小學STEM校本教材的開發

◇李余仙

當前基礎教育領域在新課改的推動下，對于校本課程的重視程度不斷提升。一方面應用校本課程對學校的教育特色、教育內容進行準確定位；另一方面可以應用校本課程體現自身的教育特色。校本課程能夠與其他課程相互呼應，形成完整的教育體系，以實現提升學生綜合素質的教育目的。STEM教育倡導培養學生的科技、技術、工程以及數學素養，基于STEM進行校本教材開發，需要對其教育內涵進行充分挖掘，并將外來教育理念進行本土化轉化，以保證學校開發的校本教材能夠具有較強的適用性。《創意結構搭建》校本教材開發契合中山市東區紫嶺小學的校本教育發展需求，進行了STEM教育的本土化實踐。因此，對其教材開發的相關問題進行探討，對于校本課程教育質量的提升具有現實意義。

一、STEM教育及本土化路徑

（一）STEM教育

STEM教育概念起源于美國，為提升知識經濟時代的人才競爭力，倡導教育領域培育學生的科技理工素養，在大學前的教育階段穩固STEM教育的領導地位，要求學生能夠自覺發展高水平的STEM知識與技能，通過學生科技技能與素養的提升，為國家的科學技術發展奠定人才基礎。STEM教育強調學生的科學素養培養、技術素養培養、工程素養培養以及數學素養培養。學生具備科學素養有助于理解自然界中存在的科學知識，并能夠深化體會科學知識對自然界的影響過程；學生具備的技術素養是指自身能夠具備使用技術、管理技術、理解技術應用方式以及評價技術應用價值的能力；而所謂的工程素養則需要學生能夠應用工程技術進行工程設計或者開發技術途徑的能力；學生具備數學素養，有助于其在數學情境下理解問題、解決問題。

（二）STEM教育本土化路徑

1.合理規劃教學方法

我國的教育形勢與學生基本情況與其他國家存在較大差異，各學段學生的學習能力也各有不同，進行STEM教育的本土化實踐，要根據不同學段制訂階段性、持續性教學目標，以發揮STEM教育理念對于課程教學活動的引導作用。如：小學階段培養學生的解決問題能力，第一學段、第二學段以及第三學段的學生，在思維認知方面存在較大差異，開展STEM教育要針對不同學段應用差異化教學方法。針對第一學段的學生以演示為主，針對第二學段的學生以引導學生開展探究式學習為主，針對第三學段學生則更要強調學生學習過程的自主性，通過合理規劃教學方法，為實現教學目標奠定基礎。

2.構建完整教育體系

基于STEM教育的學生素養是循序漸進的培養和提高過程，需要在持續性的學習活動中逐步提升與發展。為契合學生的成長發展需要，學校需要構建完整的教育體系，逐漸引導學生的思維意識發展，同時不斷促進其技能水平的提高。

二、基于STEM的《創意結構搭建》校本教材開發

（一）確定教材開發理念

國務院在《關于深化教育體制改革的意見》中明確指出學校教育要以“立德樹人”為主要目標和根本任務，制訂相應的育人方案、教學模式、教育保障機制都需要以此為基礎，并遵循個學段的教育規律構建符合學生成長和發展需求的教育內容。學校教育活動既要滿足學生對于知識的求知欲望，又要通過合理的教學設計，培養學生的德智體美綜合素養，開發和制訂校本教材需要學校能夠立足于解決“培養什么樣的人？”“怎樣培養人？”的問題，以“立德樹人”為本質設計校本教材的內容。《創意結構搭建》課程以實踐為主要教學模式，期望通過課程教學活動培養學生的建構思維，培養和提高學生的科學實踐能力，以促進學生的科學素養發展。

（二）針對教學培養目標設計教材內容

1.拓展學生固化思維，培養學生的動手實踐能力

中式教育有明顯的思維固化特征，學生在現有教育體制影響下也會表現出思維固化的特點。此種教育模式將會影響學生的創新思維意識和能力發展。進行《創意結構搭建》的校本課程開發，需要重視拓展性教學資源的應用，利用開放性教學活動內容設計，給予學生拓展自身思維空間的平臺，讓學生通過動手實踐過程探究結構的多樣搭建方式，在體驗中感受建構思維實踐的樂趣，以促進學生的創新思維及動手實踐能力發展。如教材中設計以“燈籠”為主題的設計搭建學習任務，要求學生親自設計搭建1～2種燈籠，學生在生活中見過已經制作成型是燈籠商品，但對于燈籠的制作方式、歷史文化自身卻缺乏了解。設計主題式學習活動，一方面能夠拓展學生的知識視野，另一方面也能夠通過主題任務的完成過程，培養和拓展的創造性思維。為更好地完成教學任務，學生會通過文獻或者互聯網資料途徑了解“燈籠的由來”“燈籠的文化特征”“常見的燈籠種類”“燈籠可以設計成哪些形狀”等，學生通過基礎資料學習能夠形成相對清晰的作品設計思路，在主觀意識中建立具有燈籠特征的結構，并將自自身創意融合其中，以實現課程教學目標。

2.培養學生的溝通意識與合作能力

《創意結構搭建》的校本課程開發與設計，也可以設計相應的教學內容，融合并實施合理的教學方法，培養學生的溝通意識與合作能力。伴隨社會對于人才多元素質要求的不斷提升，學生的親社會行為發展也是教育領域的關注重點。溝通能力、合作能力都是親社會行為發展的重要內容，將學生的溝通意識與合作能力設定為教學目標，以開發針對性課程的形式體現于校本教材中。如教材開發設計“動物王國”的活動內容，將學生進行合理的教學分組，以學習能力與動手能力均衡為分配原則，在教學準備階段可以讓學習小組到動物園進行實地考察，將喜歡的動物拍攝下來，也可以在文獻資料、網絡資源中搜集相關的動物圖片；在課堂教學階段讓學生認真觀察動物身體結構的特征，既要把握動物的整體特征，也要觀察細節，進而讓學習小組利用教學材料搭建喜歡的動物。小組成員會在搭建動物身體結構的過程中，彼此協商材料的應用方式，在搭建過程中獻計獻策，并相互協同共同完成搭建任務。基于教學內容進行合理的教學方法應用，實現培養學生溝通意識與合作能力的教學目的，同時有助于促進學生的科學素養、工程素養發展。

3.培養學生的條理性與時間管理能力

小學生的思維意識相對較為活躍，同時存在自控意識較差的問題，因而在學習活動中往往存在缺乏條理性、缺乏時間管理能力等狀況。開展校本課程教育，也可以進行教學目標細化，契合學生在學習活動中存在的“痛點”，進行針對性培養和訓練，從而為綜合人才培育目標的實現奠定基礎。《創意結構搭建》的校本教材開發突出教學活動的可操作性特征，不同教學主題都會為學生設計相應的搭建任務，教師需要對學生完成搭建任務的過程進行思路引導，讓學生能夠明確需要“先做什么”“再做什么”“最后做什么”，從而逐漸培養學生的條理性；同時在設計教學任務時，要為學生設定完成任務的時間標準，以不斷強化學生的時間管理觀念。教師的教育引導過程也是培養學生解決問題能力的過程，學生面對教學任務能夠分析任務內容、分析完成搭建任務的方式步驟等，在校本課程教學活動中實踐SETM教育。

（三）《創意結構搭建》校本教材的開發原則

1.以培養學生的動手實踐興趣為基本原則

當代學生的學習與生活環境過于安靜和舒適，導致很多學生存在惰性心理，進行校本課程開發要重視教材內容對于學生主動意識的調動作用。《創意結構搭建》校本教材將學生生活中存在的諸多元素整合成課程教學資源，如家居用品、動植物、特色建筑、交通工具等；利用生活化教學內容，搭建學習與生活之間的鏈接途徑，應用生活化教學體現校本教材的另一特色；學生也會基于生活素材提升自身的動手實踐意識，培養學生的實踐興趣和參與意識，保證校本課程教學的有序進行。

2.重視SETM教育的系統性

《創意結構搭建》培育學生的建構能力，能夠應用到幾何知識、機械構造知識等多樣知識與能力，進行教材開發需要重視SETM教育的系統性，將科技、數學等多樣教學理念融合其中，以實現培養學生綜合素質的目的。

三、結語

中山市東區紫嶺小學開展校本課程教學，開發《創意結構搭建》的校本教材，以SETM教育為導向，將培養學生的綜合素質為目的，以完成“立德樹人”的教育任務。在校本課程開發的過程中以培育學生的動手實踐興趣為基本原則，重視體現SETM教育的系統性；基于拓展學生固化思維培養學生的動手實踐能力，培養學生的溝通意識與合作能力，培養學生的條理性與時間管理能力等目標。利用校本特色教育，設計教材內容與教學活動，促進基礎教育教學質量的提升。