深港澳STEM課程開發(fā)與實踐研究

黃幗夫

本研究通過開展深港澳的校際協(xié)作討論、校際同步課堂以及校際資源的借鑒和整合等活動，構(gòu)建基于深港澳STEM課程校際合作開發(fā)與實踐模式。本課程融入深港澳學(xué)校STEM課程實踐特色和信息技術(shù)應(yīng)用方式，在基于STEM理念的整合性教學(xué)項目模式（STEM-iPBL）框架下，按照情境引入、選題設(shè)計、項目實施、協(xié)同探究、四共交流等五個環(huán)節(jié)對該課程進行開發(fā)與實踐。下面，以“人與鳥和諧相處”STEM課程為例展開闡述。

一、課程目標(biāo)

讓孩子接近大自然，掌握觀鳥的技能。認(rèn)識鳥的生態(tài)價值、鳥是人類的好朋友。體會觀鳥的樂趣，豐富鳥的知識，體驗大自然之美，敬畏自然生態(tài)，使人與鳥更好地和諧相處。

二、課程設(shè)計與開發(fā)

（一）混合教學(xué)模式

融入STEM教育理念的整合性項目教學(xué)流程為所有共同體學(xué)校所認(rèn)同和實踐，其具體內(nèi)容包含：1.情境引入;2.選題設(shè)計;3.項目實施;4.協(xié)同探究;5.四共交流。

（二）項目教學(xué)流程

1.情境引入

情境引入包含：真實情境、關(guān)鍵問題、共同概念。

面向認(rèn)識與保護身邊的自然環(huán)境這一真實情境，“人與鳥和諧相處”課程界定“科學(xué)”“生命”“環(huán)境”作為關(guān)鍵問題，其包含的共同概念為：生命科學(xué)、行為與社會科學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、計算機科學(xué)等學(xué)科內(nèi)容。

2.選題設(shè)計

選題設(shè)計包含：表現(xiàn)期望、情境整合、內(nèi)容整合。

表現(xiàn)期望方面，本課程進行STEM教育整合設(shè)計以觀鳥活動來了解人類和鳥類生存環(huán)境情況，采取情境導(dǎo)向教學(xué)法和線上線下相結(jié)合的教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識的興趣，懂得關(guān)注地球的生態(tài)系統(tǒng)，以鳥類為觀察點，促進多學(xué)科知識能力發(fā)展，跨越學(xué)科界限，如生態(tài)學(xué)實驗研究、文學(xué)創(chuàng)作、攝影、繪畫、音樂、舞蹈、動漫制作以及編程應(yīng)用、信息技術(shù)應(yīng)用等。采取資源的整合及學(xué)科融合，使觀鳥活動發(fā)展為融合動物分類學(xué)、動物生理學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等多學(xué)科知識的STEM教育課程。

情境整合以STEM教育理念融入整合性項目式教學(xué)過程，通過不同階段跨學(xué)科知識體現(xiàn)STEM理念，并設(shè)計了具有真實情境的教學(xué)環(huán)節(jié)，包含“環(huán)境調(diào)查報告撰寫”“觀鳥實踐活動”“水質(zhì)檢測科學(xué)探究”“生態(tài)地圖編程作品制作”四個課程模塊。

《關(guān)愛鳥類，保護環(huán)境——環(huán)境調(diào)查報告》以環(huán)境調(diào)查報告作為輸出成果，讓學(xué)生利用所學(xué)科學(xué)、地理、環(huán)境知識研究自己所處自然環(huán)境的特征;《走進鳥兒的世界——了解各地鳥類特性》《探密鳥世界——認(rèn)識大灣區(qū)常見鳥類》《人鳥和諧，生態(tài)平衡——成果匯報》，以觀鳥活動紀(jì)錄片為輸出成果，利用各種信息化工具，如視頻、音頻、電子記錄本等，展現(xiàn)學(xué)生觀察鳥類過程中所獲得的學(xué)習(xí)成果;《保護鳥的生態(tài)——探索“鳥境”水質(zhì)檢測》，以水質(zhì)檢測報告和實踐活動紀(jì)錄片為輸出成果，在觀鳥過程中培養(yǎng)學(xué)生保護鳥類所處自然環(huán)境的意識，從水質(zhì)檢測入手檢測鳥類棲息的環(huán)境的狀況，以形成結(jié)論和保護環(huán)境的策略;《好聽的鳥叫聲——放松心情的白噪音》《人鳥共家園——模擬生態(tài)地圖編程》，以白噪音調(diào)查報告、模擬生態(tài)地圖編程作品作為輸出成果，引導(dǎo)學(xué)生在觀察鳥、愛護鳥的同時還要充分利用所收集的信息化資源進行作品創(chuàng)作，以展現(xiàn)個人的學(xué)習(xí)成果并把親身體驗的大自然心得分享給學(xué)習(xí)伙伴們。

3.項目實施

項目實施按6E教學(xué)過程的內(nèi)容進行，包含：參與、探索、解釋、工程、深化、評價。

課程項目實施過程即開展以項目式學(xué)習(xí)為主要模式的教學(xué)過程，“人與鳥和諧相處”開展的跨學(xué)科教學(xué)實現(xiàn)“四跨四共”教學(xué)采用的平臺有釘釘直播教學(xué)、戶外實踐教學(xué)，線上教學(xué)時長為40分鐘，戶外實踐教學(xué)時長為60分鐘。教學(xué)方法由情境問題導(dǎo)入、項目任務(wù)驅(qū)動、計劃制定、活動探究、項目完成、成果展示交流、活動評價構(gòu)成。

4.協(xié)同探究

協(xié)同探究包含：講解說明、淬煉操作、項目實踐。

前一個“項目實施”環(huán)節(jié)以一所學(xué)校或一個班級為對象，而本環(huán)節(jié)的“協(xié)同探究”更多指向多個學(xué)校的協(xié)同方式。（下轉(zhuǎn)第56頁）

（上接第38頁）

首先，講解說明方面既要讓所有協(xié)同參與學(xué)校的教師和學(xué)生明了本課程各模塊的實施目的和操作步驟，也要讓參與學(xué)校參與教研，優(yōu)化流程。

其次，淬煉操作方面，不同的學(xué)校的硬件、軟件和教師教學(xué)水平不一樣。可以精練實驗、操作、項目的制作流程，力求各學(xué)校協(xié)同實施中能夠完成主要目標(biāo)。例如水質(zhì)檢測，可以檢測ph值，用最簡單的ph試紙也可以檢測，誤差不大。亞硝酸鹽、溶解氧和氨氮，可以在網(wǎng)絡(luò)上選購相對便宜的試劑進行檢測。有條件的學(xué)校可以選擇數(shù)字化傳感器進行檢測，這樣學(xué)生就能快速得出比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

最后，關(guān)于項目實踐，各學(xué)校在主體教學(xué)設(shè)計框架下，能夠動態(tài)地融入或刪減各環(huán)節(jié)，達(dá)到自己學(xué)校教師和學(xué)生的教與學(xué)目標(biāo)即可。例如，設(shè)備方面，關(guān)于白噪音收集，可以用舊手機錄音，再借助聲音編輯APP進行處理分析;制作過程方面，可以借助信息技術(shù)在線編程網(wǎng)頁進行創(chuàng)編人鳥共家園的游戲故事，再將收集的白噪音、鳥種照片等，繪制成鳥的生態(tài)地圖;最后是小組分享，各小組根據(jù)不同選題，合作完成課題報告。

5.四共交流

四共交流包含：共師教研、共生交流、成果凝練。

共師教研，即根據(jù)教學(xué)模式的統(tǒng)一流程框架，多個學(xué)校利用網(wǎng)絡(luò)會議的形式進行課程教研，形成統(tǒng)一的教學(xué)設(shè)計流程，分解不同模塊的教學(xué)課程及其單元，明確其教學(xué)目標(biāo)和輸出成果。

共生交流，即學(xué)生在統(tǒng)一的交流流程中既參與共性學(xué)習(xí)，又進行個性化的交流和共享，不同學(xué)校的不同班級學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)班級工具形成一個共同體范圍內(nèi)的交流群組，打破學(xué)校界限，針對主題進行交流與協(xié)作，共享學(xué)習(xí)成果與心得。

成果凝練，即各學(xué)校在統(tǒng)一的框架下進行個性化協(xié)同，將各自不同的教學(xué)策略與方法融入共同體的方法框架內(nèi)，充實其實踐共同體內(nèi)的共有知識庫與資源庫。

責(zé)任編輯 黃銘釗