STEM教育視野下綜合實踐活動課程校本化實踐

蔣繼征

STEM教育強調通過基于項目的學習，靈活應用跨學科的知識進行探究和工程設計，利用團隊合作解決學生真實面對的問題，讓學生具備綜合性的素養(yǎng)和能力，培養(yǎng)合適未來社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。而綜合實踐課程具有實踐性、探究性、開放性、自主性、生成性的特點，將STEM教育的理念融入綜合實踐活動課程中，將有助于學生創(chuàng)新精神、實踐能力與解決實際問題能力的發(fā)展。下面，筆者以所在學校綜合實踐活動課程校本化的實踐為例，談談如何在STEM教育視野下實施綜合實踐活動課程校本化。

● 研究目標

針對培養(yǎng)學生解決問題的能力和合作能力及探索精神的STEM教育理念，需要借助綜合實踐活動課程教學體系，利用該理念指導課程教材的編寫、課堂活動的組織與實施，輔以學生感興趣的項目，探索出一種STEM教育視野下綜合實踐活動課程校本化教學策略。在實施過程中，要注意方式方法，讓綜合實踐活動課程更符合中學生的認知水平，使每個學生在項目活動中或課堂上都有收獲，真正培養(yǎng)學生綜合實踐素質及探究性學習的能力，為學生樹立終身學習理念奠定堅實基礎。

● 研究內容

1.課程實施

教師要按照教學計劃構建完善的校本實施體系，創(chuàng)建縱橫發(fā)展的模式，讓學生在項目實施過程中能有效深入地對各類創(chuàng)新進行探討并實踐，借助各種信息化手段拓展學生的知識面。

2.課堂教學

將STEM理念融入課程，以項目的形式出現(xiàn)，將多個知識點、多種活動融合在一起。這樣，學生在討論時往往會有新的發(fā)現(xiàn)，動手實踐的時候也會碰到各種實際問題，從而提升創(chuàng)新、實踐能力。

3.學科研究

目前，中學里一般沒有專職的STEM教師，現(xiàn)有的綜合實踐教師也是由勞動與技術教師、信息技術教師和研究性學習教師兼任，這就需要教師打破各自學科思維的束縛，讓教學更加契合學生，促進學生綜合素養(yǎng)的養(yǎng)成。

● 實踐策略

1.課程體系

筆者所在學校重視綜合實踐活動課程，成立了綜合實踐學科組，由學校一把手校長分管，并為綜合實踐學科組投入了大量的資金，配備了專門的實驗室和教學儀器設備。目前學校共有六個實驗室，分別為創(chuàng)客實驗室、STEM實驗室、FTC機器人工作室、樂高機器人工作室、科技制作實驗室、創(chuàng)客教室。每個項目的負責人負責相應教室的維護、管理及使用。STEM教育視野下綜合實踐活動課程校本化課程主要由樂高機器人設計與制作、FTC機器人設計與制作、3D打印設計課程、科技創(chuàng)新發(fā)明課程、科技制作課程、創(chuàng)客課程等組成。

2.校本課程開發(fā)與實施

成功的STEM案例都具有非常好的借鑒價值，但直接拿來用，或者進行全年級的普及，則存在以下問題：教學器材代價太高，超出學生的認知，缺乏專業(yè)的師資隊伍。為此，學科組成員通過自己學習、組內交流，開發(fā)出了一個簡易機器人項目。簡易機器人是由學生自己安裝、編程制作而成的一輛智能機器人小車，智能小車具有發(fā)光、唱歌、自主前進后退、循跡黑線等功能。在具體教學過程中，教師將這個項目分成多個環(huán)節(jié)：①安裝。認識電子元器件及電路，學會電子技術，將電子元器件和單片機焊接在線路板上，從而熟練掌握“點錫”焊接技術;學會閱讀說明書，掌握螺絲裝配的基本方法，安裝小車底盤，掌握普通機構件的裝配技術。②調試。課程采用Ardublock積木式編程，這種積木式編程方便學生理解和操作，從而達到初步學會使用圖形化編程工具的目的。通過編程控制發(fā)光二極管明暗、控制馬達轉速的快慢及轉動方向、控制喇叭聲調高低，最終讓學生理解和使用程序的三個基本結構：順序結構、分支（判斷）結構、循環(huán)結構。③創(chuàng)新。在智能小車的學習基礎上鼓勵學生開拓思維，自己動手制作智能臺燈、智能花盆、智能魚缸等，讓創(chuàng)新成為學生學習樂趣的源泉。④分享。學生交流項目完成過程中遇到的實際問題，通過何種途徑解決問題;在完成這個項目過程中最大的收獲是什么;自己的發(fā)明創(chuàng)新的亮點在哪里……

綜合實踐學科組以“學生創(chuàng)新”為教育目標，針對不同學情進行分年級教學。在七年級開設以普及創(chuàng)新實踐活動為主的校本課程，培養(yǎng)學生對創(chuàng)新的興趣和愛好，體驗解決實際問題的快樂感受。為更好地實施校本化教學，每周五下午第三第四節(jié)課連上，進行校本教學。學有余力的學生可以在綜合實踐教師的引領下，利用課余時間進行更深入的學習和實踐。八年級的學生在經(jīng)過一年的學習之后，已經(jīng)掌握了一定的基礎知識也具有了濃厚的學習興趣，本學年在綜合實踐教師的帶領下進行更深入、更有針對性的學習，并將所學知識綜合運用于對實際問題的解決中。利用各級各類科技大賽、機器人大賽及創(chuàng)新大賽給學生創(chuàng)造實際操作的平臺，使其將所學知識應用到其中。通過比賽來鍛煉學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，利用比賽來激勵和推動學生進行更深入的學習和研究。

3.課程評價

任何一門課程實施的有效性都離不開評價體系。STEM教育視野下綜合實踐活動課程沒有統(tǒng)一的評價與標準，學生的評價大多是由教師給予的，所以教師需要建立一套合理的評價體系。從目前的教學情況來看，教師要從多方面對學生進行綜合評價，如作品的完成度、參與小組合作的情況、實際問題處理的情況、成果展示等。在評價體系中，吸收國內外的優(yōu)秀評體系，結合課程特點進行完善，盡量構建多元化的評價標準。做到在注重形成性評價的同時更注重過程性評價，強調學生的學習過程及學習體驗感。

● 實踐成效

1.建立了校本化課程體系

STEM教育視野下的綜合實踐活動課程立足校內，充分利用學校現(xiàn)有資源，對學校原有活動方案進行系統(tǒng)化的梳理和整合，建立課程體系，完善、豐富相應的課程，開發(fā)出具有STEM教育特色的綜合實踐活動課程，并進行教學實踐研究。

2.提高了學生的“核心素養(yǎng)”

學生綜合運用了各個學科的知識，使他們更容易理解概念、原理，明白不同學科是如何相互聯(lián)系和相互支持的。STEM的課堂是基于真實問題的探究性學習，強調學生在復雜情境中發(fā)展解決問題的能力，學生所學內容是跨學科復合型知識的綜合應用。

3.學生得到了全面發(fā)展

中小學教學以學科教育為主要方式，語數(shù)英等學科由于是考試科目，在學校中受到重視。但是技術、工程，特別是與未來發(fā)展密切相關的計算機編程等科目在中小學基本沒有，STEM教育融入其中就是對這一短板最好的彌補。

4.促進了任課教師的專業(yè)發(fā)展

當下，各學校STEM教師缺乏，多數(shù)學校的任課教師為信息技術教師、通用技術教師及研究性學習教師。筆者所在學校對這些教師進行再培訓，通過理解STEM教育理念，研讀優(yōu)秀STEM教育實踐案例，開發(fā)教學資源，不斷提高他們的教學水平。

總之，筆者認為，在綜合實踐課中將STEM理念融入活動中，能培養(yǎng)學生解決實際問題的能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，提升學生核心素養(yǎng)，使其形成終身學習的能力，讓他們受益終身。