STEM校本課程的開發(fā)與實施研究-以南武實驗小學“橋”STEM校本課程體系的構(gòu)建為例

1、STEM校本課程的開發(fā)與實施研究以南武實驗小學“橋STEM校本課程體系的構(gòu)建為例摘要STEM教育是一種以項目學習、問題解決為導向的新型教育方式，強調(diào)跨學科知識的融合發(fā)展, 有利于培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)、創(chuàng)新思維以及實踐能力。廣州市海珠區(qū)南武實驗小學從弘毅教育辦學思想 出發(fā)，開展橋”STEM教育實驗項目，積極探索STEM校本課程的開發(fā)與實施路徑。通過整合課程資源、優(yōu) 化課程內(nèi)容、實施項目式學習、強化課程評價、提升師資力量等途徑，學校構(gòu)建了基于STEM教育項目的校本 課程體系，為培養(yǎng)合格的未來公民開辟了新路徑。關(guān)鍵詞STEM教育；校本課程；課程資源；學科滲透；課程評價STEM 教育是 Science

2、（科學）Technology （技 術(shù)）、Engineering（工程）、Math（數(shù)學）多學科融合的 教育,其核心目標是促進兒童科技素養(yǎng)及創(chuàng)新能力 的發(fā)展，具有學科整合性、實踐創(chuàng)新性、綜合發(fā)展性 等特征。隨著素質(zhì)教育的推進，實施STEM教育成 為我國“十三五”期間全面推進教育信息化的一項 重要措施,STEM校本課程也正在被更多的學校開 發(fā)與利用，成為許多學校落實教育改革目標,促進創(chuàng) 新型人才高水平發(fā)展的重要載體。作為廣州市的智慧校園之一，海珠區(qū)南武實驗 小學在近年的科技創(chuàng)新教育工作中，以“弘毅教育 辦學思想為指引，重視開展各類STEM教育活動，著 力開展了 “橋”STEM教育實驗項目，積極探

3、索新型 人才培養(yǎng)模式，并在此基礎(chǔ)上努力實現(xiàn)未來教育的 跨學科融合發(fā)展。學校將“橋”STEM教育實驗項目 納入教學計劃，從課程資源整合、課程內(nèi)容優(yōu)化、項 目化學習實施、課程評價強化、師資隊伍建設等方 面,開展了 “橋”STEM校本課程體系的開發(fā)與實施 研究，以實現(xiàn)學生綜合素質(zhì)的全面提升。一、整合課程資源，優(yōu)化課程開發(fā)渠道學校結(jié)合周邊地域特色及文化傳統(tǒng)，積極強化 社區(qū)聯(lián)動，就STEM校本課程的開發(fā)與實施策略進 行探討與研究，有助于豐富課程資源,集結(jié)多方課程 開發(fā)力量，協(xié)同推進STEM校本課程建設。南武實 驗小學不僅從附近的番禺大橋發(fā)展歷程中探索出了 課程資源，還通過與高科技產(chǎn)業(yè)人員、兄弟學校及第

4、三方技術(shù)教育公司有效對接，初步形成STEM校本 課程資源開發(fā)的整體框架。（一）立足地域特色，探究周邊資源南武實驗小學地處海珠區(qū)南端，附近的番禺大 橋是國內(nèi)第一座采用倒Y形塔構(gòu)造以及空間索面 形式的混凝土梁大跨斜拉橋。從歷史發(fā)展的角度來 看，番禺大橋不僅拉近了地域距離，還有效促進了區(qū) 域間科技、經(jīng)濟及文化的交流與發(fā)展,見證了時代的 發(fā)展變遷，蘊含著深厚的歷史文化底蘊。從科技創(chuàng) 新角度來看，番禺大橋是力學、材料學、工程學、數(shù) 學、美學等多個學科融合發(fā)展的結(jié)晶，科技創(chuàng)新是其 發(fā)展動力，學科融合是其建設特征，因此番禺大橋具 備了 STEM教育的相關(guān)特征。南武實驗小學立足番 禺大橋這一標志性建筑的歷史特

5、色及科技特征，深 挖大橋蘊含著的STEM課程資源，將“橋”明確為 STEM教育實驗及STEM校本課程建設的主題，有效 整合多學科知識,全面提高學生的綜合能力。（二）依托多方聯(lián)動，實現(xiàn)資源對接南武實驗小學注重與高科技產(chǎn)業(yè)人員、兄弟學 校、第三方技術(shù)教育公司等進行互動交流，在多方思 維碰撞中，實現(xiàn)STEM校本課程建設教育資源的對 接，拓寬與完善STEM校本課程的建設路徑。其一, 學校定期邀請高科技產(chǎn)業(yè)和高校優(yōu)秀科研人員來校 開展STEM教育相關(guān)學術(shù)講座，主題包括3D打印、 創(chuàng)客空間、人工智能等。通過這些講座，向師生普及 STEM教育有關(guān)知識，提升師生對STEM校本課程建 設的認同感與責任感。其二,

6、學校積極與海珠區(qū)實 驗小學以及海珠區(qū)逸景第一小學開展聯(lián)合教研活 動，分享STEM校本課程的開發(fā)與實施經(jīng)驗。其三, 學校與第三方技術(shù)教育公司開展合作，借用相關(guān)設 備及場所，完善STEM校本課程建設所需的硬性及 軟性環(huán)境，為STEM課程校本化實施提供基礎(chǔ)保障。二、優(yōu)化課程內(nèi)容，提升課程綜合品質(zhì)學校開發(fā)校本課程,有助于豐富課程內(nèi)容，促進 學生綜合能力的全面發(fā)展。作為培養(yǎng)學生科學、技 術(shù)、工程、數(shù)學學科素養(yǎng)的有效教育方式，STEM教 育得到了眾多中小學校的重視。南武實驗小學立足 “橋”STEM教育實驗的研究基礎(chǔ)，結(jié)合校內(nèi)外各種 課程資源,除開發(fā)STEM特色校本課程外，還在國家 課程中創(chuàng)新融合STEM教

7、育相關(guān)內(nèi)容，提升課程的 綜合品質(zhì)。（一）開發(fā)校本課程，助推學生發(fā)展開發(fā)特色校本課程是推進學生主體性發(fā)展，挖 掘?qū)W生個性成長潛力的重要舉措。南武實驗小學 在高水平完成國家課程和地方課程實施的基礎(chǔ)上， 結(jié)合學校辦學理念及課程開展實踐，針對三至六年 級學齡段學生特點，開發(fā)了千奇百怪的橋STEM 校本特色課程教材，旨在引導學生從力學、材料學、 工程學、藝術(shù)學等多個維度，深挖橋的建設中蘊含的 STEM教育價值。千奇百怪的橋STEM校本教材共四冊，每冊 包括尋橋、搭橋、探橋、秀橋四個模塊。尋橋模塊的 教學，主要是由教師向?qū)W生普及橋梁的發(fā)展歷史及 建造過程,讓學生了解橋梁背后的歷史文化。講授 搭橋模塊時，教

8、師會鼓勵學生動手實踐，發(fā)揮創(chuàng)造靈 感，設計并搭建橋梁。講授探橋模塊時，教師會帶領(lǐng) 學生走出校門，參觀周邊的特色橋梁,讓學生親身感 受橋梁的宏偉與壯觀。在秀橋模塊中，學生會展示 自己設計的橋梁,介紹橋梁設計的初衷及理念，并積 極參與其他作品的評價。該特色校本課程每周開設 一節(jié)，由學校統(tǒng)一安排計算機室、圖書館、科學實驗 室、創(chuàng)客實驗室、美術(shù)室等專用場所供學生使用。學校社團是開展特色校本課程活動的重要載 體，也是培養(yǎng)學生綜合能力的有利平臺。南武實驗 小學在學校創(chuàng)客社團的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了 3D創(chuàng)意科 技社團、STEM科技社團，引導學生探究橋梁歷史、 設計原理等，并依靠3D打印技術(shù)制作橋梁模型。 同時，完

9、善社團管理制度，由專業(yè)教師根據(jù)社團整體 安排落實有關(guān)部署，確保社團活動順利開展。（二）借助國家課程，實現(xiàn)深度融合南武實驗小學結(jié)合當前STEM教育理念及實踐 行為,將國家課程與“橋”STEM教育實驗融合起來, 實現(xiàn)STEM教育理念在國家課程中的有力滲透。具 體而言，學校將“橋”STEM校本課程的理念、目標及 內(nèi)容滲透到國家學科課程中，并充分挖掘國家課程 中所包含的以“橋”為主題的學科內(nèi)容，實現(xiàn)學科滲 透式教學。學生在各學科課程學習中，既能習得學 科有關(guān)的知識與技能，又能培養(yǎng)文學、藝術(shù)修養(yǎng)，提 升思考、設計、決策等能力。例如,在語文學科中，教師向?qū)W生介紹與橋有關(guān) 的歷史人文知識，并鼓勵學生搜集整理

10、關(guān)于橋的名 篇名句。在數(shù)學學科中，教師將與橋有關(guān)的數(shù)學知 識融入課堂教學，并引導學生探究橋與數(shù)學知識之 間的聯(lián)系。在英語學科中，教師從國外橋梁的建設 與發(fā)展入手，向?qū)W生普及世界橋梁發(fā)展史。在科學 學科中，教師將橋的力學原理、材料工程學知識等探 究性學習內(nèi)容融入課堂教學，引導學生創(chuàng)新設計橋 梁,培養(yǎng)學生主動探究的精神。在藝術(shù)學科中，教師 以圖片、視頻的形式向?qū)W生展示橋梁之美，同時鼓勵 學生大膽想象、動手實踐,設計與構(gòu)建橋梁之美，發(fā) 展學生的藝術(shù)審美能力及設計創(chuàng)造力。三、實施項目式學習，創(chuàng)新課程實施路徑項目式學習旨在以學生為中心，發(fā)揮學生的學 習主動性和學習創(chuàng)造力，引導學生自主開展信息搜 集、知識

11、領(lǐng)悟、方案研究等活動，從而解決學生學習 或生活中遇到的焦點問題。南武實驗小學在 STEM校本課程實施中，主張采用項目式學習法則， 積極創(chuàng)設情境解決學習問題，引導學生自主探究、自 主設計、自主反思，在項目式學習中發(fā)展多學科綜合 素養(yǎng)。學校在STEM校本課程項目的設計中，確立了 三個層次的實施方案，有計劃、有秩序地發(fā)展學生的 問題解決能力。第一層次是普及STEM校本課程。 教師立足3D設計和打印、信息技術(shù)、科學等課程, 創(chuàng)設學生易于理解的生活化問題情境，引導學生在 參與問題求解的過程中，全方位感受STEM教育理 念以及STEM校本課程開發(fā)的意義。第二層次是認 識STEM校本課程。教師以文學作品、科

12、學知識、歷 史材料等為載體，引導學生認識橋的特性、橋的藝術(shù) 美等。在這一過程中，教師創(chuàng)設了學生自主探究的 學習情境，實施個性化教學，而學生可以結(jié)合自身的 興趣愛好，自主選擇有關(guān)于橋的探究內(nèi)容，嘗試對橋 的發(fā)展歷史、修建技術(shù)、藝術(shù)美學等方面展開有針對 性的研究。第三層次是合作探究STEM校本課程。 教師鼓勵學生通過小組合作的形式,設計、論證并搭 建橋梁，為學生自主發(fā)展搭建平臺。例如，在三年級“千奇百怪的橋”STEM校本特 色課程實施過程中，教師充分利用項目式學習的教 學方法，實現(xiàn)學生的自主探究與發(fā)展。首先,教師利 用圖片、視頻等，向?qū)W生展示學習或生活中常見的 STEM教育，引導學生就STEM教育

13、的基本應用展開 討論。其次,教師介紹國內(nèi)外著名的橋梁，請學生根 據(jù)橋梁的特征猜測其中所蘊含的學科知識。學生展 開小組交流，討論猜測結(jié)論及依據(jù)。最后，教師結(jié)合 多學科知識，引出項目式學習所要解決的核心問題, 即通過課堂學習與小組討論，設計學生心目中的橋 梁。在設計過程中，學生可以通過實地參觀番禺大 橋獲得創(chuàng)作靈感，也可以通過上網(wǎng)搜集資料了解橋 梁設計與搭建的相關(guān)學科知識。通過項目式學習， 學生多學科知識的整合與應用能力得到了提升，同 時，自主探索、解決問題的實踐能力也得到了發(fā)展。四、強化課程評價,提升課程實施成效南武實驗小學通過完善STEM校本課程的評價 方式來提升課程的校本化實施成效。針對學生

14、在學 習過程中表現(xiàn)出來的解決問題能力、動手實踐能力 等開展過程性評價，針對學生的學習成效或成果進 行總結(jié)性評價。其中，過程性評價貫穿于STEM校 本課程實施全過程，以標準合理的評價表記錄學生 在學習過程中的思想認知、行為表現(xiàn)、實踐能力等, 還會根據(jù)課程項目的不同內(nèi)容與要求，對評價標準 做出相應的調(diào)整，促使評價內(nèi)容更加貼近學生的實 踐經(jīng)歷與實際感受。此外，學校還注重量化評價與 質(zhì)性評價相結(jié)合,通過學生自評、互評以及教師和家 長評價等方式，采用問卷調(diào)查法、跟蹤記錄法、成果 展示法等手段，全面、綜合評價學生在STEM校本課 程中的表現(xiàn)。而總結(jié)性評價則在每個學期期末，主 要對學生一個學期以來的學習成果

15、進行綜合評價， 總結(jié)學生在STEM校本課程學習中所取得的成效, 并為學生頒發(fā)相應的等級證書，對學習成效顯著和 進步較快的學生進行表彰，評選出優(yōu)秀小組、優(yōu)秀個 人等，讓學生獲得成長的喜悅，激勵學生自主發(fā)展$五、提升師資力量，培養(yǎng)跨學科人才STEM校本課程的順利實施意義重大。但綜合分析 學校教師的業(yè)務能力可知，教師多專注于單科教學, 知識體系相對單一，難以完成跨學科教學。鑒于此, 南武實驗小學在STEM校本課程建設中，注重強化 師資隊伍建設,尤其注重對教師跨學科教學能力的 培養(yǎng)，提升教師的STEM教學水平。一方面，組建STEM骨干教師隊伍。南武實驗 小學從STEM校本課程的發(fā)展需求出發(fā)，從各學科 中選拔出一批創(chuàng)新意識強、技術(shù)能力好、綜合素質(zhì)高 的優(yōu)秀教師，組成STEM骨干教師隊伍。同時，鼓勵 有興趣特長、愛好STEM教育的教師主動轉(zhuǎn)型，加入 骨干教師隊伍中來，壯大STEM教師團隊力量。 STEM教師團隊會利用業(yè)余時間開展線上學習，每 兩周開展一次線下集中研討、三次教學實踐觀摩，并 在團隊交流中互相取經(jīng)、共同進步。另一方面,成立專家指導團隊。南武實驗小學 聘請STE