tuán)隊(duì)建設(shè)的角度，調(diào)動(dòng)整個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的積極性。在一個(gè)個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，在一次次探索與實(shí)踐中，學(xué)生開啟了不一樣的學(xué)習(xí)創(chuàng)新之旅。引進(jìn)課程不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和勇于探索的精神，還拓寬了教師的研究視野，帶動(dòng)了教師的專業(yè)成長(zhǎng)，同時(shí)成為學(xué)校STEM 課程的有益補(bǔ)充。

四、總結(jié)提升，讓STEM 研究賦能未來

近年來，學(xué)?；谛１镜腟TEM 課程整體構(gòu)架與實(shí)施，不斷挖掘了學(xué)生的潛質(zhì)，也促進(jìn)了教師的專業(yè)成長(zhǎng)。學(xué)校的“睿享種植STEM 項(xiàng)目”科技實(shí)踐活動(dòng)獲青島市創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。多名學(xué)生在青少年科技創(chuàng)新大賽、未來工程師、青少年航模比賽中取得優(yōu)異成績(jī)。學(xué)生在全國(guó)、省、市、區(qū)級(jí)比賽獲獎(jiǎng)累計(jì)達(dá)200余人次。以課程研究為載體，實(shí)現(xiàn)了學(xué)?？萍紕?chuàng)新教育“零的突破”。2018 年，學(xué)校被評(píng)為“中國(guó)STEM教育2029 行動(dòng)計(jì)劃”種子學(xué)校，學(xué)校申報(bào)的全國(guó)課題《STEM 課程開發(fā)與建設(shè)研究》成功立項(xiàng)。

在取得成績(jī)的同時(shí)，我們也深刻地認(rèn)識(shí)到，距離課程的核心理念認(rèn)知與廣泛普及，我們需要做的工作還有很多。STEM 課程研究，我們還在路上。