“F+”理念下STEM課程教學模式探索

潘之浩

STEM課程核心理念是利用跨學科知識，有思維設計、有方法、科學有效地解決真實問題，培養創新力、問題解決和合作力。學校的STEM課程是以“F+”育人目標為本，在以德育人的基礎上，培養復合型、創新型學生。學校利用技術類必修課、校本選修課、實踐類社團課及科技競賽項目等組合成STEAM課程群，面向全體學生開展分層次STEM項目教學。

1.學科建設角度的STEM教學實踐

學校將技術類四大核心實驗室及功能性專業實驗室整合成一體化科技工坊群，可以完整開展項目化STEM教學，進行創客工坊教育，激發學生自主創新能力，這也成為學校科技發展的一大特色。利用STEAM課程群開展以項目為導向，融入跨學科理論知識、以工程思維模式制定設計方案、熟練運用加工技術、作品能夠展示與推介。例如，環境科學類項目中藥種植與利用、太空蔬菜種植、天文觀測學，及工程類項目智能電路設計、3D設計與數字化制造等，將STEM課程深入到教與學中。

2.時間利用角度的STEM教學實踐

項目課程使學生自愿利用課上、課余時間，充分調動學生的積極性和自主性進行學習。課堂時間使學生能做到利用跨學科知識、技術，科學地解決設定問題，如通用技術課教會學生開展項目的基本技能：設計能力、表達能力、協作能力、物化能力、推介能力等。課余時間，針對不同興趣的學生著重開展解決較復雜問題的項目。例如，把太空種子種植引入到課余實驗項目中，教會學生記錄實驗過程的數據、撰寫科技論文，學生從中學會生物知識、種植技能的混合運用。天文組學生在老師指導下開展流星監測、日食觀測、記錄、制作圖表為天文臺提供有效數據鏈等。

3.學生受眾角度的STEM教學實踐

在開展STEM教學中，為了讓多數學生進行體驗，學校實行了分層次項目實施模式。按照學生接受規律及難易程度分類設計項目。課堂教學，開展基礎能力項目，使學生體驗解決基本問題的思路設計、流程設計、活用跨學科知識及技術實現和作品推介過程。針對不同興趣的學生，開展細化的選修及社團STEM項目學習，使學生掌握解決較復雜問題的能力。最后選拔少量較優秀學生開展綜合項目實施，好的作品推薦參加區級、市級甚至國家級競賽。這種項目跨學科性知識運用更復雜、技術實現更難、設計難度更高，對學生的綜合能力提升更有益。

近年來，學校STEM課程實踐取得了豐碩的成果，使學校“F+”育人特色更加充實，如2019年學生作品《會做物理實驗的機器人》獲北京市創客大賽一等獎，另外5項學生創新作品獲市級多項大賽一、二等獎;學校3位學生參賽作品文章被《發明與創新》雜志發表。2020年，學生作品“智能分類垃圾桶”項目榮獲北京市青少年創新大賽二等獎，另4項學生創新作品獲市級競賽二、三等獎。兩項學生作品文章被《無線電》雜志發表。STEM課程實踐有效落實了學校“F+”育人特色的本質，為培養國際型、復合型、創新性人才提供了廣大空間。