基于PBL的STEM教學(xué)策略及實(shí)踐探索

鐘琦 唐遙 曾祥志

(1.贛南師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，江西 贛州 341000； 2.贛南師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院，江西 贛州341000)

中國(guó)教育科學(xué)研究院STEM教育研究中心發(fā)布的《中國(guó)STEM教育白皮書》指出，我國(guó)的STEM教育已經(jīng)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段，在教育實(shí)踐、理論研究和教育政策等方面取得明顯進(jìn)展。STEM教育有利于培養(yǎng)有創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力強(qiáng)的人才，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。相關(guān)研究表明，基于項(xiàng)目的教學(xué)能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和在社會(huì)中的競(jìng)爭(zhēng)力，影響學(xué)生的職業(yè)選擇[1]。目前，我國(guó)針對(duì)STEM教育教學(xué)方法的實(shí)踐探索集中在高校和科研所[2][3]，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的一線教師很少有效開展STEM教育實(shí)踐[4]。我國(guó)基礎(chǔ)教育，尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中小學(xué)教育，一些地方著眼于學(xué)校的升學(xué)率，忽視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)過(guò)重，導(dǎo)致其學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性較差。在項(xiàng)目式方法廣泛應(yīng)用的背景下，探索新的STEM教育教學(xué)實(shí)踐方式對(duì)我國(guó)尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的基礎(chǔ)教育能起到一定的輔助和推動(dòng)作用。

一、相關(guān)概念

（一）STEM教育的概念

STEM由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫組成。每個(gè)學(xué)科各自的優(yōu)勢(shì)和作用在STEM的結(jié)合下組成一個(gè)整體，貫穿了多技能綜合教學(xué)，著眼于學(xué)生全面發(fā)展，并有效順應(yīng)時(shí)代需求。STEM是對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)等學(xué)科的有機(jī)融合，突破了傳統(tǒng)單一的學(xué)科教學(xué)模式，有利于增強(qiáng)學(xué)科之間的橫向聯(lián)系，是當(dāng)下對(duì)學(xué)生智力發(fā)展和知識(shí)技能提高的一種有益的創(chuàng)新教學(xué)模式。

STEM教育具備技術(shù)增強(qiáng)性、趣味性、協(xié)作性、多維性、藝術(shù)性、跨學(xué)科性、體驗(yàn)性、情境性、設(shè)計(jì)性等九大特征[5]。它將多個(gè)學(xué)科進(jìn)行有機(jī)融合，特別注重創(chuàng)新。它強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的重要性；要求教師創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)才能形成穩(wěn)固而深厚的智慧；提倡發(fā)掘新的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技能，注重?cái)?shù)字化、信息化學(xué)習(xí)，使學(xué)生在特定的條件支持下學(xué)習(xí)，從而取得一定的效果；倡導(dǎo)參照一定的目標(biāo)主題開展學(xué)習(xí)，結(jié)合教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制和信息反饋。

目前我國(guó)中小學(xué)致力于發(fā)展STEM教育，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的沿海地區(qū)、東部地區(qū)STEM教育普及面廣、形式多樣、實(shí)踐較多，欠發(fā)達(dá)的中西部地區(qū)、邊遠(yuǎn)少數(shù)民族地區(qū)，由于教學(xué)條件、師資力量相對(duì)薄弱等因素，STEM教育有待提高。發(fā)展STEM教育是大勢(shì)所趨，如何更好地結(jié)合本地區(qū)的時(shí)間、空間、教師、學(xué)生、教學(xué)設(shè)施和信息資源等因素，探索出一條符合本地特色的STEM教育模式是大多數(shù)基礎(chǔ)教育工作者關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

（二）PBL的起源與發(fā)展

PBL（Project-Based Learning）最早由美國(guó)教育家帕克和杜威提出，是從農(nóng)業(yè)和手工業(yè)借鑒而來(lái)的，隨后才被延伸到課堂教學(xué)。PBL項(xiàng)目式教學(xué)法是一種通過(guò)教師和學(xué)生一起完成項(xiàng)目，從而共同取得進(jìn)步的教學(xué)方法。PBL的突出特點(diǎn)是：把項(xiàng)目作為主軸，教師引導(dǎo)，以學(xué)生為主體。主要體現(xiàn)在：目標(biāo)指向多重性；培訓(xùn)周期短，見效快，可控性好，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生在教師有目的、有計(jì)劃、有步驟的引導(dǎo)下,解決一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的問(wèn)題，其中涉及的信息收集、方案規(guī)劃、項(xiàng)目開展和項(xiàng)目評(píng)價(jià)都由項(xiàng)目組學(xué)生分工協(xié)作完成。學(xué)生能積極主動(dòng)地參與到項(xiàng)目中，熟悉并掌握項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程和每一個(gè)中間環(huán)節(jié)中的基本操作流程和方法。

二、 基于PBL的STEM教學(xué)策略

目前，教育界較為典型的學(xué)習(xí)方法主要有以下幾種：?jiǎn)栴}式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。其中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了融入真實(shí)情境的體驗(yàn)，這些體驗(yàn)?zāi)軌蜉o助學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)各領(lǐng)域的知識(shí)加深理解，因此成為廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。

基于PBL的STEM教學(xué)提供了豐富的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主思考并解決若干實(shí)際問(wèn)題，要求小組成員共同協(xié)作完成任務(wù)，展示并介紹最終成果與所涉及的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。因此，好的項(xiàng)目設(shè)計(jì)是教學(xué)成功的關(guān)鍵。

首先，學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)要把握以下原則：①學(xué)生易獲得學(xué)習(xí)內(nèi)容，即讓學(xué)生在當(dāng)前的學(xué)習(xí)環(huán)境和背景下，能夠直接接觸到所要學(xué)習(xí)的知識(shí)；②思維過(guò)程具有可見性，即讓學(xué)生能夠清晰認(rèn)識(shí)到解決問(wèn)題過(guò)程中的邏輯思維；③引導(dǎo)學(xué)生向他人學(xué)習(xí)，即讓學(xué)生在合作交流的過(guò)程中能夠吸收、整合他人的觀點(diǎn)；④促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，即讓學(xué)生通過(guò)參與活動(dòng)，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

其次，教師要深刻認(rèn)識(shí)到學(xué)生并不是空著腦袋進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)中的，在STEM教學(xué)活動(dòng)中要深入結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，并要促進(jìn)學(xué)生的“元認(rèn)知”的發(fā)展，即學(xué)生意識(shí)到自己的思維并對(duì)之進(jìn)行反思的知識(shí)和技能。

最后，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要注重以下幾點(diǎn)：①優(yōu)選項(xiàng)目，設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的相互融合；②激發(fā)興趣，設(shè)計(jì)合適的項(xiàng)目導(dǎo)入方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；③激勵(lì)學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有條件和自己的認(rèn)知水平設(shè)計(jì)出相應(yīng)方案；④有效指導(dǎo)，教師的有效指導(dǎo)是學(xué)生完成任務(wù)的關(guān)鍵，有方向、有目標(biāo)，學(xué)生的實(shí)踐操作會(huì)更加輕松；⑤促進(jìn)優(yōu)化，優(yōu)化過(guò)程是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的反思，分析評(píng)價(jià)是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)，有總結(jié)才有收獲[6]。

在基于PBL的STEM教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生一般要經(jīng)歷“問(wèn)題分析—調(diào)查設(shè)計(jì)—選擇評(píng)估—作品制作—測(cè)試改進(jìn)—現(xiàn)場(chǎng)演示—反思評(píng)價(jià)”七個(gè)環(huán)節(jié)，層層遞進(jìn)，縱向深入。學(xué)生的活動(dòng)滲透并融合了教學(xué)的要素，貫徹了STEM育人的理念?；赑BL的STEM教學(xué)應(yīng)將教學(xué)過(guò)程、實(shí)踐操作、實(shí)驗(yàn)探究、工程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)思考、小組合作等合為一體，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)，獲得切實(shí)的體會(huì)，充分激發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生形成良好的邏輯思考能力和動(dòng)手操作能力。

三、基于PBL的STEM教學(xué)實(shí)踐

本文以江西省全南縣首屆青少年科技運(yùn)動(dòng)會(huì)中的某個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目為例，研究并探索基于項(xiàng)目的STEM教學(xué)流程。2019年10月26日，由全南縣科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、教育科技體育局聯(lián)合主辦，贛南師范大學(xué)創(chuàng)新工場(chǎng)承辦的全南縣首屆青少年科技運(yùn)動(dòng)會(huì)成功舉行。本次科技運(yùn)動(dòng)會(huì)吸引了全縣27所中小學(xué)的310名參賽選手及指導(dǎo)老師、裁判員、志愿者共計(jì)500多人參加，共進(jìn)行了水火箭、鐵絲陀螺、拋石機(jī)攻城、紙橋承重、落體緩降、氣弓箭共6個(gè)項(xiàng)目12個(gè)組別的競(jìng)賽。本次運(yùn)動(dòng)會(huì)的總體目標(biāo)是培養(yǎng)青少年科學(xué)思考、追求真理、勇于創(chuàng)新的精神，讓他們養(yǎng)成愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣，提高對(duì)科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)青少年德、智、體、美、勞全面發(fā)展。所有項(xiàng)目前期都經(jīng)過(guò)了“教師培訓(xùn)—原理學(xué)習(xí)—項(xiàng)目說(shuō)明—學(xué)生選拔—組織參賽”的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。在實(shí)地參賽過(guò)程中，參賽選手分組經(jīng)過(guò)“問(wèn)題分析—調(diào)查設(shè)計(jì)—選擇評(píng)估—作品制作—測(cè)試改進(jìn)—現(xiàn)場(chǎng)演示—反思評(píng)價(jià)”等流程，按照比賽要求完成項(xiàng)目任務(wù)。各個(gè)項(xiàng)目盡管形式不一，制作的原理和要求也不一樣，但是對(duì)STEM教育的推廣和應(yīng)用都起到了“橋梁”作用，是STEM教育的創(chuàng)新實(shí)踐，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。

接下來(lái)，筆者以“紙橋承重”為案例來(lái)說(shuō)明基于項(xiàng)目的STEM教學(xué)過(guò)程。

(一)案例背景

“紙橋承重”項(xiàng)目涵蓋了數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)、物理等學(xué)科，是一個(gè)非常適合青少年個(gè)性發(fā)展和年齡特征的綜合性STEM教學(xué)案例。該項(xiàng)目要求學(xué)生借助一些簡(jiǎn)易的現(xiàn)成材料，發(fā)揮自己的想象力、創(chuàng)新和創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)并制作出紙橋，能夠根據(jù)制作作品的親身經(jīng)歷并結(jié)合原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)背景獲得“重量、壓力、長(zhǎng)、寬、高”等物理概念并加深理解，探討出影響紙橋承重的因素有哪些。學(xué)生以小組為單位在規(guī)定時(shí)間內(nèi)制作出紙橋，經(jīng)歷多次修改，因此在作品制作過(guò)程中會(huì)涉及“因素分析—紙橋設(shè)計(jì)—選材制作—承重實(shí)驗(yàn)—作品修改、記錄”幾個(gè)基本環(huán)節(jié)，后兩步往往有多次循環(huán)，直到滿意或者比賽時(shí)間到為止。學(xué)生學(xué)會(huì)了完整的紙橋制作流程，領(lǐng)悟了工程設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)施的要點(diǎn)，提升了計(jì)算思維能力和動(dòng)手操作能力。

(二)案例描述

1.項(xiàng)目主題

該項(xiàng)目的主題為“紙橋承重”，紙橋作品成品示意圖如圖1所示。

2.項(xiàng)目目標(biāo)

圖1 紙橋作品成品示意圖

學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，運(yùn)用生活中常見物品，如紙張、膠水或膠帶、鋼直尺、剪刀、鉛筆等材料和工具，思考、設(shè)計(jì)、制作出紙橋，加深對(duì)“重力、壓力”等物理概念的理解，深入探討影響紙橋承受的重力的因素，體會(huì)其中的工程理念，掌握一定的設(shè)計(jì)和作品制作技術(shù)，形成良好的計(jì)算思維。

3.項(xiàng)目過(guò)程

根據(jù)“紙橋承重”項(xiàng)目的任務(wù)要求和預(yù)期目標(biāo)，該作品制作過(guò)程要經(jīng)歷獨(dú)立思考、問(wèn)題鉆研、制作紙橋、小組演示、總結(jié)反思等環(huán)節(jié)，如表1所示。

表1 紙橋作品制作過(guò)程中的活動(dòng)環(huán)節(jié)和具體內(nèi)容

續(xù)表

4.項(xiàng)目資源

項(xiàng)目資源是指項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中所需的材料和相關(guān)工具。

“紙橋承重”允許使用的材料有A4紙35張、液體膠水 1 瓶（10ml）、雙面膠 1 卷（8mm×10m）。以上材料由賽事組委會(huì)統(tǒng)一提供，各參賽小組不得自帶。（注：如用完膠水，膠水瓶身不可作為紙橋的制作材料。）同時(shí)，還可以有以下輔助材料：小組自備的草稿紙、繪圖筆、簽字筆、作品設(shè)計(jì)單和登記表等，用作比賽前期和后期的紙橋制作準(zhǔn)備和完善工作。（注：輔助材料不得用作紙橋。）

“紙橋承重”比賽時(shí)可用參考工具包含鋼直尺、美工刀、剪刀、鉛筆、圓棒、墊板等，均由各參賽小組自備。

5.項(xiàng)目要求

“紙橋承重”制作要求：不限制紙橋構(gòu)造結(jié)構(gòu)，要求制作好的紙橋能夠放入測(cè)重裝置兩個(gè)橋臺(tái)之間的位置（橋臺(tái)高度為14cm，寬度為15cm，間距為50cm，如圖2所示），橋面不能搭到橋臺(tái)平面上，橋面能通過(guò)測(cè)重車（為同步輪履帶車，如圖3所示）及測(cè)重物。不能同時(shí)滿足以上要求的橋梁視為不合格，不得進(jìn)行承重測(cè)試。

圖2 “紙橋承重”項(xiàng)目測(cè)重裝置“橋臺(tái)”示意圖（單位：cm）

圖3 “紙橋承重”項(xiàng)目測(cè)重裝置“測(cè)重車”示意圖（單位：cm）

6.測(cè)試規(guī)則

（1）參賽小組將完成制作的紙橋交至測(cè)重區(qū)，按裁判要求對(duì)紙橋稱重、貼標(biāo)簽、抽簽確定比賽順序。

（2）測(cè)重時(shí)由參賽小組自行將紙橋放置至測(cè)重裝置的兩個(gè)橋臺(tái)之間，紙橋不得粘接到測(cè)試裝置；選手將障礙物通過(guò)橋主跨，不能通過(guò)則不得進(jìn)行測(cè)重；自行選擇組委會(huì)提供的測(cè)重重物，加載至測(cè)重車上，加載完畢，通過(guò)遙控器操控測(cè)重車從一側(cè)橋臺(tái)通過(guò)橋面行駛到另一側(cè)橋臺(tái)上停下，測(cè)重車能完全通過(guò)橋面則此時(shí)承重量記為有效。每組有3分鐘測(cè)試時(shí)間，3分鐘內(nèi)不限測(cè)試次數(shù)，取承重量最大一次記為最終成績(jī)。

（3）測(cè)重車行駛過(guò)程中不得觸碰紙橋及測(cè)重車，兩次測(cè)重之間可以對(duì)紙橋進(jìn)行整理、扶正、位置調(diào)整、加固，加固只能利用紙橋本身的材料，不能從場(chǎng)外拿取。

（4）測(cè)重車從橋臺(tái)駛不上紙橋、在橋面行駛過(guò)程中傾倒掉落、行駛不到對(duì)面橋臺(tái)即為失敗，終止該次測(cè)試。

（5）測(cè)重結(jié)束后，由裁判對(duì)紙橋進(jìn)行破壞性檢查，如發(fā)現(xiàn)紙橋內(nèi)夾雜有其他非組委會(huì)提供的影響承重的材料則視為違規(guī)，取消成績(jī)。

（6）比賽結(jié)束，以測(cè)重車所承載重量大小順序排名，若承載重量相同，則紙橋自重輕者勝。

（7）人員構(gòu)成：每個(gè)小組4～5位學(xué)生、1位指導(dǎo)老師。

7.項(xiàng)目評(píng)價(jià)

“紙橋承重”作品評(píng)價(jià)要素主要包括紙橋自重量、承重量、穩(wěn)定性，作品設(shè)計(jì)清單和實(shí)驗(yàn)記錄等。

（三）案例具體說(shuō)明

“紙橋承重”項(xiàng)目的教學(xué)及實(shí)施流程如圖4所示。

圖4 “紙橋承重”項(xiàng)目的教學(xué)及實(shí)施流程

項(xiàng)目實(shí)施前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，即“紙橋承重”相關(guān)培訓(xùn)，包括原理的學(xué)習(xí)、項(xiàng)目的說(shuō)明、學(xué)生的選拔等事宜，其中老師需引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目、提高學(xué)生參與度。接下來(lái)的教學(xué)實(shí)踐中，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)良好的、規(guī)范的、真實(shí)的工程情境，即“打造出一座橫跨兩岸的堅(jiān)固的橋，使其能承受盡可能多的重量，又能使橋上的通行車輛安全通過(guò)”，從而引出“紙橋承重”項(xiàng)目學(xué)習(xí)要接觸的重力、壓力等科學(xué)概念。同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目的要求選取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料，如若干A4紙、鋼直尺、美工刀、剪刀、鉛筆、圓棒、墊板等，指導(dǎo)本組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在學(xué)生進(jìn)行研究和制作紙橋的過(guò)程中，教師要提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，幫助學(xué)生順利開展紙橋制作，同時(shí)記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和作品制作過(guò)程中的難點(diǎn)和易錯(cuò)部分，包括紙橋的形狀設(shè)計(jì)、幾何圖形選取和拼接、膠水粘合紙張的操作等。在紙橋初步制作完成后，教師指導(dǎo)本組學(xué)生進(jìn)行紙橋承重檢測(cè)，優(yōu)化、改進(jìn)紙橋的不足之處。最后在作品展示之后要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

參賽小組學(xué)生在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下進(jìn)行紙橋的探究、設(shè)計(jì)、加工，系統(tǒng)完成“紙橋承重”項(xiàng)目作品制作。首先，小組學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題分析，根據(jù)各自已經(jīng)掌握的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)分析、理解問(wèn)題，初步設(shè)想紙橋的外觀和形狀并進(jìn)行討論；其次，在實(shí)驗(yàn)探究、調(diào)查之后，根據(jù)影響紙橋承重的因素權(quán)衡方案，選擇合適方案，此過(guò)程在時(shí)間允許的情況下要反復(fù)經(jīng)歷調(diào)查、設(shè)計(jì)、評(píng)估、選擇幾個(gè)環(huán)節(jié)，旨在為紙橋的制作做好全面的準(zhǔn)備；然后，相互協(xié)調(diào)、分工合作，根據(jù)紙橋的設(shè)計(jì)進(jìn)行成品的制作，包括用紙張制作所要求的形狀、對(duì)材料和工具的調(diào)度、進(jìn)行紙橋組合和拼接等；再次，要將制作好的紙橋模型放入橋臺(tái)，用規(guī)定的器材進(jìn)行簡(jiǎn)單承重測(cè)試，觀察數(shù)據(jù)并記錄，改進(jìn)、完善紙橋，不斷提高作品質(zhì)量，在能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并時(shí)間允許的條件下重復(fù)進(jìn)行這幾個(gè)環(huán)節(jié)；最后，在現(xiàn)場(chǎng)演示、評(píng)委打分后，根據(jù)最終成績(jī)進(jìn)行反思總結(jié)、交流經(jīng)驗(yàn)，并記錄學(xué)習(xí)心得，做好小結(jié)。

在“紙橋承重”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，小組學(xué)生經(jīng)歷了知識(shí)的遷移拓展、學(xué)習(xí)的遷移升華，不僅拓寬了知識(shí)面，而且自我學(xué)習(xí)能力得到了提高，同時(shí)鍛煉了實(shí)踐能力，也領(lǐng)會(huì)了新的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

(四)案例評(píng)價(jià)

在“紙橋承重”的STEM項(xiàng)目教學(xué)流程中，學(xué)生以小組合作的形式與指導(dǎo)老師共同經(jīng)歷了工程設(shè)計(jì)、技術(shù)應(yīng)用、項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)凝聚力和合作學(xué)習(xí)能力。學(xué)生在“紙橋承重”的STEM項(xiàng)目教學(xué)具體情境中，通過(guò)思考交流、探究討論為紙橋制作奠定了理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究方法和態(tài)度。在紙橋的制作過(guò)程中，將科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、技術(shù)和工程等學(xué)科相關(guān)知識(shí)與技能運(yùn)用于實(shí)踐中，學(xué)生手腦結(jié)合、理論聯(lián)系實(shí)際、知識(shí)與技能并重。這一過(guò)程把知識(shí)教學(xué)、科學(xué)研究和工程實(shí)施有效結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐學(xué)習(xí)能力，有利于教師的成長(zhǎng)和學(xué)生的成才。

“紙橋承重”項(xiàng)目的教學(xué)調(diào)動(dòng)了教師教育的熱情和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)過(guò)程組織有序、教學(xué)資源發(fā)揮得當(dāng)、教學(xué)效果良好，是基于項(xiàng)目的STEM教學(xué)的一次良好的實(shí)踐，是欠發(fā)達(dá)地區(qū)推行STEM教育的有益嘗試。欠發(fā)達(dá)地區(qū)要最大限度地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，整合當(dāng)?shù)氐慕逃Y源，加強(qiáng)對(duì)STEM教育專業(yè)師資的培訓(xùn)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、卓有成效地開發(fā)適合本地區(qū)教育發(fā)展的STEM教學(xué)項(xiàng)目，并加強(qiáng)實(shí)踐，才能不斷縮小和發(fā)達(dá)地區(qū)STEM教育的差距，以促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展，培養(yǎng)新時(shí)代所需要的人才。

四、總結(jié)和展望

從當(dāng)前我國(guó)教育發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，在學(xué)校課程設(shè)計(jì)上，多學(xué)科橫向滲透交叉學(xué)習(xí)有待更深入地開展，將工程、科學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科融合教學(xué)尚須進(jìn)一步推廣，尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)。基于項(xiàng)目的STEM教學(xué)在學(xué)生科學(xué)探究、工程設(shè)計(jì)、技術(shù)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)方面，以科研、工程、技術(shù)、項(xiàng)目相整合的方法實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科探究學(xué)習(xí)與綜合應(yīng)用[7]。當(dāng)下，欠發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)利用已有條件，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，朝大眾化STEM教育發(fā)展，以學(xué)生為本，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。