基于STEM教育理念課程開發(fā)舉隅

周愛萍

【摘要】基于STEM教育理念，在“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”框架中，聯(lián)系課堂教學(xué)實(shí)際，對(duì)STEM教育課堂如何實(shí)現(xiàn)“過程與結(jié)果并重”展開深入研究。本文以廣州市江南外國(guó)語學(xué)校開展的STEM課程教學(xué)實(shí)踐“航天時(shí)代”之《水火箭實(shí)驗(yàn)》為例，探索STEM教育核心特征：跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性、技術(shù)增強(qiáng)性等，并以此為據(jù)，摸索出了一套具有校本特色的STEM教育教學(xué)實(shí)施方案。

【關(guān)鍵詞】STEM課程;實(shí)施策略;核心理念;過程與結(jié)果

加強(qiáng)對(duì)學(xué)生四個(gè)方面的教育是STEM課程的重點(diǎn)。一是科學(xué)素養(yǎng)，即運(yùn)用科學(xué)知識(shí)來理解自然界并在這一過程中參與影響自然界的過程;二是技術(shù)素養(yǎng)，即使用、管理、理解和評(píng)價(jià)技術(shù)的能力;三是工程素養(yǎng)，也就是對(duì)技術(shù)工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的理解;四是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，即學(xué)生發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問題的能力?？梢钥闯觯茖W(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加不是STEM教育的過程，STEM教育的過程是將原本分散的四門學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行了一個(gè)有機(jī)融合，從而使得四門學(xué)科形成整體，進(jìn)而使得學(xué)生學(xué)習(xí)的零碎知識(shí)變成互相聯(lián)系的統(tǒng)一整體，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

STEM教育理念的核心特征體現(xiàn)在如下幾方面：

第一，STEM教育的目標(biāo)是提升學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，要有批判思維和邏輯思維，即不輕易相信任何觀念，懂得運(yùn)用理性思維去思考問題、使用多種不同的方法去研究問題。故此，學(xué)生可以通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)觀察等方法去尋找解決問題的答案。在這一過程中，潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生勇于承擔(dān)責(zé)任的意識(shí)和良好的勞動(dòng)意識(shí)。

第二，STEM教育以尋找問題的解決方法為學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和面對(duì)問題時(shí)能夠解決問題的能力。很多人把創(chuàng)造力等同于“產(chǎn)生一些奇思妙想”，這種解釋是不完整的。其實(shí)，先仔細(xì)觀察是創(chuàng)造力的一個(gè)很重要的方面，也就是先思考所面對(duì)的是什么，然后再去發(fā)揮自己想象，接著設(shè)計(jì)一個(gè)方案出來，到這一步時(shí)不能就此打住，還要分析所設(shè)計(jì)出來的每個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，同時(shí)可以思考和嘗試把幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)組合起來，做出更加新穎的方案。

創(chuàng)造力不是一勞永逸的奇思妙想，而是長(zhǎng)期進(jìn)行觀察、反饋和更新的一個(gè)過程。學(xué)生在這個(gè)過程中，要學(xué)會(huì)和懂得如何確定目標(biāo)、怎么獲得資源、如何建立路徑、解決問題。此外，為了解決遇到的問題，學(xué)生要以任務(wù)為導(dǎo)向，在去完成任務(wù)的過程多加留意觀察，尋求合理的證明，給出科學(xué)的解釋，最終使得跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)得以延續(xù)。

第三，STEM教育讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)并整理出與解決問題相關(guān)聯(lián)的不同學(xué)科的知識(shí)，并進(jìn)行整合。在這個(gè)過程中提升了學(xué)生的規(guī)劃能力，協(xié)調(diào)能力，研究能力，交往能力等等。

因此，STEM教育項(xiàng)目的完成應(yīng)該為學(xué)生提供一個(gè)融匯貫通，鍛煉溝通能力的機(jī)會(huì)。當(dāng)學(xué)生完成任務(wù)做出成果后，教師要積極地鼓勵(lì)學(xué)生把自己的成果作品介紹給大家。通過這一個(gè)環(huán)節(jié)可以看出如何獲取知識(shí)、如何運(yùn)用知識(shí)、是否能夠與人溝通協(xié)作等等，將是人們?cè)谖磥砩钪行枰邆涞暮诵哪芰Α?/p>

以下是筆者在廣州市教育研究院《學(xué)校的STEM課程的教學(xué)實(shí)施策略研究》項(xiàng)目的實(shí)施過程。在廣州市江南外國(guó)語學(xué)校開展的STEM課程“航天時(shí)代”教學(xué)實(shí)踐時(shí)，筆者以《水火箭實(shí)驗(yàn)》課程為例，聯(lián)系課堂教學(xué)實(shí)際，對(duì)STEM教育課堂如何實(shí)現(xiàn)過程與結(jié)果并重開展了深入研究，且摸索出了一套具有我校特色的STEM教育教學(xué)實(shí)施方法與方案，以期為同行提供借鑒。

一、學(xué)情分析

初一級(jí)的學(xué)生在注意力、記憶力、邏輯思維能力等多方面都已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。隨著知識(shí)的積累和生活經(jīng)驗(yàn)的豐富，學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、學(xué)科的認(rèn)識(shí)正逐漸形成自己的認(rèn)知框架。課堂中，教師要鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生積極參與到STEM的活動(dòng)中去，在活動(dòng)中得到鍛煉和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。此外，在教學(xué)時(shí)，由于每個(gè)學(xué)生都有自己的特點(diǎn)，教師要把每個(gè)學(xué)生的差異性納入自己的思考范圍，對(duì)不同層次的學(xué)生給予不同的指導(dǎo)，充分尊重學(xué)生的主體性。

二、教學(xué)手段與技術(shù)準(zhǔn)備

隨著社會(huì)的發(fā)展，多媒體在教育教學(xué)中占據(jù)越來越重要的地位。多媒體在教學(xué)中的使用，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)用具，將教師教的過程和學(xué)生學(xué)的過程融為一體。這不僅激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還幫助學(xué)生理解學(xué)科知識(shí)的內(nèi)容，掌握學(xué)科的重、難點(diǎn)。本節(jié)課教學(xué)手段主要采取借助多媒體電腦、網(wǎng)絡(luò)等，開展多層次、多樣化、開放式的教學(xué)，以達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)的最佳效果。

技術(shù)準(zhǔn)備：樂課網(wǎng)教育互動(dòng)學(xué)習(xí)客戶端、電腦、PPT課件、圖片、視頻。近年來，筆者一直尋找一種快捷的、所有同學(xué)可以參與的評(píng)分工具，隨著本校教學(xué)采用樂課網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)，這個(gè)問題得到較好解決。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.認(rèn)知，技能，過程，方法

（1）培養(yǎng)收集處理信息，自主獲取知識(shí)的能力。

（2）通過實(shí)驗(yàn)研究與觀察、運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和技巧、選擇策略，培養(yǎng)解決問題的能力。

（3）通過親自設(shè)計(jì)，親自試驗(yàn)，提升安排和組織資源的能力;使用工具和技術(shù)的能力;設(shè)計(jì)與制作的能力、操作與發(fā)明創(chuàng)造的能力等。

（4）通過提交研究報(bào)告，提升規(guī)劃能力，協(xié)調(diào)能力，研究能力，交往能力，管理能力，表達(dá)能力，以及團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)、資源意識(shí)、人本意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感、合作意識(shí)，以及良好的個(gè)人品質(zhì)。

四、實(shí)施過程

STEM課程不僅要重視學(xué)生學(xué)習(xí)研究的結(jié)果，還要重視培養(yǎng)學(xué)生活動(dòng)過程中的良好習(xí)慣。所以，STEM教育教學(xué)主要采取“過程+結(jié)果”的方式進(jìn)行STEM課程的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。故而，教師不僅要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，還要更多地注重學(xué)生求知、探究和努力的過程。STEM教育在評(píng)價(jià)內(nèi)容上著重體現(xiàn)綜合性，其中包括了對(duì)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià);對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、興趣等方面的評(píng)價(jià)。此外，也包括對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作、獨(dú)自創(chuàng)造、獨(dú)立性思考等能力的評(píng)價(jià)。

所以在教學(xué)活動(dòng)的組織過程中，應(yīng)該充分尊重學(xué)生的自主性。老師通過扮演引領(lǐng)者的角色來鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)研究、自由發(fā)揮，且在教學(xué)中設(shè)計(jì)了讓學(xué)生盡可能、充分地自主體驗(yàn)研究、設(shè)計(jì)與表達(dá)的過程。學(xué)生用腦思考，篩選問題，自主設(shè)計(jì)研究計(jì)劃與解決方法。最后師生一起研究探討，共同定出評(píng)價(jià)方式方法，并充分運(yùn)用STEM課程的特點(diǎn)，嘗試主動(dòng)性、開放性、合作性、信息技術(shù)與學(xué)科整合教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。

（一）教材重組：為STEM教育活動(dòng)編制教材，我們深入研究、探討、分析了美國(guó)STEM課程教材《設(shè)計(jì)航天器》，并對(duì)美國(guó)STEM課程教材《設(shè)計(jì)航天器》與我校傳統(tǒng)校本課程《水火箭實(shí)驗(yàn)》教材作了重組，進(jìn)而編組校本STEM課程講義《航天時(shí)代》，且通過自學(xué)課件、微視頻和實(shí)驗(yàn)器材，將知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容整合于一體開展STEM教學(xué)，展現(xiàn)其內(nèi)容的跨學(xué)科，趣味性，科學(xué)性，技術(shù)性。這為我校開展STEM教育打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）分組活動(dòng)：STEM課程主要以分組活動(dòng)的方式進(jìn)行，全學(xué)期每個(gè)班以小組為單位完成活動(dòng)任務(wù)，本課程制作水火箭分組方案，原則上每小組人數(shù)不能太多，考慮到實(shí)際情況，每個(gè)小組至少4人至多5人。

（三）一次評(píng)價(jià)：通過水火箭實(shí)驗(yàn)，形成研究報(bào)告。（滿分30分）

一次評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

（1）水火箭實(shí)驗(yàn)的目的是為了改良水火箭的飛行效果，因此我們制定的客觀標(biāo)準(zhǔn)，是水火箭飛行距離，飛得越遠(yuǎn)成績(jī)?cè)胶谩＃M分20分）

（2）學(xué)生提交的研究報(bào)告，數(shù)據(jù)與結(jié)論的科學(xué)性。（滿分10分）

STEM課程《水火箭實(shí)驗(yàn)》活動(dòng)的開展，由每小組自主選擇研究課題，教師擬出如下研究課題供學(xué)生選擇，同時(shí)，容許學(xué)生自己自主擬定自己喜歡研究的課題。規(guī)定每個(gè)課題必須完成三組以上的數(shù)據(jù)才能形成研究結(jié)論。

（1）水火箭長(zhǎng)短對(duì)飛行距離的影響

形成結(jié)論：

（2）水火箭水量對(duì)飛行距離的影響

形成結(jié)論：

（3）水火箭容量對(duì)飛行距離的影響

形成結(jié)論：

（4）水火箭發(fā)射角度對(duì)飛行距離的影響。

形成結(jié)論：

（5）水火箭尾翼形狀硬度對(duì)飛行距離的影響。

形成結(jié)論：

（6）其它：（容許學(xué)生自己自主擬定自己喜歡研究的課題。）

形成結(jié)論：

（四）二次評(píng)價(jià)：（滿分70分）

第一個(gè)環(huán)節(jié)：教師與學(xué)生討論，共同制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，然后，每一小組填寫STEM課程分組活動(dòng)自評(píng)互評(píng)表，明確水火箭實(shí)驗(yàn)二次評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

1. 難度（滿分10分）

（1）課題需要制作或準(zhǔn)備的水火箭數(shù)量：一個(gè)水火箭得7分，兩個(gè)水火箭得8分，3個(gè)水火箭得10分。

（2）課題只需要制作一個(gè)或兩個(gè)水火箭的，如果在尾翼或箭身設(shè)計(jì)上有創(chuàng)造性專門設(shè)計(jì)的，可酌情加分。

2. 分工、團(tuán)隊(duì)合作精神及部門協(xié)調(diào)能力（滿分10分）

（1）本組至少親自制作一個(gè)水火箭，與其他小組合作共準(zhǔn)備三個(gè)水火箭的，可得8分以上。與其他小組無任何互動(dòng)的，得分不能超過8分。

（2）現(xiàn)場(chǎng)解說本組分工合作情況，例如指出誰是主創(chuàng)，誰是設(shè)計(jì)，誰是美工等。有圖有真相（照片或視頻）的可以酌情加分。

3.材料利用，節(jié)約與環(huán)保（滿分10分）

課堂展示自己的作品，對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)作出現(xiàn)場(chǎng)說明，說出你的評(píng)分理由。

4.淺談你對(duì)作品原理的認(rèn)知（必填）（滿分10分）

現(xiàn)場(chǎng)解說。然后自行打分。

5. 設(shè)計(jì)思路，作品的科學(xué)性及美觀實(shí)用度（可附頁）（滿分10分）

（1）課堂展示自己的作品，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)作出現(xiàn)場(chǎng)說明，說出你的評(píng)分理由。

（2）出示設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行解說的可得9分以上，沒有設(shè)計(jì)圖紙的不得超過9分。

6.拓展、探究心得或研究論文（可附頁）（滿分10分）

要求說出自己接下來的研究計(jì)劃：第一，是否寫論文;第二，準(zhǔn)備或已經(jīng)參加那種類型的科技活動(dòng)。有這兩項(xiàng)活動(dòng)之一的可得9分以上，否則不能超過9分。

7. 班級(jí)值日員檢查評(píng)分：愛護(hù)設(shè)備器材與整潔衛(wèi)生情況。

第二個(gè)環(huán)節(jié)：展示評(píng)價(jià)

1.以小組為單位自評(píng)：每個(gè)小組上臺(tái)作自評(píng)報(bào)告，教師適當(dāng)評(píng)價(jià)指導(dǎo)。

STEM課題《水火箭試驗(yàn)二次評(píng)價(jià)》分組展示活動(dòng)要求：

（1）每小組派一個(gè)同學(xué)或兩個(gè)同學(xué)上臺(tái)作自評(píng)報(bào)告，也可以全體同學(xué)一起上。展示自己的研究課題，展示自己的作品。發(fā)言時(shí)間不得超過2分鐘。

（2）每小組對(duì)自己的選題與相關(guān)作品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)說明，模擬向人推薦自己的作品，推銷自己的產(chǎn)品。要注意突出作品的優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)。

（3）展示活動(dòng)，同學(xué)們應(yīng)注重配合，注重儀態(tài)，聲音洪亮，要敢于表達(dá)，敢于表現(xiàn)。而且發(fā)言要有激情，有號(hào)召力，以培養(yǎng)領(lǐng)袖氣質(zhì)。（時(shí)刻準(zhǔn)備著，成為未來的學(xué)術(shù)帶頭人，行業(yè)領(lǐng)軍人物）

（4）自評(píng)過程要注意禮貌用語，禮貌環(huán)節(jié)。上臺(tái)要向大家作出問候，下臺(tái)要有謝幕動(dòng)作，例如全體鞠躬，說謝謝大家。

（5）每小組上臺(tái)發(fā)言，以及謝幕環(huán)節(jié)，其他小組不要吝嗇自己的掌聲，要學(xué)會(huì)欣賞他人，尊重他人。有友好合作的姿態(tài)，營(yíng)造出良好的互相學(xué)習(xí)的氛圍。

2.學(xué)生互評(píng)：每個(gè)小組每位學(xué)生通過《樂課網(wǎng)》教育互動(dòng)學(xué)習(xí)學(xué)生端打分，后臺(tái)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)成績(jī)。（下轉(zhuǎn)第16版）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（上接第15版）必須按要求給出評(píng)分，亂給分的沒用，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)規(guī)避，相當(dāng)于棄權(quán)。

3.課堂小結(jié)：以獎(jiǎng)勵(lì)的形式，給出一、二、三等獎(jiǎng)，余下的給予鼓勵(lì)獎(jiǎng)。

五、小結(jié)

STEM課程應(yīng)注重活動(dòng)生成過程而不注重結(jié)果。這使得學(xué)生的學(xué)習(xí)擺脫了分?jǐn)?shù)和功利性帶來的束縛，從而讓學(xué)生更為主動(dòng)積極地參與學(xué)習(xí)的各項(xiàng)活動(dòng)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，給與了學(xué)生學(xué)習(xí)方式變革一定的空間。在STEM課程教育中，四門學(xué)科的教學(xué)要互相聯(lián)系、緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的技能和掌握知識(shí)的技巧，使得學(xué)生在遇到實(shí)際問題時(shí)能夠進(jìn)行靈活遷移應(yīng)用和解決。由《水火箭實(shí)驗(yàn)二次評(píng)價(jià)》可見一斑，STEM課程具備的核心特征：

1.跨學(xué)科性：雖然跨學(xué)科強(qiáng)調(diào)學(xué)科的“混合”，但每個(gè)學(xué)科仍保持自己的特性和課程重點(diǎn)。在每一門學(xué)科的教學(xué)中，可能會(huì)出現(xiàn)不同學(xué)科的知識(shí)，教師的教學(xué)或多或少會(huì)涉及到不同學(xué)科的知識(shí)。此時(shí)，雖然會(huì)出現(xiàn)多門學(xué)科的教學(xué)，但是大家都能辨析各門學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域，且會(huì)對(duì)某一特定學(xué)科特別重點(diǎn)關(guān)注。這可以看出，STEM教育的重心放在了特定的問題上，且對(duì)問題會(huì)有不一樣的視角和對(duì)復(fù)雜問題相互關(guān)系有更深的理解。因此，在解決真實(shí)問題的過程中，學(xué)生會(huì)運(yùn)用到跨學(xué)科知識(shí)和方法去解決，這使得學(xué)生的學(xué)科理解力與生活理解力得到了不斷地發(fā)展，并掌握知識(shí)與技能。

2.趣味性：STEM 教育注重分享、創(chuàng)造，注重和強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生體驗(yàn)和獲得分享中的快樂感與創(chuàng)造中的成就感。本課程在制作完水火箭后立即進(jìn)行水火箭實(shí)驗(yàn)正式測(cè)試，學(xué)生們做好充分準(zhǔn)備，清楚知道自己去測(cè)試水火箭的目的，帶著研究課題與探究目標(biāo)去測(cè)試水火箭，融趣味性與主觀能動(dòng)性于一體。

3.體驗(yàn)性：STEM 教育不僅主張學(xué)生通過自己學(xué)習(xí)或通過教師在課堂上授課而獲取抽象知識(shí)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)：動(dòng)手、動(dòng)腦，參與學(xué)習(xí)過程。STEM 提供了學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，使得學(xué)生在面對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的問題時(shí)，學(xué)會(huì)了應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)解決問題。水火箭的制作與實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)研究與觀察、運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和技巧、選擇策略，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。學(xué)生通過提交研究報(bào)告，提升規(guī)劃能力、協(xié)調(diào)能力、研究能力、交往能力、管理能力、表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作精神。

4.情景性：STEM教育強(qiáng)調(diào)把知識(shí)在實(shí)際生活情境中還原，提出與生活有關(guān)的有趣、具有挑戰(zhàn)性的問題，從而讓學(xué)生解決所提出的問題，而學(xué)生解決問題的過程也就是教學(xué)完成的過程。STEM 教育強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生獲得將知識(shí)進(jìn)行情境化應(yīng)用的能力。水火箭制作與實(shí)驗(yàn)以及其評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，不僅讓學(xué)生獲得知識(shí)，還獲得知識(shí)的社會(huì)性、情境性及遷移運(yùn)用的能力。此外，解決情境性的問題，能夠讓學(xué)生體驗(yàn)生活的真實(shí)性，獲得社會(huì)性的成長(zhǎng);能夠在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、資源意識(shí)、人本意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感、合作意識(shí)，以及良好的個(gè)人品質(zhì)。

5.協(xié)作性：STEM 教育具有協(xié)作性，強(qiáng)調(diào)在群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)，進(jìn)行群體性知識(shí)建構(gòu)。STEM教育中的問題的解決與我們的生活是息息相關(guān)的，具有真實(shí)性，而真實(shí)任務(wù)的解決離不開各方的合作，如同學(xué)、教師或?qū)＜业幕ハ嗪献?。在解決問題的過程中，學(xué)習(xí)者需要與他人一起商討如何完成活動(dòng)任務(wù)。如水火箭制作與實(shí)驗(yàn)以及其評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)是以小組成員的共同表現(xiàn)為參考，而不是根據(jù)個(gè)人的表現(xiàn)進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)。這體現(xiàn)學(xué)生互相之間的協(xié)作成果，且在期間提升了學(xué)生的溝通能力、安排和組織資源的能力等等。

6.設(shè)計(jì)性：STEM 教育要求學(xué)習(xí)產(chǎn)出環(huán)節(jié)包含設(shè)計(jì)作品，通過設(shè)計(jì)促進(jìn)知識(shí)的融合與遷移運(yùn)用，通過作品外化學(xué)習(xí)的結(jié)果、外顯習(xí)得的知識(shí)和能力。水火箭實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生去研究水火箭長(zhǎng)短、水量、容器容量以及發(fā)射角度等因素對(duì)飛行距離的影響，還對(duì)水火箭尾翼形狀材料對(duì)飛行距離的影響有初步研究，提升學(xué)生設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的素質(zhì)。

7.藝術(shù)性：STEM 教育的藝術(shù)性強(qiáng)調(diào)在自然科學(xué)教學(xué)中增加學(xué)習(xí)者對(duì)人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的關(guān)注與重視。水火箭制作強(qiáng)調(diào)外型的美觀，力與美完美的結(jié)合，且課程在對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)作品的評(píng)價(jià)中，加入審美維度的評(píng)價(jià)，提高學(xué)生作品的藝術(shù)性和美感。

8.實(shí)證性：STEM 教育注重科學(xué)的實(shí)證性，注重在跨學(xué)科情景中通過對(duì)問題或項(xiàng)目的探索，培養(yǎng)學(xué)生向真實(shí)生活遷移的科學(xué)精神和科學(xué)理性。水火箭實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生去研究簡(jiǎn)單的水火箭長(zhǎng)短、水量、容量、發(fā)射角度、尾翼形狀、材料等因素對(duì)飛行距離的影響，通過實(shí)驗(yàn)研究與觀察，運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和技巧去探究問題，提升科學(xué)素質(zhì)。

9.技術(shù)增強(qiáng)性：STEM 教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生要具備一定技術(shù)素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要了解技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要具備分析新技術(shù)如何影響自己乃至周邊環(huán)境的能力。水火箭制作與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過親自設(shè)計(jì)，親自試驗(yàn)，提升安排和組織資源的能力、使用工具和技術(shù)的能力、設(shè)計(jì)與制作的能力、操作與發(fā)明創(chuàng)造的能力等。通過STEM教育，有助于學(xué)生獲得對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)等內(nèi)容更加深入的理解，同時(shí)也有助于培養(yǎng)他們獲得在真實(shí)世界應(yīng)用這些知識(shí)解決問題的能力。

[本文系廣州市教育研究院課題“學(xué)校STEM課程的教學(xué)實(shí)施策略研究”（課題編號(hào)：GZJY2017—044）研究成果]

參考文獻(xiàn)：

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