項目式學習與STEM教育結合的教學新路

〔摘" "要〕" 項目式學習與STEM教育結合為小學科學教學提供了新的路徑。本文從理論與實踐兩個層面探討其融合的科學依據與實施策略，提出了包括精選項目主題、跨學科實踐、動態過程指導以及成果展示反饋在內的四環節教學路徑。同時，構建多維評估體系，從學生學習成效、教師教學效能、跨學科知識整合能力和項目實施效果四個維度全面評估，旨在為提升教學質量提供科學支撐與實踐依據。

〔關鍵詞〕" 小學科學；項目式學習；STEM教育；跨學科融合；教學創新

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0091-03

項目式學習以解決問題為核心，能夠激發學生探究能力和創新思維，而STEM教育通過科學、技術、工程與數學的深度融合，為學生應對復雜現實問題提供了系統性框架。然而，傳統科學教學中跨學科實踐的不足，嚴重制約了學生綜合能力的發展，難以滿足現代教育的需求。將項目式學習與STEM教育相結合，為跨學科知識整合開辟了新路徑，能夠顯著提升學生的科學素養與問題解決能力。因此，構建兼具減負與增效的融合模式，已成為教學改革與研究的核心問題。

一、小學科學教學存在的問題

小學科學課程在培養學生科學素養、探究能力和實踐能力方面意義重大。然而，當前教學在課程設計、資源支持和教師能力等方面仍存有不足，直接制約了科學教育目標的實現和學生核心素養的全面發展。以下從四個方面剖析小學科學教學存在的問題。

（一）學生實踐與科學探究深度缺失

實踐與探究環節長期被弱化，課程仍以教師講授和演示為主，學生參與度較低。實驗教學雖被納入課程體系，但受限于課時、設備和管理要求，仍停留在表面化的觀察和模仿階段。在實驗課程中，學生往往按照固定流程完成實驗步驟，缺乏對問題提出、假設驗證及結論推導等核心探究過程的深度參與。這種單向灌輸式教學模式，抑制了學生批判性思維和獨立解決問題能力的發展，削弱了科學學習的吸引力，學生的創新意識難以被有效激發。

（二）跨學科知識融合與應用缺位

學科整合仍是薄弱環節，教學多以單一學科為導向，跨學科實踐較少。在對復雜問題的課程設計中，學生難以有效整合科學、技術、工程和數學知識進行分析與解決。例如在工程類項目中，學生常聚焦實驗結果而忽視背后的數學模型或技術邏輯。這種單一性限制了跨學科思維的培養。

（三）學生學習興趣培養與主動性激發的矛盾

小學階段是學生科學興趣和探究精神養成的關鍵期。但當前的科學課程在激發學生興趣方面效果有限。課程形式傳統單調，缺乏與生活相關的情境化設計；課堂活動多依賴于課本練習，實際問題解決和創意表達機會不足，難以體現科學的實際應用價值。此外，部分教師未結合學生的認知特點設計趣味性活動，導致學生只能被動參與，使科學學習逐漸成為負擔，學習主動性和探索精神顯著下降。

（四）教學資源配置與評價體系滯后

資源與技術支持不足是小學科學教育的重要制約因素。實驗設備和數字化平臺的短缺限制了實踐課程的多樣性，教師信息技術與實驗教學能力不足亦阻礙了新型教學模式的推廣應用。同時，評價體系過于依賴紙筆測試，重知識考核，輕實踐能力與跨學科整合，難以全面反映學生的科學素養水平，也未能為學生明確改進方向。評價的滯后性，進一步削弱了科學課程培養學生實際能力的價值。

二、項目式學習與STEM教育的理論基礎

（一）項目式學習的教育理念

項目式學習以真實問題驅動，強調學生在實踐中構建知識，通過跨學科整合與探究活動激發自主學習積極性和創新能力。其核心在于通過對具體情境中任務的解決，幫助學生掌握科學知識與技能。這種“做中學”的模式改變了傳統單向知識傳授的方式，其實踐性、自主性和綜合性特征為小學科學教育提供了重要支持，同時為STEM教育的實現奠定了理論基礎。

（二）STEM教育的融合愿景

STEM教育以科學、技術、工程和數學的深度融合為核心，旨在通過多學科實踐培養學生的創新精神和問題解決能力。這種教育理念不僅推動知識在小學科學中的整合應用，還通過注重解決實際問題與培養未來技能，為學生的全面發展提供保障。STEM教育的多樣性與項目式學習的開放性和探索性高度契合，為小學科學教學創新提供了廣闊空間。

（三）兩者融合的必然性

項目式學習與STEM教育的融合具有內在邏輯和實踐優勢，兩者均注重學生的主動參與、跨學科協作和知識的實際應用。這種融合突破了單一學科教學的局限，促進了學生對科學原理的理解與復雜問題的解決。例如，通過設計基于工程的科學項目，學生需要綜合數學運算、技術支持和科學理論，以形成系統的解決方案。此外，這種融合順應了從知識傳授到能力培養的教育轉型趨勢，為小學生科學素養與創新能力的培養提供了高效的路徑。結合實際問題的項目活動提升了學生的學習體驗，為跨學科課程設計和實施奠定了堅實的理論依據。

三、項目式學習與STEM教育結合為教學提供新路徑

（一）精選科研項目主題，激發學生主動學習興趣

在項目式學習與STEM教育的融合中，項目主題的選擇是課程實施的關鍵，其科學性和吸引力決定了學生的參與度與學習的效果。優質的主題應貼近學生的日常生活實際，具備探究深度與學科綜合性，能引導學生在真實情境中整合多學科知識。

情境化問題的設計應突出科學知識的現實應用價值。教師可以結合學生的認知水平與社會熱點問題，設計具有挑戰性和啟發性的情境化主題，以真實情境激發學生的好奇心和內在學習動機。在這樣的項目中，學生不僅能夠發現和提出問題，還能通過探索過程提高問題意識和解決問題能力。同時，這種以情境為導向的學習路徑能夠讓學生深刻體會科學與生活的緊密聯系，從而激發其主動學習的內驅力和對多學科融合的長期興趣。

（二）借助相關學科實踐，培養學生綜合素養

實踐活動是項目式學習與STEM教育融合的核心，是深化學科知識與培養綜合素養的關鍵途徑。教師應注重引導學生綜合運用科學、技術、工程和數學知識，解決復雜的現實問題。例如，“設計太陽能房屋”活動要求學生掌握太陽能原理，運用相關工具進行三維建模，結合數學知識計算材料用量和成本，并通過工程思維優化設計方案。該過程對提升學生的知識整合能力、理解學科間的內在聯系和知識遷移具有重要意義。

跨學科實踐的組織應以問題驅動為導向，通過富有挑戰性的任務激發學生的探索欲望和合作精神。在團隊協作中，學生需要分工合作，結合不同學科的知識與方法共同完成項目，培養其溝通能力與團隊合作精神；教師則需根據項目的具體需求提供充分的資源和技術支持，例如三維建模軟件、實驗工具、測量設備等，以確保學生能夠順利完成任務。該過程可以促進學生加深對學科知識的理解，提升其綜合分析、創新設計和問題解決能力。

（三）提供動態過程指導，培育學生探究創新能力

在項目實施中，教師由傳統的知識傳授者轉變為引導者和支持者，為學生創造自主學習與探究空間。教師需要通過動態指導確保項目的科學性與方向性。例如，“建造防震建筑”項目要求學生學習地震的成因與特性，探討防震建筑的結構設計原理，并利用實驗驗證自己的設計方案。教師通過引導問題深化學生思考，如“如何有效減少建筑在地震中的震動？”“哪些材料更適合防震設計？”將科學理論轉化為實踐成果，形成系統化的工程解決方案。

過程性評價是項目式學習的關鍵。教師應注重對學生在項目中思維深度、探究過程及問題解決能力的評價，而非僅僅關注最終成果。通過動態反饋與及時指導，教師可以幫助學生發現自身不足并改進設計。同時，鼓勵學生自我反思以及與同伴間的評價學習，以激發其創造性思維，形成從發現問題到優化方案的循環提升機制。該方式培養了學生的探究精神和創新能力，為其科學素養的全面發展奠定了基礎。

（四）通過成果展示反饋，推動學生深度學習

項目展示是學生成果呈現與經驗分享的重要平臺。學生通過多樣化方式呈現自己的設計思路、探究過程及最終成果，如通過現場演示、制作視頻或舉辦展覽等形式，可以鞏固所學知識，鍛煉邏輯思維與語言表達能力。例如，在“環保水過濾裝置”的展示中，學生通過實驗演示與數據分析，展示設計的科學性與實際效果。展示后的反饋環節至關重要，教師通過提問和點評，引導學生反思項目的科學價值與改進空間。同伴間的互動交流可以激發靈感，推動學生對項目的二次優化。例如，在上述展示中，其他小組的建議可讓學生意識到設計的局限性，從而進一步完善方案。通過“展示—反饋—優化”的循環，學生不斷積累經驗，提升了科學探究能力與創新能力，為其終身學習能力的培養提供重要支持。

四、項目式學習與STEM教育結合的多維評估體系

（一）學生學習成效的多維度評估

在項目式學習與STEM教育融合的實踐中，對學生學習成效的評估不僅關注其對科學知識的掌握程度，更注重其跨學科綜合應用與創新能力的提升。評估過程通過全方位觀察和分析實現，包括記錄學生在項目實施中的探究行為、審視最終作品的質量與創新性，以及組織項目成果展示和答辯環節。例如，考查學生能否清晰闡述項目科學原理、熟練運用技術工具，以及有效實施工程設計，全面反映其學習成效。此外，項目結束后，可通過問卷調查和訪談，了解學生學習興趣與主動性變化情況，為后續教學設計提供科學反饋。

（二）教師教學能力的多維提升評估

在項目式學習與STEM教育的融合中，教師的教學能力評估聚焦于教學設計、課堂組織及對學生自主學習的支持能力。教師可通過教學反思全面總結項目設計與實施經驗，深入剖析自身教學的成效與改進空間。同時，通過同行教師的課堂觀摩與專業互評，獲得客觀且建設性的教學效果反饋。此外，教學目標的實現度也是評估的重要依據，例如，通過分析學生的學習表現與學科目標的完成情況，以驗證教學設計與教學策略的有效性，從而推動教師專業能力持續發展。

（三）學生跨學科知識整合能力的深度評估

跨學科知識整合與應用能力是項目式學習與STEM教育融合的核心目標之一，其評估重點在于學生能否在實際項目中有效整合科學、技術、工程和數學的知識以解決復雜問題。例如，在“橋梁設計”項目中，學生需要應用科學原理優化橋梁結構設計，結合數學方法進行精確計算，并利用技術工具完成模型建造。最終成果的知識綜合性、設計的科學性與問題解決的完整性是核心評估標準。同時，評估還關注學生對跨學科思維方式的掌握與遷移能力，通過分析他們在不同情境中的知識應用水平，推動其系統性思維的發展。

（四）項目實施效果與評價機制的迭代優化

項目式學習與STEM教育的融合效果需通過優化評價機制持續提升。評估應覆蓋資源配置合理性、時間安排科學性以及評價工具適切性。通過分析學生參與度、任務完成質量以及課堂互動效果，全面衡量項目成效。同時，通過教師和學生的多方反饋，進一步優化評價機制。例如，利用動態過程性評價工具記錄學生的學習軌跡，豐富團隊協作與成果展示的評價方式。在長期實踐中，通過迭代優化以確保融合路徑的高效性與適應性，為教育質量的持續提升提供強有力保障。

參考文獻

[1]朱明利.項目式學習視野下的跨學科作業設計[J].小學科學，2024（23）：49-51.

[2]魏惠娟.STEM教育理念在教學設計中的應用[J].小學科學，2024（23）：97-99.

[3]徐兆燚.核心素養下的小學科學課堂教學現狀調研及思考[J].教育界，2024（7）：98-100.