“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下 本土化STEM課程的構(gòu)建

騰俊峰

[摘? ?要]在信息化教育的大背景之下，河北省唐山市康各莊小學(xué)從校情和學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā)，依據(jù)地域和校本資源特色，科學(xué)構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下的本土化STEM課程體系，并應(yīng)用多種學(xué)習(xí)模式實(shí)施課程，有效促進(jìn)了學(xué)生跨學(xué)科素養(yǎng)的提升。

[關(guān)鍵詞]互聯(lián)網(wǎng)+;STEM課程;學(xué)習(xí)模式

習(xí)近平總書記在致首屆國際教育信息化大會(huì)的賀信中指出：“積極推動(dòng)信息技術(shù)與教育融合創(chuàng)新發(fā)展”“堅(jiān)持不懈推進(jìn)教育信息化，努力以信息化為手段，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面”[1]。在信息化教育的大背景之下，河北省唐山市康各莊小學(xué)構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下的本土化STEM課程體系。

一、STEM課程體系構(gòu)建

學(xué)校STEM課程體系的構(gòu)建原則是：圍繞一個(gè)核心，堅(jiān)持一個(gè)理念，整合多種課程資源，基于三種學(xué)習(xí)方式，著眼四個(gè)維度，關(guān)注N個(gè)問題。即圍繞核心素養(yǎng)，以STEM教育為切入點(diǎn)，整合校本課程資源，構(gòu)建“魅力教育”;運(yùn)用基于問題、基于設(shè)計(jì)、基于項(xiàng)目的三種學(xué)習(xí)模式;結(jié)合地域優(yōu)勢、傳統(tǒng)文化、體育藝術(shù)、創(chuàng)客創(chuàng)新四個(gè)維度進(jìn)行資源構(gòu)建，從N個(gè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)問題出發(fā)，形成多元、開放、共享、個(gè)性化選擇的課程體系，促成課程體系的橫向交融與縱向貫通，并在這一課程體系目標(biāo)下，以立德樹人為根基，培養(yǎng)學(xué)生的核心技能。在“互聯(lián)網(wǎng)+”和STEM理念的指導(dǎo)下，學(xué)校根據(jù)地域特色和時(shí)代特性，構(gòu)建系統(tǒng)課程群，培育學(xué)生面向未來的能力（見表1）。

1.地域資源課程。學(xué)校位于開平區(qū)現(xiàn)代裝備工業(yè)園區(qū)，利用區(qū)位優(yōu)勢，學(xué)校與園區(qū)各廠企系統(tǒng)連接，組建教師團(tuán)隊(duì)，帶領(lǐng)學(xué)生開展研學(xué)實(shí)踐。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，編撰了五、六年級(jí)必修課程《走進(jìn)家鄉(xiāng)工業(yè)園》，將社會(huì)資源引入校園，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)關(guān)注力、科技創(chuàng)新的運(yùn)用力、問題解決的實(shí)踐力。如：走進(jìn)上海大眾關(guān)注低碳環(huán)保問題，并由此展開實(shí)踐研究;走訪住友集團(tuán)“探秘挖掘機(jī)”;參觀德邦物流，設(shè)計(jì)“讓快遞服務(wù)插上科技的翅膀”;在河北相香宇食品有限公司單元中提出“食品安全與人民的生活問題”等，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)問題思考、探究、實(shí)踐，學(xué)會(huì)解決問題，培養(yǎng)責(zé)任意識(shí)。

2.傳統(tǒng)文化資源課程。習(xí)近平總書記指出：“優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是一個(gè)國家、一個(gè)民族傳承和發(fā)展的根本，如果丟掉了，就割斷了精神命脈”“不忘本來才能開辟未來，善于繼承才能更好創(chuàng)新”[2]。學(xué)校充分利用師資優(yōu)勢和學(xué)校特色，整合傳統(tǒng)文化資源，創(chuàng)編了《水墨童年》和《陌上茶軒》等課程。讓學(xué)生以自主探究為主渠道，經(jīng)歷與之相聯(lián)結(jié)的其他學(xué)科綜合課程的學(xué)習(xí)。如：根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)策劃畫展，實(shí)踐裱畫工藝，探尋茶文化及泡茶中的科學(xué)等。既讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，又幫助學(xué)生樹立文化自信，讓傳統(tǒng)文化植根校園。

3.創(chuàng)客創(chuàng)新資源課程?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能，無一不給學(xué)校教育和人的發(fā)展帶來巨大沖擊。如何面向未來培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、合作溝通能力的合格公民成為學(xué)校的重要課題。2017年，學(xué)校開始投入資金購進(jìn)設(shè)備設(shè)施，創(chuàng)建了創(chuàng)客空間?！澳芰︼L(fēng)暴機(jī)器人”“比特”“創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)”“科學(xué)訓(xùn)練營”“趣味編程”等一系列以創(chuàng)客創(chuàng)新為內(nèi)容的課程應(yīng)運(yùn)而生，以不同領(lǐng)域的技術(shù)和創(chuàng)新為核心，在情境問題中加入思維設(shè)計(jì)，以動(dòng)手、迭代更新、技術(shù)、創(chuàng)意分析等理念開展跨學(xué)科研究。

4.體藝資源課程。健康和藝術(shù)鑒賞是學(xué)校培養(yǎng)全面發(fā)展的魅力學(xué)生必不可少的重要指標(biāo)，更是學(xué)生必備的核心素養(yǎng)。學(xué)校創(chuàng)編了“少年搏擊”“和諧之聲——筷子操”“魅力衍紙”“中國結(jié)藝”等課程。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受藝術(shù)之美、創(chuàng)新之美、健康之美，歷煉和諧共融、和而不同、個(gè)性蓬發(fā)的團(tuán)隊(duì)精神。

二、課程實(shí)施方式

1.基于問題的學(xué)習(xí)。STEM課程既有專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，又有探究式學(xué)習(xí)。如在“水墨童年”布置畫展一課，學(xué)生希望“使膠帶紙切割更方便”，于是在“科學(xué)訓(xùn)練營”中進(jìn)行了探究，各組學(xué)生經(jīng)過“討論—設(shè)計(jì)方案—?jiǎng)邮种谱鳌嗷ピu(píng)價(jià)—試驗(yàn)改進(jìn)”的過程，綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)，充分利用生活道具，制作了切膠帶器，并在“青少年科技創(chuàng)新大賽”中榮獲唐山市一等獎(jiǎng)。

2.基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)是將學(xué)習(xí)目標(biāo)“倒置”，根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程。如在“趣味編程”的“編程搭建與應(yīng)用”單元中，教師提出以下設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)用編程與搭建，實(shí)現(xiàn)智能捕鼠和智能灌溉。學(xué)生通過視頻觀看生活中的捕鼠和農(nóng)業(yè)灌溉過程并獲得創(chuàng)作靈感，經(jīng)過“發(fā)現(xiàn)—設(shè)計(jì)—再設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)—論證”等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了模擬裝置。作品《智能捕鼠籠》和《智慧農(nóng)業(yè)》在河北省第三屆中小學(xué)生創(chuàng)客設(shè)計(jì)及STEM教育展示活動(dòng)中獲得一等獎(jiǎng)。從簡單項(xiàng)目搭建到復(fù)雜傳感器的應(yīng)用，學(xué)生逐漸提高了邏輯設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。

3.基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。以改善照明系統(tǒng)項(xiàng)目為例，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、自己探索，完成了從設(shè)計(jì)到模型制作的全過程。學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)問題，獨(dú)立設(shè)計(jì)、修改、完善調(diào)查問卷，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，了解多種類型的照明設(shè)備，計(jì)算、測量、分析數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)方案;實(shí)地走訪電氣公司，邀請(qǐng)工程師對(duì)方案提出修改意見等，促進(jìn)了高階思維和科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。學(xué)校還將“走進(jìn)家鄉(xiāng)工業(yè)園”地域資源課程與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合，依托開平區(qū)教育局城域網(wǎng)平臺(tái)，將相關(guān)素材投入學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，形成了“線上自學(xué)—課上交流—線下研學(xué)”的學(xué)習(xí)模式。

三、結(jié)語

本土化STEM課程已成為學(xué)校的優(yōu)勢與特色，多元化課程資源的開發(fā)與整合，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、音樂、體育等多學(xué)科的深度融合，既在縱向上實(shí)現(xiàn)了不同學(xué)段不同年級(jí)的階梯發(fā)展及學(xué)生素養(yǎng)的螺旋上升，還在橫向上實(shí)現(xiàn)了不同領(lǐng)域知識(shí)的補(bǔ)充。學(xué)校還需不斷地科學(xué)構(gòu)建并優(yōu)化符合本土特點(diǎn)的課程，讓學(xué)校因課程實(shí)施而獨(dú)特，讓學(xué)生因課程學(xué)習(xí)而自信，讓教師因課程開發(fā)而幸福。

參考文獻(xiàn)

[1]習(xí)近平致國際教育信息化大會(huì)的賀信[EB/OL].http：//www.xinhuanet.com/politics/2015-05/23/c_1115383959.htm.

[2]陳通.試論習(xí)近平總書記關(guān)于傳承弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的思想理論[J].文化遺產(chǎn)，2019（5）：1-5.

（責(zé)任編輯 郭向和? ?校對(duì) 姚力寧）

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