基于STEM項目學習的活動設計

陳能訓 羅福海

一、活動背景

新冠肺炎疫情此起彼伏，在抗擊疫情的特殊時期，我們將新冠肺炎疫情整合為課程資源，組織開展了以“新冠病毒認識及新冠肺炎防護”為例的STEM項目式課程。其一是為了讓學生科學地認識新冠肺炎疫情，增強安全防護的意識與能力;其二是幫助學生理解重大公共事件對個人及社會的影響，學會敬畏自然、敬畏生命，增強學生的社會責任感。

二、活動主體

我校STEM實踐小組核心成員，對此項目感興趣的其他師生。

三、活動時間

2021年6月至2021年8月。

四、活動資源

1.校外教育資源：縣人民醫院、縣中醫院、社區衛生院等醫院的醫生。

2.學生研究資源：與疫情相關的論文、權威報告。

3.校內教育資源：學科教師、生物實驗室、宣傳展板、黑板報、宣傳櫥窗等。

五、活動流程

本次STEM項目學習的流程由“選定項目”→“制訂計劃”→“活動探究”→“作品制作”→“評價總結”五個環節構成。操作流程如圖1所示。

六、活動內容及成果

STEM項目是由一系列真實而富有探究意義的學生活動構成，若脫離了學生活動，該項目就無法實施。因此，在開展“新冠病毒認識及新冠肺炎防護”STEM項目時，我們以可操作的項目任務為主線，設計具有一定挑戰性、真實性、建構性的項目活動，讓學生體驗真實的生活，收獲成長。

（一）探究任務

1.了解新型冠狀病毒

（1）學生了解新型冠狀病毒的形態組成、特性、生存方式、大小等。

（2）學生在醫院及社區衛生院學習預防新型冠狀病毒的知識。

2.探究新型冠狀病毒繁殖過程

（1）利用彩泥、黏土、面團、牙簽、水果等，制作新型冠狀病毒的結構模型。

（2）模擬演示新型冠狀病毒侵入細胞的增殖過程。

3.揭示新型冠狀病毒對人體的危害

觀察新冠肺炎患者的肺部CT照片，描述新型冠狀病毒對肺的損傷;了解新型冠狀病毒對人體呼吸系統的危害，尤其關注對肺的損害;了解新冠肺炎的臨床表現。

4.探秘人體“戰疫”的三道防線

以情景劇、科普小短文的形式，描述人體免疫系統抵抗并消滅新冠病毒的生理過程。

5.科學預防新冠肺炎的措施

了解什么是傳染病、傳染病流行的3個環節、新冠肺炎屬于哪種類型的傳染病以及如何預防新冠肺炎，以繪圖或圖配文等形式，列舉科學預防新冠肺炎的措施。

6.疫情帶給人們的思考

從“不信謠、不傳謠”的科學態度、致敬最美“逆行者”、與自然界中的其他生物和諧相處、珍愛和敬畏生命等方面進行思考，利用展板進行分享交流。

（二）活動成果

學生通過自主合作的學習方式，創作完成了精美且富有創意的新型冠狀病毒模型，模擬演示了新型冠狀病毒侵入細胞的增殖過程，制作了科學預防新冠肺炎的防護手冊繪本，設計了集技術與藝術于一體的宣傳櫥窗。通過活動，學生學會了從容應對、敏銳洞察、智慧學習、深刻反思。

七、活動思考

本項目的實施過程中，學生從關注到參與再到反思，對新冠肺炎及與之相關問題的認識不斷深入，提升學習生物興趣的同時，也體驗了生物學的研究過程與方法，培養了創新精神與責任擔當。因此，要讓STEM項目式活動真正有效促進學生綜合能力的全面發展，需要及時開展總結思考。

（一）挖掘富含STEM理念的教材資源

生物學作為一門基礎學科，與人類生活息息相關，教師可通過整合教材內容，結合與教學緊密相關的研究成果等各種真實情境，挖掘、提煉項目主題。如高中生物學教材中“嘗試制作真核細胞的三維結構模型”“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗等“探究+實踐”模塊的教學內容，強調讓學生積極參與實踐活動來掌握知識、提升實踐能力，這些模塊都可以作為滲透STEM理念設計為項目學習的教學內容。本項目也是源于高中生物學教學中的病毒、傳染病、免疫等內容，與當下熱點問題密切相關，從而將學習與生活連接，把熱點變為素材。

（二）探索基于任務驅動的跨學科項目

STEM理念的項目學習以問題設計為引領，以提高學生解決實際問題能力為目的，最終培育核心素養，因此學生需要循序漸進地完成一系列任務。例如，本項目課程中將學習內容分解為6項任務，引導學生自主應用學習資源。

通過項目實踐，學生可以學習新冠病毒及免疫預防等相關知識;通過設計建模方案、制作防護手冊，提高技術素養;通過制作模型、繪制設計圖，培育工程素養;通過對新冠病毒及宿主細胞結構的大小和比例計算、位置確定，培養數學素養;通過繪本、宣傳畫制作，培養藝術素養。一系列項目活動的開展讓更多的學科教師聚焦培養學生的自主探究能力、創造創新能力，促進了學生多學科知識的整合，提高了學生綜合運用知識的能力。

（三）完善學生多元發展的評價體系

評價是課堂教學的一部分，更是基于項目的STEM學習活動中必不可少的組成部分。評價主體應從單向轉為多向，評價內容從單一轉向綜合，重視知識以外的綜合素質的發展，關注發展過程。在本STEM項目中，對于每一項任務成果和最終作品，我們都制訂了相關的評價量規，助力發現和發展學生多方面的潛能，幫助學生認識自我。例如，我們設計了學生實踐活動評價表。

“新冠病毒認識及新冠肺炎防護”STEM項目以解決熱點問題為任務驅動，立足學習過程，以生物學知識為基礎，并融入數學、工程原理和技術手段，促進了多學科融合，實現了跨學科式教育，達到了STEM教育的目標，為學生生物學科核心素養的培養開辟了道路。