探索STEM教育理念下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

何波

〔摘? ? 要〕? 近年來，我國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新方面不斷進(jìn)步，帶動(dòng)了STEM教育的發(fā)展，使傳統(tǒng)教育模式發(fā)生了變化，并逐步開放和強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種具有獨(dú)特創(chuàng)新理念的模式，學(xué)生之間通過小組項(xiàng)目的合作學(xué)習(xí)，互相幫助，共同解決某一問題，在科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)中提高自己的能力和科學(xué)素養(yǎng)。本文主要探討STEM教育理念下小學(xué)生科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方法，以提高課堂學(xué)習(xí)效率，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們的合作和溝通能力。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；STEM教育理念；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 15-0055-03

小學(xué)開設(shè)科學(xué)課程十分必要，有其獨(dú)特的教育意義，可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為他們未來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。基于STEM教育理念，當(dāng)學(xué)生面臨科學(xué)領(lǐng)域的問題時(shí)，需要分析和學(xué)習(xí)更多的學(xué)科知識(shí)，進(jìn)行跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和整合。為了有效提高科學(xué)教學(xué)的有效性，可以采用項(xiàng)目式教學(xué)法，鼓勵(lì)學(xué)生相互合作進(jìn)行探索，從而顯著提高學(xué)生的科學(xué)綜合素養(yǎng)。

一、基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

（一）可行性

STEM教育理念源自美國(guó)，可以應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域來解決問題。在素質(zhì)教育和新課程改革的基礎(chǔ)上，中國(guó)對(duì)STEM教育進(jìn)行了一定程度的理性改革，促使其更加符合中國(guó)小學(xué)科學(xué)教育目標(biāo)，幫助學(xué)生理解客觀規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生在尊重自然的同時(shí)解決各種科學(xué)問題。同時(shí)，根據(jù)對(duì)科學(xué)學(xué)科的有效分析和實(shí)踐研究，與小學(xué)其他學(xué)科相比，它最符合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的要求。這種教學(xué)模式可以成為STEM教育發(fā)展的重要基礎(chǔ)，使學(xué)生能夠通過合作學(xué)習(xí)，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立分析和研究相關(guān)問題。同時(shí)，教師需在項(xiàng)目的不同階段執(zhí)行不同的教學(xué)任務(wù)，以鼓勵(lì)學(xué)生一步一步地朝著科學(xué)學(xué)習(xí)的正確方向前進(jìn)。在此期間，學(xué)生可以獨(dú)立操作，也可以采用小組分工合作方式，并不斷進(jìn)行實(shí)踐探索。這有效地培養(yǎng)了學(xué)生的探索能力和許多其他能力，使他們對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的興趣，實(shí)現(xiàn)寓教于樂的目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

（二）重要性

STEM教育理念旨在將科學(xué)與技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生體驗(yàn)多樣化和動(dòng)態(tài)的課堂學(xué)習(xí)模式。在不脫離學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式，能夠豐富整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生參與活動(dòng)項(xiàng)目，有更好的課堂參與感，從而在一定程度上提高他們的綜合素質(zhì)和合作學(xué)習(xí)能力。教師將STEM理念融入日常課堂教學(xué)，將學(xué)生可以接觸到的日常生活情境與課堂知識(shí)學(xué)習(xí)相結(jié)合，有助于他們更好地理解知識(shí)。學(xué)生將在日常生活中積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索，提高自主創(chuàng)新能力，這將對(duì)其科學(xué)素養(yǎng)的提升產(chǎn)生一定影響。例如，在講授《幫鳥兒建個(gè)家》時(shí)，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為方法，教師可以進(jìn)行STEM教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)知識(shí)整合技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，對(duì)鳥巢進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。這實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科的融合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平。在小學(xué)科學(xué)的課堂教學(xué)中，基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)已成為一種必不可少的教學(xué)模式，其健康發(fā)展和不斷創(chuàng)新已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。將它有效地應(yīng)用于小學(xué)課堂教學(xué)，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，可以促進(jìn)學(xué)生提高動(dòng)手實(shí)踐和問題解決能力，使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，傳播科學(xué)思維，不僅逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，而且具有更好的科學(xué)素養(yǎng)?？傊?，將STEM教育理念下的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)滲透到小學(xué)科學(xué)學(xué)科中，對(duì)小學(xué)教學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

二、STEM教育理念下的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)探索

（一）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力

小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)首先在課堂上創(chuàng)設(shè)一個(gè)合理、科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、學(xué)習(xí)態(tài)度和個(gè)性特征進(jìn)行綜合考慮。在此之前，教師應(yīng)廣泛熟悉教材內(nèi)容，分析掌握課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校實(shí)際設(shè)計(jì)具體的課程目標(biāo)，結(jié)合生活化課程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。例如，在教學(xué)《校園里的植物》一課時(shí)，為了更好地幫助學(xué)生了解植物的特征以及植物之間的異同，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入校園里的植物世界，了解不同時(shí)期各種植物的生長(zhǎng)狀況，了解每種植物的不同生長(zhǎng)條件，認(rèn)識(shí)到各種植物的不同特征，并定期觀察和記錄這些植物，提高學(xué)生的觀察和總結(jié)能力。

（二）科學(xué)分組，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)

要進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，教師首先需對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理的分層，并科學(xué)地進(jìn)行分組學(xué)習(xí)。分組不僅要基于學(xué)生的科學(xué)成績(jī)，還需根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)態(tài)度和具體學(xué)習(xí)水平進(jìn)行綜合分析，以實(shí)現(xiàn)分組的合理性。同時(shí)，教師需注意一定程度的靈活性，以避免和防止出現(xiàn)“同質(zhì)分層”和“異質(zhì)合作”的弊端。此外，在分配小組學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，教師應(yīng)有針對(duì)性地分配任務(wù)，或者由小組長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況分配。不能將所有的學(xué)習(xí)任務(wù)都分配給小組合作學(xué)習(xí)，以免使小組合作學(xué)習(xí)失去其原有的意義。

（三）設(shè)計(jì)活動(dòng)計(jì)劃，引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)項(xiàng)目

在整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的設(shè)計(jì)階段，教師應(yīng)有效地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和需求，從而設(shè)計(jì)出更適合學(xué)生的項(xiàng)目活動(dòng)計(jì)劃。項(xiàng)目活動(dòng)本身是為學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)的，因此，教師應(yīng)合理分析學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和態(tài)度，并對(duì)他們現(xiàn)有的科學(xué)探究能力和水平進(jìn)行分析。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，可以在教學(xué)模式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的課程策略，精心準(zhǔn)備所需的視頻資料、評(píng)估圖表、教學(xué)模式等。通過完整詳細(xì)的項(xiàng)目活動(dòng)內(nèi)容，可以引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)項(xiàng)目。例如，在教學(xué)《各種各樣物質(zhì)的變化》一課時(shí)，可讓學(xué)生在課前先對(duì)以前的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧，還可以通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生展開回憶，從而使其能更好地投入本課的學(xué)習(xí)中。本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是了解物質(zhì)變化的過程，并能從日常生活中找出較為典型的物質(zhì)變化。教師要提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的材料，并在具體的實(shí)施過程中加強(qiáng)指導(dǎo)，讓小學(xué)生自己動(dòng)手完成項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。

（四）注重各學(xué)科之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)可以根據(jù)知識(shí)類別的多樣性分為各種類型，可以是對(duì)特定學(xué)科的深入探索，也可以是跨領(lǐng)域的綜合知識(shí)實(shí)踐學(xué)習(xí)。教師在選擇基于STEM項(xiàng)目的學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)注意正確理解各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域之間的聯(lián)系，基于各學(xué)科之間的關(guān)系構(gòu)建項(xiàng)目型科學(xué)課程，這不僅可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。對(duì)于小學(xué)4～6年級(jí)的學(xué)生來說，考慮到他們的心理發(fā)展水平，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)課程的設(shè)置中應(yīng)該有一定的比例。在擴(kuò)大和深化基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)時(shí)，還應(yīng)注意任務(wù)的難度和深度。教師應(yīng)細(xì)化項(xiàng)目任務(wù)，以提高不同年級(jí)小學(xué)生學(xué)習(xí)的可行性。此外，小學(xué)科學(xué)教師在整合STEM概念時(shí)，還應(yīng)注意突出學(xué)習(xí)過程的探索性，培養(yǎng)學(xué)生積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)思維。在進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)時(shí)，還需以設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)，組織和設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，并從認(rèn)知的角度讓學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)。只有這樣，學(xué)生才能通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，通過思考探索和解決問題，從而完成基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)任務(wù)。

在《鳳仙花和狗尾草》的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，通過設(shè)計(jì)種植盒子，學(xué)生可以了解工程設(shè)計(jì)知識(shí)與建筑知識(shí)；通過進(jìn)行種子發(fā)芽條件的變量實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)照組變量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)對(duì)比這一科學(xué)知識(shí)，也可滲透數(shù)學(xué)發(fā)芽率等知識(shí)；通過仔細(xì)觀察鳳仙花的生長(zhǎng)過程，學(xué)生可以學(xué)習(xí)生物的知識(shí)；學(xué)生通過日常觀察，為寫好有關(guān)植物的作文提供了直觀的素材，還可以用畫圖或攝像記錄下鳳仙花生長(zhǎng)過程中自己認(rèn)為美的一面，獲得美感；而通過對(duì)整體實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中的記錄、數(shù)據(jù)整理與計(jì)算，學(xué)生可以學(xué)到數(shù)學(xué)知識(shí)。同時(shí)，教師還可以借助于這一素材，將其同語文教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行融合，引導(dǎo)學(xué)生完成題目為《鳳仙花和狗尾草》的文章，使學(xué)生能夠在知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中，積極主動(dòng)地應(yīng)用語文思維的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)于學(xué)科內(nèi)容的把握。

（五）通過模擬情境進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

以STEM概念為指導(dǎo)的學(xué)習(xí)模式是一種新的、以學(xué)生為中心的、以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)通過問題激發(fā)學(xué)生的探索和實(shí)驗(yàn)興趣，強(qiáng)調(diào)科學(xué)問題的解決以及潛在知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)施，從而培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和實(shí)踐能力。同時(shí)，借助模擬情境，教師可以在教學(xué)過程中增強(qiáng)學(xué)生的課堂體驗(yàn)，使他們能夠加強(qiáng)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握，有效提高綜合能力。例如，在教學(xué)《電與電路》時(shí)，首先，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過小組合作，動(dòng)手設(shè)計(jì)電路；其次，用已學(xué)的知識(shí)在合適的位置安裝燈泡和開關(guān)，并使其能夠亮起來，從而達(dá)到自己想要的效果；最后，教師引導(dǎo)學(xué)生分析自己在實(shí)驗(yàn)過程中的問題，使學(xué)生能夠借助于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的思維方式，嘗試解決問題。同時(shí)，教師還可以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)，以幫助學(xué)生了解情境實(shí)踐的策略，從而幫助學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)的樂趣，提高學(xué)生的綜合能力。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)需保證學(xué)習(xí)項(xiàng)目是合理且真實(shí)的。因此，教師在教學(xué)時(shí)，可以通過創(chuàng)建與問題相關(guān)的情境來模擬問題現(xiàn)場(chǎng)，準(zhǔn)備充足的項(xiàng)目資料和情境背景，讓學(xué)生能夠真正融入學(xué)習(xí)項(xiàng)目中。這不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和獨(dú)立思考問題的能力。在情境模擬中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位針對(duì)情境問題展開研究和探討，合作設(shè)計(jì)問題的解決方案?！澳M安裝照明電路”貼近生活，但小學(xué)生在生活中會(huì)接觸不同的安裝場(chǎng)景，所以在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中，教師選擇此課開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)比較適合項(xiàng)目式教學(xué)的意義。教師也可以創(chuàng)設(shè)模擬照明電路安裝的情境，激活學(xué)生參與和動(dòng)手實(shí)踐的能力，這樣不僅有利于學(xué)生學(xué)習(xí)教材知識(shí)，也能夠通過實(shí)踐性的項(xiàng)目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，從而在實(shí)踐操作中加深學(xué)生對(duì)于本課知識(shí)的理解與掌握。通過情境模擬項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生切身體會(huì)到科學(xué)與生活之間的聯(lián)系，直接作用于學(xué)生的日常生活，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問題的能力。

（六）構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)反饋機(jī)制

學(xué)生進(jìn)行小組學(xué)習(xí)后，還需要及時(shí)總結(jié)和交流學(xué)習(xí)成果，這種學(xué)習(xí)模式可以有效地分享學(xué)習(xí)成果，最后的成果交流可以提升整個(gè)課堂的學(xué)習(xí)水平。在這一點(diǎn)上，教師應(yīng)發(fā)揮引導(dǎo)作用，對(duì)學(xué)生的總結(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)并及時(shí)反饋，使學(xué)生能夠有效地吸收和消化知識(shí)，而不會(huì)因找不到總結(jié)的方向而對(duì)知識(shí)總結(jié)感到困惑。在課堂結(jié)束時(shí)，教師應(yīng)再次進(jìn)行全面總結(jié)和評(píng)估，以學(xué)生的表現(xiàn)為基礎(chǔ)，并根據(jù)學(xué)生的發(fā)展模式給予鼓勵(lì)和積極評(píng)價(jià)。最后的綜合評(píng)價(jià)方式可以多種多樣，不僅僅是單一的教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)，也可以采取小組之間互相評(píng)價(jià)的方式，還可以適當(dāng)?shù)匾雽W(xué)生與家長(zhǎng)之間的合作評(píng)價(jià)，豐富評(píng)價(jià)模式，讓評(píng)價(jià)的主體變得更加多元化，從而對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展產(chǎn)生更大的影響，為其后續(xù)新的科學(xué)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生更樂于參與到項(xiàng)目中來。

三、結(jié)語

總之，STEM理念下的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)更加重視整合多學(xué)科的知識(shí)概念，為學(xué)生創(chuàng)造更合理的科學(xué)教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)這些知識(shí)的完美融合。為了促進(jìn)科學(xué)教育的有效性，科學(xué)教師有必要基于STEM教育理念開展項(xiàng)目式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生完成科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)其科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力的不斷提高。

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