利用STEM教育撬動教學變革

黃業舉

本文根據實踐所得，?從學校的本源思考、價值追求到創設教學環境、教學策略方式探究、開發教學資源、搭建互動平臺，概括了學校STEM項目建設的路徑和方法，對推進區域內STEM項目的研究和實踐做了大膽的嘗試和創新。

STEM教育，引發教育的思維模式、學習方式、教學方式、交往方式的變革，開啟人才教育的新模式，學校教育的新模式。我校是江蘇省首批STEM項目試點學校，開始了基于STEM教育背景下的小學課堂教學改革。

一、創設教學環境

1.推進教室建設

為開展試點項目教育，配備相應的新技術設備，架構高速無線網絡系統，讓學生能隨時接駁互聯網，搭建“鳳凰云課堂”軟件，營造新技術支持下的學習生態。師生運用移動智能終端，通過點對點、點對面的多向互動、溝通分享和評價反饋等，促發學生深度思考，提升學習質量，構建以“學習者為中心”的課堂。

2.創新教學組織形式

根據兒童年齡特點及學習需求不斷優化教學空間，在教室設置學習體驗、活動和教學等功能區，并創新設計能自由組合的桌椅，適時調整變換教學組織形式，提升學習效率。如，扇形、馬蹄形、半圓形、圓形等座位排序，便于學生討論交流，縮短師生、生生之間的心理距離，讓學生開展協同合作式學習，提升學生間的群體合作意識，促發群體智慧共享。

3.開展創客式學習

為充分激活學生的潛能與創意，促進數字技術和個人制造的有效融合，讓學生有更多的實踐動手的機會，我們將高標準建設“STEM創新學習實驗室”，為相關主題學習配備相關設備，讓學生在實踐操作中開展創客式學習，培養學生創新能力。

二、變革教學方式

1.構建統整式項目型課堂

當前，我們傳統的教學還屬于聚焦知識傳授的“程序型課堂”（目標—達成—評價），這種教學形態主要是讓學生被動地接受記憶性知識。而在統整式的“項目型課堂”（主題—探究—表現）中，學生可以主動地進行知識意義建構，在實踐中提升綜合素養。因此，我們構建基于STEM教育特征的“統整式項目型課堂”，以促進學生面向未來關鍵能力的培養。

2.建設多元化學習系統

多元化學習系統，指運用數字手段將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據，再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型。多元化學習系統是一個網絡化管理、學習綜合平臺，集成了傳感器、微機電系統和網絡三大技術的傳感器網絡。學習和管理操作完全建立在標準的WEB構架上，處理來自各子系統的實時數據。對采集數據進行受理、分析、處理、校驗，保證數據及時、正確地得到記錄分析，同時向管理員提供實時視頻及各種環境參數數據。學生通過種植、觀測等活動，利用計算機及網絡，收集、處理、發布觀測信息，交流經驗，展示研究成果，從而達到提升科學素養、提高信息能力的目的，培養學生的核心素養。

三、開發教學資源

1.打造STEM專用場館

學校著力打造基于STEM建設理念的“數字化智慧校園”，籌建“物聯網技術實驗室”和“STEM創新學習實驗室”，完善校園數字化教學改革架構。其中，校園物聯網技術實驗室框架包括科學安保管理、智能教學技術、數字化應用技術;STEM創新學習實驗室主要包括數字化教學研究觀察中心、數字化體驗中心等項目。專用場館的建設使用和微型校園物聯網系統，為推動學校數字化教學改革提供了最理想的平臺。

2.實現學科整合

依托課程基地建設，突出“數字化教學”課程資源與各學科教學的整合運用，構建“數字化”課堂，學校各學科都結合數字化特點著力于跨學科的整合，如在信息技術課中，我們用“物聯網”來深化學習。物聯網是指在教學中，讓學生運用互聯網觀察自然，用數學去表述科學現象，用語言來闡釋自然現象。也就是“科學+語言+技術+美術”，讓語文、科學、數學和技術深度融合，從而實現嘗試體驗、自主探究、合作共享，提升學生多學科素養與綜合技能。

四、搭建教學互動平臺

1.建設“物聯網創意體驗平臺”

互聯網技術與移動通信網絡的不斷深入發展，促生了新一代網絡技術——物聯網，這項技術能更好地為廣大師生的工作、學習和日常生活服務。為此，在前期建設的校園科學體驗館的基礎上，大慶路小學聯手淮海工學院計算機工程學院增加物聯網實驗室器材、設備，添置互動創意體驗系統，包括傳感電子系統、網絡傳輸系統、創意展示。彌補目前教學中對學生的個性發展、創造性思維、動手能力和團隊合作能力等關鍵情商和智商能力培養的嚴重欠缺和不足，訓練學生獲得比知識更重要的創造力、主動求知能力、批判力、挑戰力等，激發學生的潛能和勇于挑戰的勇氣，讓學生找到適合自己發展的成功之路。

2.完善“應用平臺”

（1）教師的教學方面：在前期開展教學實踐的基礎上，在大慶路小學教育資源公共服務平臺中建設“STEM教學應用子平臺”，充分利用大數據技術，完善數字化教學應用的監測評價功能，研發具備精確性、個性化教/學的學生、教師、學校高互動性的數字化平臺，并且在研究過程中不斷完善，以確保平臺的技術領先。

（2）學生的自主學習方面：學校將建立學生自主學習系統、課程同步學習系統、學生綜合評價系統。利用與課程相關的學習資源制作的面向學生的學習應用，包括課程預習、練習、考測等內容。學生通過終端實現日常的考試評測，學生從平臺上獲取試卷、習題冊，客觀題提供答題卡，學生直接在終端機上點選答題，主觀題提供屏幕手寫、紙質原筆跡手寫、拍照等多種數據采集方式。

兩年多的實踐與探索，讓我們在品嘗跋涉、品味收獲的同時，也深刻感受到，加強STEM項目建設不是單一的工作，而是對學校整體工作的引領，這是一個螺旋上升的過程，這是一個不斷實踐的過程，也是一個深化認識的過程。對此我們將不斷實踐、探索，真正發揮用數字技術撬動課堂教學變革，從未來角度真正促進學生核心素養的發展！

【作者單位：連云港市大慶路小學??江蘇】