將STEM+評價引入紙飛機賽事的探究

勞浩勛 鄒婷 葉炎富

STEM+教育理念與科學思維

近幾年，“STEM教育”成了教育領域的熱搜詞，正日益被認為是教育活動的一個關鍵驅動力。數據顯示，目前教育界對STEM知識和技能的需求一直在增長，這種趨勢還將持續很長一段時間。201 7年9月，廣州市教育局為進一步打造科技教育品牌亮點，推動地區間科技教育交流合作，進一步提升青少年科技教育的品牌力和影響力，舉辦了越秀區STEM+教育體驗系列活動。其中筆者團隊（廣州市勞浩勛名師工作室）負責的紙飛機比賽秉承STEM+教育理念，不僅融入了科學、技術、工程、數學等元素，而且首創性地將STEM+評價融入科技體育活動中。本次STEM+評價秉承“賽中玩、評中學”的創新理念，強調培養學生的科學思維能力，協助構建核心素養觀，給學生帶來了不一樣的參與體驗。

STEM+是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）4門學科英文首字母的縮寫。其中科學包含生物、化學、物理、地理等不同學科;技術和工程是在創新過程中，可能遇到的相關工程與技術難題;數學則作為解決相關工程與技術難題的基礎工具，貫穿整個過程。至于STEM+中最后的“+”，代表著融合與整合、拓展與創新。需要指出的是，STEM+教育并不是上述4種學科的簡單組合，而是將學習到的各學科知識融會貫通的有機整體。STEM+教育，旨在培養學生跨越傳統學科的界限，動手解決實際問題的能力。為了更好地衡量STEM+教育的教學成果，往往會針對課程內容，設計一套與之對應的STEM+評價表。依靠開放性的問題設計，STEM+評價可以在一定程度上還原學生提出、分析、解決問題的思維方式，量化他們在項目中獲得的能力提升。這就引出了下一個概念一一科學思維。

科學思維是一種正確、高效、具有可操作性的思維。科學思維方式強調思維的加工處理方式和途徑的科學性。科學思維是創新活動的靈魂，在科技創新活動中起核心作用。在實踐過程中，學生可通過不斷的提問、假設、探究、試錯和總結，學習用科學思維的方式方法去思考問題、解決問題。而開展科技體育項目，是鍛煉學生科學思維的最佳方式之一。

每年廣州市越秀區都會舉辦科技活動周

選取STEM+評價的載體

研究構建STEM+評價體系，首先得確定研究對象。現今，科技體育項目已經成為學校體育的一個重要組成部分，包括“四模一電”，分別是航模、海模、建模、車模、無線電。

在諸多項目中，筆者團隊最熟悉的是航模，曾多次以教練、領隊、工作人員、裁判等身份參加國家級、省市級以及區級航模教育競賽活動。航模運動的實踐經驗不僅有利于學習航模理論，對將來航空專業知識的學習與研究工作的開展也有諸多裨益。其中誕生于1992年的“飛向北京一飛向太空”全國青少年航空航天模型教育競賽活動（以下簡稱“飛北”），是目前國內最成熟的科技體育運動之一。最近幾年，“飛北”賽事不僅大大推動了青少年科技體育活動的開展，還衍生出了一個分支——“放飛夢想”紙飛機教育競賽。于是團隊成員提出，不妨以紙飛機類比賽為切入點，嘗試構建其STEM+評價體系。

學生在航模賽事中整體素質都會得到提高

在“飛北”總決賽中，紙飛機類項目的參與人數眾多。

說干就干，團隊開始分析將STEM+評價引入紙飛機比賽的可行性。紙飛機是一種無動力模型，也是大多數人的童年玩具。作為學校科技體育活動中最常見的形式，紙飛機因簡單易學、趣味十足，總能贏得學生們的青睞。如果通過STEM+評價活動，牢牢吸引學生的注意力，并在此基礎上點撥一些科學知識，不僅能大大提高他們的動腦和動手能力，還能讓他們愛上科學，“寓玩于學當中”。

為此，在廣州市教育局科研處、越秀區教育局綜合科的支持下，筆者團隊嘗試開展了STEM+教育體驗系列活動：選取部分“飛北”“放飛夢想”的比賽項目作為市賽和區賽內容，特別設計了系列評價表，首創性地將STEM+評價融入到科技體育活動中。這個評價系統秉承了“賽中玩、評中學”的創新理念，突出入文底蘊、科學精神、學習與實踐創新等核心素養，在凸顯比賽成績的基礎上，進一步綜合考察學生在整個比賽活動中思維開發、實施的全過程以及團隊精神、創新意識等。

由“飛北”衍生的“放飛夢想”紙飛機教育競賽，開發了很多新的紙飛機競賽項目。

在紙飛機比賽中運用STEM+評價

STEM+評價的特色在于打破學科界限，建立學科集成，在這個過程中將學生的思維習慣由“低階思維”向“高階思維”提升。在活動、項目、問題解決的基礎上，引導學生創造、設計、建構、發現、合作并解決問題。這些恰好也是新課改渴望達成的目標。在紙飛機比賽中，主要以答辯的形式實現STEM+評價，具有以下幾個特點。

第二，評價標準有梯度性。評價梯度的上升，正好反映了學生綜合能力的實際水平。以口頭答辯環節為例，最高梯度設置為：具有豐富的模型制作經驗和開拓創新能力，能夠獨立解決模型制作中的難題;能夠結合STEM+理念，有條理地說明紙飛機的性能、特點以及制作過程的注意事項，設計紙飛機時有自己獨特的想法，口頭與書面表達準確、得體。次一級梯度設置為：具有較豐富的模型制作經驗和較強的動手能力，能夠解決實際比賽中的問題;能夠結合STEM+理念說明紙飛機的性能、特點以及制作過程的注意事項，對紙飛機有自己的想法，但口頭與書面表達能力一般。最基本的梯度設置為：較為欠缺模型制作經驗，解決比賽中實際問題的能力較差;不能結合STEM+理念說明紙飛機的性能、特點以及制作過程的注意事項，對紙飛機缺乏了解。這樣一來，就可以針對相同的知識點，做出有梯度的評價。

第三，評價標準具有合理性。這一點很好理解，即在制定評價標準時，必須參考歷屆比賽項目規則及評分標準，并結合較多裁判員的判罰經驗。

體現學生核心素養的STEM+評價

核心素養的“跨領域性”，強調的是連接學科知識與生活世界（真實情境）的“可連接性”。這與STEM+評價注重的打破學科界限、建立學科集成的理念不謀而合。有鑒于此，筆者特意總結了在紙飛機賽事中引入STEM+評價后，對學生發展核心素養產生的作用。

1.體現人文底蘊的核心素養

STEM+評價以紙飛機為載體。而紙飛機這種充滿智慧的民間藝術品，能夠喚醒學生的人文情懷。每組參賽選手在制作紙飛機的過程中，都對其設計的紙飛機賦予了特殊含義，如對國家的祝福、對未來的期望等。

手擲飛機三人接力團體項目比賽記分表（樣例）

在STEM+評價表的最后，針對學生現場答辯的表現，給出了相應的評分。

針對手擲飛機三人團體接力賽，給出的評判建議。其中第三條是對學生網絡搜集信息能力的評判標準：紙飛機雖飛得遠，但為了更遠，搜了吉尼斯的紀錄（但沒成功）;加機翼，以及其他部件的調整。

2.培養科學精神的核心素養

理性思維、敢于質疑、勇于探究，這些科學精神核心素養體現在STEM+評價活動的方方面面。在紙飛機現場制作環節，評價表提出了數個問題：怎樣的紙飛機，能飛得遠、飛得高、飛行時間長？為了解決這個問題，學生需要運用數學、物理等多門學科的知識，理性思考，敢于批判和質疑。

3.獲得學會學習的核心素養

在整個STEM+評價活動中，學生須獨立完成每個項目，是絕對的主體。為了完成任務，學生首先要具備篩選信息的能力。在比賽的過程中，組委會專門提供了信息查詢場所。學生在項目完成過程中，可借助多媒體的力量，獲得大量的網絡資源，以便更快地完成紙飛機的制作。通過這種訓練，學生的學習能力會得到極大提升。

4.強調實踐創新的核心素養

在STEM+教育中，學生的任務是解決實際問題。為了獲得更好的成績，學生需要多次試飛、改進紙飛機，循環往復，才能得到一個比較理想的作品。而以往的應試教育，學生只需分析和解決問題。STEM+評價則要考察學生發現、提出、分析和解決問題的全過程，強調實踐創新能力。在整個過程中，學生解決問題的能力得到了一次飛躍。

對學生來說，紙飛機活動承載著他們對飛行的向往。融合STEM+評價后，紙飛機賽事的關注點從最終的結果，轉變為學生在整個活動中開發思維、享受科學成果、發現自身優點的過程。最終，筆者希望能得出構建合理的評價體系，給學生帶來不一樣的參賽體驗。將STEM+評價運用到“紙飛機”科技體育項目當中，是一項創新，在使STEM+的內涵和外延越來越豐富的同時，也體現了創新科技、教育和體育協同發展的探索和趨勢。

STEM+教學案例，在規定架構下用機器模擬彎曲的手指。

STEM+教學強調團隊合作和實踐創新能力