STEM教育指引下的校本課程教學實踐策略

朱曉華 趙欣慶 張子宏

【內容摘要】為促進我校學生全面發展，利用本土資源，將校本課程《本土文化》、《科技生活》、《數學實驗》聯袂在一起，以STEM教育理念為指引，以信息技術為依托，解決學習生活中的實際問題，提升高中語文、數學、化學學科的教學效能，發展學生的綜合核心素養。

【關鍵詞】STEM教育 校本課程實踐策略

STEM教育是跨學科教學的新典范，由科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫新詞。

學生對知識的理解需要應用多種學科的學習實踐來共同解決。在我校本土文化展覽室里，展覽著馬家窯陶罐，水紋彩繪，樸實而精美。語文老師復述陶罐的歷史、講解著彩繪的藝術之美，化學老師指出：通過化學分析可測定陶罐上殘留物的碳14成分，而數學老師指出，根據化學分析所得到的數據，可以計算出文物的年代，由于計算量很大，可以用計算機軟件創設展現實際情境的模擬實驗，這是我們數學實驗課程的實踐任務。

一、學科課程整體優化策略

學科課程的內容往往與學生的現實生活相脫離，在教學中容易忽視學生的興趣及個性發展與全面發展。培養學生的創新精神和實踐能力是學校課程的靈魂。為促進我校教學過程整體優化，以數學實驗課程的實踐活動為紐帶，把本土文化課程、科技生活課程有機地聯袂在一起，使課程迅速適應區域經濟發展的需要，在得到社區的理解、支持基礎上，面向全體學生，關注個性差異，根據學生自己的志愿選擇實踐活動，激發他們的興趣愛好，培養自主探索意識和創新創造才能，有效促進教學方式和學習方式變革，學生學到了知識、技能，提升了學科素養。

本土文化是學生成長的沃土，在特定的本土文化場景中，以客觀、科學、敬禮的態度，認識本土文化、弘揚本土文化，以STEM教育理念為指引，把本土文化課程與數學實驗課程、科技生活課程有機地優化在一起，把語文、數學、化學學科進行再加工，與地域文化有機地結合在一起，最大限度地凸顯傳統文化在培養學生核心素養中的作用。

二、學科課程融合教學策略

我校地處祁連山脈，公元前3300到2100年間馬家窯彩陶文化的主要誕生地，馬家窯文化將史前文化發展推向了巔峰。為了弘揚本土文化，落實“一帶一路”的宗旨，我校成立了本土文化展覽室，展覽室里有介紹母親河黃河、莫高窟、麥積山等圖片展區，也有馬家窯彩陶缽、彩陶翁、彩陶壺等陶罐展區，還要定期為學生播放大美甘肅的宣傳片。我校的本土文化展覽室，可以成為以語文教學為主，歷史、數學、化學、物理、美術等學科聯袂教學的平臺，為學生營造跨學科情境學習的氛圍。

除了本土文化展覽室這一富有人文色彩的學習場地之外，我校另一個具有本校校園特色的所在就是數學試驗工作坊，學生在這里設計一些數學學習與科技生活有關的數學學具，師生以3D打印理念設計描繪馬家窯陶器中缽和翁的優美形狀，用圓錐曲線合成陶器上流暢的線條紋飾，既體現了數學對稱之美，又反映了幾何線條之美，黃金分割之美，這些美都源自生活，源自自然，源自遠古。在數學實驗工作坊，學生樂此不疲的是通過數學教師引導學生創設數學實驗構圖，即計算機軟件構圖，將“本土文化”展覽室彩陶缽由圓錐曲線弧線構造彩缽直觀圖，感興趣的是在展覽室學生可以用陶土、電子烘干機自己動手制作陶器，感受遠古時代先祖制作各種陶器的畫面；引導學生做化學試驗，分析陶土元素成分含量，配制更有利于陶器成型的陶土成分；在其外壁上打印圓錐曲線的幾何線條，在幾何線條上加裝景泰藍工藝，一件飽含本土文化和現代科技感的藝術作品呈現在我們面前，有效地提升了學生綜合素養，這和國家提倡的全面促進信息技術與教育教學融合創新發展的理念不謀而合的。以STEM教育理念為指引，科技生活課程、本土文化課程實踐活動為依據，把學生在實踐活動中遇到的數學問題具體化、簡單化，創設科學化問題案例，運用數學實驗的方法，通過科學的計算解決實際問題，培養學生的邏輯推理能力與實踐能力的同時，全面發展學生數學核心素養。

三、連片社區研學實踐策略

充分利用學校現有的資源集中力量開發科技生活、數學實驗、本土文化校本課程，不斷打造有利于社區經濟發展的科技環境、文化環境，讓青少年在愉快的情境中習得知識、提升動手實踐能力是我校開展校本課程的主要目標。

創新的教育觀念與企業社區健康發展息息相關，實施課程教學實踐離不開社區的大力支持，也就是說，這不僅僅是全校的教研活動，而是整個企業與社區的教育實踐活動。在教師引導下，同學們在社區圖書館或上網查閱蘭州和甘肅工業發展的資料，熟悉鋁工業的歷史背景及本土文化資源，做到心中有數，研學中才會有更多的收獲，才能為社區建設出一份力。通過訪問學區所在社區的現代化國有企業，參觀企業科技展覽館、生產流程的最重要環節，結合學校課程，現場講解科學技術中化學應用、數學應用、信息交流技術等基礎應用，拓寬學生的思維空間，激發他們的內驅力，把實踐課程與學科課堂教學有機地融合起來，在師生共同探索的氛圍中潛移默化地提升了綜合素養。

數學是人類一種文化，怎樣才能把信息技術真正地融合在數學教學之中，引導學生深度地體驗數學知識并培養學生的實踐創新能力呢？大力開展數學實驗教學是一個好辦法。在教師的引導下，師生共同操作，實踐模擬實驗整個過程，將會更加有助于學生理解知識，體味數學思想與方法的博大精深，全面發展學生數學核心素養。數學實驗工作坊的建立，也為學校及社區群眾提供了一個絕佳的學習科學知識的場所，提高了區域公眾對數學的認知程度，吸引更多的同學喜愛數學，營造人人學習科學知識、喜歡本土文化的濃厚氛圍。

以STEM教育理念為指引，充分挖掘本土教育資源，選取與實際生活密切聯系的內容，組織引導學生實地考察，通過查閱資料、互聯網電話視頻討論，把語文、數學、化學課程進行再加工，把本土文化、數學實驗、科技生活有機地結合在一起。我校編寫的《高中解析幾何教學新探索》、《科技生活，本土文化在我們身邊》兩本校本教材，在實施過程中不斷完善，每一次修改后與社區圖書館資源共享，接受社區廣大學生與家長的寶貴建議，青少年們受到本土文化的熏陶，也得到科技生活的啟迪，又得到了數學美得享受。

四、創設信息技術情境策略

以信息技術創設校本課程實踐情境，是STEM教育理念的。任課教師根據課程教學目標，扎實準備，實物展示要根據“本土”的實際情況，實際情境主要靠信息技術多媒體輔助，恰如其分地將“創設情境”融入到校本課程的實踐中去。明確信息技術情境融入校本課程的教學目標。以發展學生的思維為核心，引導他們在創設的虛擬情境中去觀察、感受、操作、討論，將創設情境與真實情境結合起來。無論是語文研學還是數學試驗，或者化學實驗，融入虛擬情境是真實情境的重要補充。

語文是一門綜合性非常強的學科，在語文研學實踐中，教師用精彩的文學語言描述文本語言內容情境，通過圖畫再現、視頻的呈現、戲劇的創設，把學生帶入一個優化的教學情境中。在教師的引導下，學生的思維不斷跳躍，積極主動地去思考，有了創造的沖動，欲把知識化為能力，這恰恰是語文教師的期盼。

數學實研究數量關系和空間形式的科學，數學實踐最重要的是學生感悟數學推導的思維過程。在數學實驗教學中，教師課堂上現場操作“幾何畫板”軟件、營造模擬情境，將“抽象”轉化為學生看得見、摸得著的“形象”，讓學生感受直觀，并反復強化這種直觀感受，通過觀察、思考、探究、操作、反思與建構，把學生的實踐活動穿于整個數學實驗。

在校本課程（科技生活、數學實驗、本土文化）教學實踐中以STEM教育理念為指引，解決學習生活中的實際問題，提升高中語文、數學、化學學科的教學效能，發展學生的綜合核心素養。

【參考文獻】

[1]何容，江維維.基于STEM教育的校本課程教學實踐探究[J].教育科學論壇，2019，000（020）：16-18.

[2]教育部.普通高中化學新課程標準[M].北京：人民教育出版社.2017.

【基金項目：甘肅省教育科學“十三五”規劃重點課題“校本課程（科技生活、數學實驗、本土文化）的深度開發與有效實施研究”（GHBZ019）成果之一。】

（作者單位：蘭州市永登連鋁學校）