STEM理念下項目學習與科學學科的深度融合

◇姬 燕

近幾年，隨著STEM教育理念在小學教學中的實施，作為科學教師，我在實施STEM 項目學習中發(fā)現(xiàn)STEM 教育與科學學科更需要深度融合。下面我將從以下三個方面談一談STEM 理念下項目學習與科學學科的深度融合。

一、什么是STEM 理念下的項目學習

首先要關注什么是項目學習。先看一個案例（如圖）。

這是《昆蟲》的一個項目學習活動，第一種做法是學習昆蟲的相關知識后，讓學生搜集一些昆蟲相關資料做成小報，進行關于一些昆蟲的匯報，或者進行小報的展評。第二種做法是在不同的學科分主題進行，如圖：學生在不同學科進行昆蟲主題的學習。這兩種是不是項目學習呢？我認為，首先，這個項目的兩種做法雖然研究內(nèi)容都指向了昆蟲本身，也把昆蟲的知識和技能作為目標，有研究成果，也有跨學科內(nèi)容，但是它的研究停留在表象，沒有深入研究，而項目化學習的研究成果應該是對知識的運用，但是手抄報只是屬于一種多形式的知識呈現(xiàn)，不是對知識的潛移運用。其次，項目學習首先明確提出一個需要解決的問題，案例中的兩種做法都沒有提出需要解決的問題。只有有了真實問題的驅動，教師的教學方式和學生的學習方式才會發(fā)生實質性的變化，案例中的做法學生的學習方式并沒有發(fā)生實質性的變化。再次，案例中的第二種做法就像一個拼盤，僅僅是在同一個主題下分不同學科學習了不同內(nèi)容，它僅是多學科學習，學科間沒有交叉。而跨學科學習強調(diào)整合，同一個問題綜合運用所學知識來解決，我們在項目化學習中應該更多進行跨學科學習，案例中的做法也僅僅屬于淺層次的項目化學習。最后，STEM就是科學、技術、工程和數(shù)學的跨學科融合學習，STEM 不僅僅是四個學科的融合，更關注學科整合的意義和價值，所以STEM 不僅是指四個學科，比如STEAM，還包含藝術，STEAM+等都屬于STEM。而STEM 理念下的項目化學習就是綜合運用以上學科的知識解決真實問題的過程。因此，STEM 項目化學習就是跨學科融合的項目學習。

二、為什么要進行STEM 理念下的項目學習與科學學科深度融合

近兩年很多STEM 的實踐都在朝著拓展性課程的方向進行。為什么要提出STEM 項目化學習與科學學科的深度融合？ 實踐發(fā)現(xiàn)科學領域的學科知識才是學生解決問題的基礎，而基礎的知識需要在科學學科的課堂中進行學習，因此，STEM 項目學習與科學學科融合是很有必要的。

2017版的《科學課程標準》中明確提出倡導跨學科學習方式，不僅鼓勵教師運用“STEM”教育理念組織教學，也是國家各項課程標準中第一次提出STEM 理念下進行項目化學習。技術與工程作為課程內(nèi)容標準，從內(nèi)容上已經(jīng)走進了科學課，課程標準就是國家意志，與學科融合是課程標準的要求，國家意志必須要執(zhí)行。

三、怎樣促進STEM 項目學習與科學學科的深度融合

1.開發(fā)的STEM 項目要指向課程標準的主要概念。例如：“用LED 裝扮禮物”這個STEM 項目，它是學生在學習了《燈泡亮了》《讓更多的燈泡亮起來》兩課后開發(fā)的一個項目，它指向物質科學領域。課標的主要概念是：電可以在特定物質中流動，電是日常生活中不可缺少的一種能源。教材中有對應的課時，它也指向學科具體概念，這就是一個很好的STEM項目。

2.教學層面進行設計。從教學層面開始STEM項目課程的設計，讓學生能夠經(jīng)歷STEM 項目學習過程。先對STEM項目進行整體規(guī)劃，能夠對STEM項目進行有效的教學設計。比如“設計保溫杯”這個項目，我設計的項目流程是：首先讓學生明確幫山區(qū)孩子的杯子加保溫材料的問題，制作一個保溫杯，加入熱水10分鐘后，加保溫措施的比沒加保溫措施的高10℃，成本不超過預算，然后把教材中《杯子變熱了》《水變熱了》《誰熱得快》《太陽能熱水器》四課設計成四個探究活動，學生進行背景知識學習；然后學生再進行工程設計，制作保溫杯，對產(chǎn)品進行測試，最后反思優(yōu)化產(chǎn)品。

3.學生學習層面進行設計。設計學習支架可以更好地促進學生的學習，幫助和引導學生。任務單上設計交流型支架，提供學生需要反思和分享的問題思路，如“做一個弦樂器”設置的學習支架：

（1）團隊中的分工：設計者、執(zhí)行者、合作者、旁觀者。

（2）設計的弦樂器與制作的弦樂器的一致性。很一致（ ）小部分調(diào)整（ ）大部分調(diào)整（ ）完全不一致（ ）

（3）產(chǎn)品成本（ ）元。

（4）產(chǎn)品的設計制作用到了哪些知識？

（5）在制作過程中有哪些好的做法，與大家分享。

（6）如果設計與制作不一致，有哪些調(diào)整？為什么這樣調(diào)整？

學生有了這個支架，在匯報交流的時候能夠更好地進行反思和分享，促進了學生更好地學習。

4.重視評價的作用。我采取學生自我評價、教師評價和學生互評等各種方式；還從內(nèi)容上考慮評價哪些內(nèi)容，比如：評價學生項目參與情況，展示匯報情況等內(nèi)容。以學生項目參與情況評價，比如“設計保溫杯”這個項目，在評價時，設置四種角色：設計者、執(zhí)行者、合作者、旁觀者，讓學生互相評價，促進學生更積極地參與項目活動。

STEM 項目學習與科學融合，開發(fā)時要看STEM 項目是否指向課程標準的主要概念，要從教師教學和學生學習的角度進行規(guī)劃整合，有效設計學習支架，還要重視過程性評價和多元化評價。