“雙減”背景下基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)模式研究

摘 要：在“雙減”背景下，STEM教育理念因注重實踐性、探究性和跨學(xué)科整合而備受關(guān)注。特別是在小學(xué)科學(xué)教育中，項目式學(xué)習(xí)作為一種有效的教學(xué)方法，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)其解決問題的能力和團隊合作精神。因此，以“光的反射現(xiàn)象實驗”為例，分析了STEM教育背景下基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程的特征，指出了STEM教育背景下基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程的發(fā)展方向，并提出了基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)活動的開展策略，為小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)改革提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：“雙減”；STEM教育；項目式學(xué)習(xí)；小學(xué)科學(xué)

基金項目：本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“‘雙減’背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的STEM教學(xué)模式再探”（FJJKZX22-698）研究成果。

作者簡介：張燕霞（1984—），女，福建省泉州市惠安縣螺陽中心小學(xué)。

在教育改革背景下，“雙減”政策的實施對學(xué)校課程和教學(xué)模式提出了新的要求。STEM教育作為一種跨學(xué)科整合的教育模式，強調(diào)對科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的綜合應(yīng)用，已經(jīng)成為教育改革的重要方向之一。在小學(xué)階段，如何通過項目式學(xué)習(xí)模式促進科學(xué)課程的創(chuàng)新與發(fā)展，成為當前重要的研究課題。項目式學(xué)習(xí)不僅能夠增強學(xué)生的實踐能力和解決問題的能力，還能夠提升學(xué)生的團隊合作意識和創(chuàng)新精神。因此，在“雙減”背景下探索基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)活動的開展策略，對于推動學(xué)校教育的轉(zhuǎn)型與升級具有重要的現(xiàn)實意義。

一、STEM教育背景下基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程的特征

（一）實用性

“雙減”政策要求減輕學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)，注重提高教育質(zhì)量，項目式學(xué)習(xí)恰逢其時。在STEM教育背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程具有實用性。通過項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠開展科學(xué)探究，將課堂學(xué)習(xí)與生活實踐緊密結(jié)合，提升知識應(yīng)用能力。例如，通過“光的反射現(xiàn)象實驗”這一項目，學(xué)生不僅能夠理解光的基本特性，還能夠探索光的反射規(guī)律，并將其運用到實際生活中，如應(yīng)用反光材料等。這種學(xué)習(xí)方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新思維，符合“雙減”政策下減負增效的教育改革方向。開展項目式學(xué)習(xí)不僅是為了提升學(xué)生成績，更是為了培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識的能力，為他們未來的學(xué)習(xí)和生活奠定基礎(chǔ)。

（二）全面性

在STEM教育背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程具有全面性。通過設(shè)計和實施項目，學(xué)生不僅能學(xué)到科學(xué)理論知識，還能培養(yǎng)創(chuàng)新思維、解決問題的能力、溝通能力、團隊合作能力等綜合素養(yǎng)。例如，在開展“光的反射現(xiàn)象實驗”項目時，學(xué)生需要運用物理、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識進行實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果討論等，這有助于提升學(xué)生的綜合能力。通過項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在良好的學(xué)習(xí)環(huán)境中，全面發(fā)展自身的認知能力、情感態(tài)度和道德素質(zhì)，提升自身的綜合素質(zhì)。

（三）趣味性

“雙減”政策提倡減輕學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)，強調(diào)通過增加學(xué)習(xí)的趣味性和實踐性來提高教育質(zhì)量。在STEM教育背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程具有趣味性，這與“雙減”政策的理念高度契合。教師通過設(shè)計有趣的科學(xué)實驗和項目，可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望，使他們在學(xué)習(xí)過程中享受到樂趣。例如，開展“光的反射現(xiàn)象實驗”這一項目不僅能讓學(xué)生理解光的基本特性，還能通過實際操作，讓學(xué)生充分領(lǐng)悟光的反射規(guī)律。有趣的實驗有助于吸引學(xué)生的注意力，提升他們的參與度和學(xué)習(xí)積極性。

二、STEM教育背景下基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程的發(fā)展方向

（一）關(guān)注學(xué)生的發(fā)展需求

在STEM教育背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)當關(guān)注學(xué)生的發(fā)展需求，與“雙減”政策的要求相輔相成，以學(xué)生為中心，充分考慮學(xué)生的認知水平、興趣特點和學(xué)習(xí)風(fēng)格，設(shè)計適合其發(fā)展的學(xué)習(xí)任務(wù)和項目活動。例如，在項目“光的反射現(xiàn)象實驗”中，教師可以根據(jù)學(xué)生的認知水平和實踐能力，設(shè)計不同難度的實驗活動，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進學(xué)生個性化發(fā)展［1］。

（二）注重聯(lián)系生活實際

在STEM教育背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)注重聯(lián)系生活實際，這與“雙減”政策的核心理念高度契合。項目式學(xué)習(xí)強調(diào)將科學(xué)知識與生活實際緊密結(jié)合，使學(xué)生能夠在日常生活中找到學(xué)習(xí)的意義和應(yīng)用科學(xué)知識的價值。在“光的反射現(xiàn)象實驗”活動中，學(xué)生不僅可以理解光的反射原理，還能運用相關(guān)知識解決實際問題，如理解鏡子的成像原理、設(shè)計反光衣物等。這樣的實踐活動不僅加深了學(xué)生對科學(xué)知識的理解，還培養(yǎng)了他們將理論知識應(yīng)用于實踐的能力。

（三）適應(yīng)學(xué)科體系發(fā)展

在STEM教育背景下，基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)適應(yīng)學(xué)科體系發(fā)展，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，將科學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生在解決實際問題的過程中掌握科學(xué)原理。同時，課程設(shè)計要注重跨學(xué)科整合，將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)有機結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力，合理減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負擔(dān)，避免機械性、重復(fù)性的作業(yè)，以有趣和富有挑戰(zhàn)性的項目來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí)的機會。通過項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握科學(xué)知識，還能提高團隊合作能力、溝通交流能力和解決問題的能力。

三、基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)活動的開展策略

（一）以項目為主線，優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計

在STEM教育背景下，項目式學(xué)習(xí)作為一種重要的教學(xué)方法，旨在通過引導(dǎo)學(xué)生參與實際項目，培養(yǎng)其綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識解決問題的能力。在小學(xué)科學(xué)課程中引入項目式學(xué)習(xí)，可以有效提升學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新思維。項目式學(xué)習(xí)不僅注重知識的傳授，還強調(diào)讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)，通過自主探究和合作學(xué)習(xí)，促進學(xué)生全面發(fā)展。以“光的反射現(xiàn)象實驗”為例，教師可以通過優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計，充分發(fā)揮項目式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，將“光的反射現(xiàn)象實驗”作為核心項目，引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一主題開展系列活動。例如，在課堂開始時，教師可以通過展示日常生活中的光反射現(xiàn)象，引起學(xué)生的興趣和好奇心。接著，教師可以設(shè)置具體的實驗任務(wù)，如：制作簡單的反射鏡裝置并觀察光的反射現(xiàn)象。學(xué)生可以分組合作，設(shè)計實驗方案、收集實驗材料、進行實驗操作并記錄實驗結(jié)果［2］。

為了進一步優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計，教師可以結(jié)合不同學(xué)科的知識，拓展項目的深度和廣度。例如：可以引入數(shù)學(xué)知識，指導(dǎo)學(xué)生測量光的入射角和反射角，并通過計算驗證反射定律；可以結(jié)合技術(shù)和工程知識，鼓勵學(xué)生設(shè)計和制作復(fù)雜的光反射裝置，探索更多的光學(xué)現(xiàn)象。這不僅豐富了項目的內(nèi)容，還能使學(xué)生在跨學(xué)科的綜合應(yīng)用中，提升對知識的整合能力。教師應(yīng)注重學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，根據(jù)不同學(xué)生的興趣和能力，設(shè)計差異化的學(xué)習(xí)任務(wù)，確保每個學(xué)生都能在項目中找到自己的角色和價值。

（二）以學(xué)生為主體，發(fā)展學(xué)生的探究能力

在STEM教育背景下，項目式學(xué)習(xí)活動旨在以學(xué)生為主體，在實際探究和解決問題的過程中，發(fā)展學(xué)生的探究能力和自主學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生深入理解科學(xué)原理，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和團隊合作能力。在“光的反射現(xiàn)象實驗”活動中，教師可以先簡要介紹光的反射原理，如光線的傳播路徑、入射角和反射角的關(guān)系等。接著，教師可以提出開放性問題，如：為什么我們能看到鏡子中的自己？為什么光線從水面反射時會改變方向？這些問題能夠引導(dǎo)學(xué)生思考，并激發(fā)他們進行實驗探究的欲望。在實驗過程中，教師可以讓學(xué)生以小組合作的形式設(shè)計和開展實驗，例如制作簡單的反射鏡，使用激光指示器或白光源等裝置觀察光的反射現(xiàn)象。教師在此時應(yīng)起到指導(dǎo)和監(jiān)督的作用，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗和記錄數(shù)據(jù)，并在實驗過程中自主解決遇到的問題。這種以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式，不僅能使學(xué)生深入理解光的反射原理，還能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)的技能［3］。

教師可以在學(xué)生自主探究的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)他們進行更深入的學(xué)習(xí)，讓他們探索不同材料對光的反射效果的影響，或者使用數(shù)學(xué)工具測量光的入射角和反射角，并驗證反射定律。這些活動不僅豐富了學(xué)生開展實驗的經(jīng)驗，還提升了學(xué)生對跨學(xué)科知識的整合和應(yīng)用能力。教師在這個過程中要注重引導(dǎo)學(xué)生的思維，幫助他們分析和理解實驗數(shù)據(jù)，進行科學(xué)推理，得出實驗結(jié)論。通過這些探究活動，學(xué)生不僅能夠掌握科學(xué)知識，還能夠培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新能力和團隊合作精神。教師應(yīng)在項目結(jié)束時，組織學(xué)生進行成果展示和討論，讓他們分享實驗結(jié)果和心得體會。通過這種方式，學(xué)生不僅能對光的反射現(xiàn)象有更深入的理解，還能在實踐中培養(yǎng)解決問題的能力和探索未知的勇氣，為其未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

（三）以教師為導(dǎo)向，助力學(xué)生攻克難點

在STEM教育背景下，教師扮演著重要的角色，他們以導(dǎo)向者的身份，通過科學(xué)的教學(xué)方法和專業(yè)的知識，幫助學(xué)生攻克項目學(xué)習(xí)中的難點，引導(dǎo)他們克服困難，實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標。在光的反射現(xiàn)象實驗中，學(xué)生可能會遇到如何選擇合適的實驗材料、如何設(shè)計實驗裝置以及如何控制實驗變量等難點。在這方面，教師可以提供必要的指導(dǎo)和建議，例如給學(xué)生介紹常用的實驗材料和工具、示范實驗裝置的制作方法，同時鼓勵學(xué)生通過團隊合作和討論，共同解決在實驗設(shè)計中遇到的問題。

學(xué)生需要觀察、記錄和分析實驗數(shù)據(jù)，以驗證光的反射規(guī)律。教師可以通過示范和講解，指導(dǎo)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù)、繪制實驗圖表，并引導(dǎo)他們從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結(jié)論。同時，教師還可以提供相關(guān)的背景知識和案例，幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)背后的原理，進一步加深他們對光的反射現(xiàn)象的認識。教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的個性化需求，針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣，提供個性化的輔導(dǎo)和支持。對于一些學(xué)習(xí)能力較弱或?qū)茖W(xué)實驗缺乏興趣的學(xué)生，教師可以采用更具啟發(fā)性和趣味性的教學(xué)方法，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，為他們提供更細致的指導(dǎo)和輔助。在教師的指引下，學(xué)生能夠更好地克服學(xué)習(xí)中遇到的困難，實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標，為后續(xù)進行更高層次的科學(xué)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

（四）以合作為載體，發(fā)展學(xué)生的高階思維

在STEM教育背景下，項目式學(xué)習(xí)活動以合作為載體，促進學(xué)生高階思維發(fā)展。在項目式學(xué)習(xí)活動中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推理等方面展開合作，從而發(fā)展他們的高階思維能力［4］。在“光的反射現(xiàn)象實驗”中，學(xué)生可能會面對如何選擇合適的實驗方法和工具、設(shè)計實驗步驟和分工等挑戰(zhàn)。通過合作學(xué)習(xí)，學(xué)生可以共同討論和決定實驗的具體步驟和角色分工。教師在這個過程中應(yīng)扮演引導(dǎo)者的角色，引導(dǎo)學(xué)生進行有效的團隊溝通與合作，激發(fā)他們的創(chuàng)新能力和解決問題的動機。學(xué)生可以根據(jù)自己的觀察和實驗結(jié)果，相互比較和討論，進一步優(yōu)化實驗設(shè)計，達到更好的實驗效果。實驗結(jié)束后，學(xué)生需要收集、分析和解釋實驗數(shù)據(jù)，從而驗證光的反射規(guī)律。通過合作學(xué)習(xí)，學(xué)生可以共同討論和比較實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，并展示實驗數(shù)據(jù)。教師在這個過程中要為學(xué)生提供相關(guān)的背景知識和指導(dǎo)，幫助學(xué)生從數(shù)據(jù)中得出科學(xué)結(jié)論，并引導(dǎo)他們思考實驗結(jié)果背后的原理。這種合作學(xué)習(xí)的方式不僅提升了學(xué)生的學(xué)科理解能力，還培養(yǎng)了他們團隊協(xié)作、溝通交流和解決問題的能力。

結(jié)語

本文探討了基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)模式在“雙減”政策下的應(yīng)用策略和效果。以“光的反射現(xiàn)象實驗”為例，展示了項目式學(xué)習(xí)在優(yōu)化課堂設(shè)計、培養(yǎng)學(xué)生探究能力、支持教師教學(xué)和促進學(xué)生高階思維發(fā)展方面的顯著成效。這一模式不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力，還能夠有效地提升其科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力。在未來的教育改革中，應(yīng)進一步推廣和應(yīng)用基于項目式學(xué)習(xí)的教育模式，以滿足學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展的需求，并促進學(xué)校教育的持續(xù)發(fā)展與進步。

［參考文獻］

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[2]許其新.STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)探究［J］.天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2023（2）：4-6.

[3]張麗，田雪梅.STEM理念下小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的實踐探索［J］.小學(xué)生（上旬刊），2022（9）：67-69.

[4]劉捷飛.生本理念下小學(xué)科學(xué)項目式教學(xué)應(yīng)用策略探究［J］.科學(xué)咨詢（教育科研），2020（2）：230.