新課標理念下STEM跨學(xué)科融合教育的實(shí)踐探索

丁義國 程然

主持人語(yǔ)

為推進(jìn)《義務(wù)教育課程方案和課程標準（2022年版）》落地實(shí)施，江蘇教育報刊總社聯(lián)合江蘇省教育學(xué)會(huì )初中教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì )于2022年10月開(kāi)展了主題為“聚焦新課程，推動(dòng)初中學(xué)校高品質(zhì)發(fā)展”的案例征集活動(dòng)。全省各級各類(lèi)初中圍繞學(xué)校管理、課程建設、課堂教學(xué)變革、師資隊伍培養等多個(gè)主題，從理念引領(lǐng)、機制保障、舉措落實(shí)、成果體現等方面展現了學(xué)校在貫徹落實(shí)新課程方案和新課程標準中的突出亮點(diǎn)和特色。近期，《專(zhuān)題》欄目陸續刊發(fā)部分創(chuàng )新案例和優(yōu)秀案例，以宣傳先進(jìn)典型，傳播改革經(jīng)驗，匯聚前進(jìn)力量，敬請關(guān)注。

摘 要

STEM教育以實(shí)際問(wèn)題的提出、分析、解決為基本流程，強調跨學(xué)科整合、多學(xué)科融合。江蘇省海安市海陵中學(xué)通過(guò)成立機器人社團、無(wú)人機社團、趣味編程社團、趣味生物社團，建設“創(chuàng )客空間”等途徑，對新課標理念下STEM跨學(xué)科融合教育開(kāi)展了實(shí)踐探索。STEM課程貫穿整個(gè)初中學(xué)段，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習科學(xué)技術(shù)的熱情，拓寬了學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路，提升了學(xué)生的科學(xué)素養。

關(guān)鍵詞

新課標 STEM 跨學(xué)科

江蘇省海安市海陵中學(xué)的辦學(xué)目標為“質(zhì)量第一，品格至上，創(chuàng )新?tīng)幭取?，其中“?chuàng )新?tīng)幭取敝荚谂囵B創(chuàng )新人才，提升學(xué)生的科學(xué)素養。學(xué)校以中國教育科學(xué)研究院STEM教育2029創(chuàng )新教育行動(dòng)計劃“初中學(xué)段STEM教育課程開(kāi)發(fā)與建設”課題研究為抓手，依托信息化教學(xué)大環(huán)境和本地區科技資源，通過(guò)成立機器人社團、無(wú)人機社團、趣味編程社團、趣味生物社團，建設“創(chuàng )客空間”等途徑，對新課標理念下STEM跨學(xué)科融合教育開(kāi)展了實(shí)踐探索。

一、STEM課程目標

STEM教育以實(shí)際問(wèn)題的提出、分析、解決為基本流程，強調跨學(xué)科整合、多學(xué)科融合。學(xué)校STEM教師團隊來(lái)自信息技術(shù)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、勞技等多個(gè)學(xué)科，各學(xué)科教師以本學(xué)科課程標準為指引，開(kāi)發(fā)符合學(xué)校實(shí)際的教學(xué)項目，引領(lǐng)學(xué)生在項目式學(xué)習、問(wèn)題式學(xué)習中將各學(xué)科知識和技能加以融合、運用，碰撞出新的思維火花，并積極驗證自己的想法，努力生成新方法、新技術(shù)。

二、STEM課程架構

學(xué)校STEM校本課程為三級課程，按學(xué)生的認知規律和興趣細分為普及型課程、提高型課程和優(yōu)化型課程，見(jiàn)圖1。普及型課程如Arduino基礎、三維設計基礎、Scratch、手工焊接、無(wú)人機基礎飛行知識、生物學(xué)科基礎等，以任務(wù)驅動(dòng)方式展開(kāi)，是社團成員必修的基礎課程。同時(shí)，無(wú)人機、創(chuàng )意機器人兩門(mén)課程都需要編程語(yǔ)言作為基礎，而Python比起其他編程語(yǔ)言，后續拓展功能強大，因此，我們成立的編程社團主講Python語(yǔ)言，在校本三級課程里面它也屬于普及型課程，對所有學(xué)生開(kāi)放。有了編程語(yǔ)言等普及型課程作為支撐，學(xué)生可選擇最感興趣、與生活息息相關(guān)的實(shí)踐型項目進(jìn)行學(xué)習。

三、STEM課程實(shí)施

學(xué)校把STEM課程列入校本課程，成立了機器人社團、無(wú)人機社團、趣味編程社團、趣味生物社團，建設了“創(chuàng )客空間”。課程實(shí)施根據需求確定授課地點(diǎn)：項目式學(xué)習的地點(diǎn)分別設在學(xué)校的創(chuàng )客教室、微機房、實(shí)驗室、操場(chǎng)等；
而問(wèn)題式學(xué)習則選擇科技中心、博物館、農業(yè)園、科普園地等作為實(shí)踐基地。學(xué)校根據學(xué)生需求選擇合適的上課地點(diǎn)，提倡讓學(xué)生親身經(jīng)歷，鼓勵學(xué)生思考、創(chuàng )新、實(shí)踐。在課時(shí)方面，短期項目1—2個(gè)課時(shí)，長(cháng)期項目4—8個(gè)課時(shí)，不同年級可交叉安排短期項目和長(cháng)期項目。課程實(shí)施時(shí)，每節課課前有教學(xué)設計，課后有反思，任課教師按教學(xué)反饋情況調整教學(xué)設計，經(jīng)備課組內教師共同多次磨課之后完善教學(xué)設計。在教學(xué)過(guò)程中，教師觀(guān)察并記錄學(xué)生在學(xué)習中掌握了哪些方法，及時(shí)收集學(xué)生在每一學(xué)習階段的反饋，以問(wèn)卷調查方式收集不同學(xué)生對課程的評價(jià)，為后續改進(jìn)和完善做好準備。

四、STEM課程評價(jià)

著(zhù)名教育專(zhuān)家斯塔佛爾姆說(shuō)：“評價(jià)不在于證明，而在于改進(jìn)?！盨TEM課程有別于傳統課程，各種新奇的實(shí)驗裝置豐富了學(xué)生活動(dòng)，課堂氣氛熱烈，但同時(shí)要關(guān)注知識的傳授和學(xué)生能力素養的提升。我們采用綜合性評價(jià)體系，即總結性評價(jià)和表現性評價(jià)相結合。其中，總結性評價(jià)主要通過(guò)學(xué)生檔案形式進(jìn)行記錄和呈現，包括項目活動(dòng)目標、對象、時(shí)間、地點(diǎn)、小組分工、活動(dòng)過(guò)程、活動(dòng)結果、心得體會(huì )等；
表現性評價(jià)涵蓋協(xié)作能力、溝通能力、表達能力、批判性思維等方面，評價(jià)方法多元化，包括學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師評價(jià)以及專(zhuān)家評價(jià)等。評價(jià)與教學(xué)相結合，評價(jià)的結果可作為課程改進(jìn)的參考依據。由于STEM課程教學(xué)流程由課程設計、課堂活動(dòng)、教學(xué)成果展示等組成，因此在每個(gè)環(huán)節都可由教師、學(xué)生開(kāi)展自評及互評。比如在教學(xué)設計環(huán)節中，主要由學(xué)科組教師實(shí)施評價(jià)，包括學(xué)科融合、項目主題設計、學(xué)生學(xué)情、器材準備情況等，任課教師根據評價(jià)對教學(xué)設計進(jìn)行調整和完善。

行勝于言。近年來(lái)，學(xué)校STEM教育成果卓然：STEM課程貫穿于整個(gè)初中學(xué)段，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習科學(xué)技術(shù)的熱情，拓寬了學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路，提升了學(xué)生的科學(xué)素養；
一批動(dòng)手能力強、思維活躍、科技素養較高的優(yōu)秀學(xué)生，在人工智能競賽等活動(dòng)中取得了優(yōu)異成績(jì)；
與高中創(chuàng )新人才培養形成傳送鏈，每年都有多名社團學(xué)生獲得高中特長(cháng)生招生考試資格，獲得家長(cháng)高度認可和社會(huì )的廣泛贊譽(yù)。

（作者單位：江蘇省海安市海陵中學(xué)）