学科教室建设：让STEM教育落地生根

王建华+朱孟明

大庆路小学基于STEM教育理念，以拓展学生学习兴趣为主，发展学生潜能为目标，加强学科教室建设促进学生的全面发展。在科学学科教室建设的过程中，依据我校的办学目标，充分利用学校现有的数字化办学特色以及丰富的网络教学资源优势，认真做好学科教室的开发与研究，带动学校师资队伍建设与课程开发、管理、评价、教学资源开发等方面的和谐发展，并在一定的区域内产生良好的辐射作用，从而带动小学学科教室学科教学产生最大的效能。

一、创设具有鲜明特色的教学环境

1. 营造浓郁的科普教育氛围

徜徉在大庆路小学，科普已成为浓郁的校园文化。校园内的科普宣传橱窗、撲面而来的太阳能数字气象站、科技星空、文化长廊，好比一面面对外的窗口，它们展示着同学们在科普活动中获得的成果，传送着各种校园科普动态。学校的LED显示屏播放各种科普动态，播报科学前沿信息。学校的阅览室体现着学校浓浓的科普探究氛围，让学生受到潜移默化的影响。

2. 创设互联互通的科学“云教室”

“云教室”包括现代化的计算机网络与通信网络，面向校园、面向社会、面向家庭的一个超越时间和空间的数字社区。“云教室”的建设不是一蹴而就的。我校根据实际需求和长远发展出发，采取总体规划、分步实施、逐步推进的方针。学校将建设无处不在的便捷上网环境。提供一个数据环境、一个网络平台。以校园的全方位学习和工作为中心，包括基础设施建设、网上管理、教学软件开发和相关人员培训等内容，覆盖并协调了各类人员对生活与工作的需要，并将注意力集中在教师与学生身上，从而真正实现校园环境的信息化。

3. 网络化办公让学科资源实现共享

通过政府补助、学校自筹相结合的途径，不断夯实实施数字化校园的物质基础，不断更新添置各种教育教学支撑软件，同时，为所有学科专任教师进行学科教室培训，让老师擅长借助电子办公平台，实现共享网络资源，充分利用网络技术、现代通信技术对学校的教学、科研、管理、服务和日常等工作相关的信息资源进行全面的数字化处理，并且对这些信息资源进行有序的整合和集成，让网络备课、无纸化办公的物质环境得到继续完善。

二、突出核心教学内容的模型建构

1.以学科教室整合提升学习能力

数字化校园的创建，为全面实施素质教育、提升教育教学质量提供保障。学科教室课程教学是提高学生信息素质的基础，学科教室与其他学科的整合，是学生认识和学会使用学科教室的主要途径，以“学会学习”为核心，获取学习能力。学生利用学科教室这一工具学会学习的能力，在于培养学生的创造性、责任感、方法与态度等。充分调动教师参加学科教室建设的积极性，积极开展相关课程的研究和实践。

2.以学科教室建设提高人文素养

充分发挥学校数字化校园优势，凝聚团队合力，结合课程改革要求积极推进学科教室的开发和拓展学科教室建设，以学科教室建设促进教师的专业化发展，拓展学生快乐学习的空间，彰显小学学科教室学科课程特色。通过建设学科教室，加强学生对课程的实践、体验和感知，在实践应用中巩固知识，增强技能，在实际动手中提升自主学习、探究与创新的能力，逐步形成勤于动手、乐于探究、善于思考、敢于创新、勇于创造的优良习惯，形成将来适应社会、服务社会的优秀科学素养和人文素养。

3.以程序设计培养学生创造性思维

创造性思维，是在创造活动中需要创造性解决问题情境中表现的有创造性的思维活动，它能提供新颖独创而又有价值的思维成果。创造性思维一般包括准备、酝酿、顿悟和验证四个阶段。在设计中，调试过程时，如果运行结果不满意，就需要修改后再次调试，直到达到预期效果。这是一个艰难的思维过程，并且常常有着不同的算法解决同一个问题的情况。在这里，学生们的创造性会淋漓尽致地发挥，思维能力也会得到跳跃式拓展和提高。程序设计教学有利于强化学生思维训练，优化学生思维品质。

4.以形式多样的科普活动激发学习热情

根据学生的年龄特点，分低、中、高年级开展丰富多彩的普及性科普探究活动。低年级的普及性探究活动让学生讲科普小故事、演科普小话剧，学习有关动物方面的小知识。中年级学生做小实验，让学生在实验中提高自己动手能力，掌握科普知识。高年级学生利用废旧物，做成了科普小制作。我校还举行全校性的科学普及活动。如定期让学生制作科普小报，创作科普画，出好科普板报，鼓励同学广泛参与，并做好指导评比工作。同时，还在师生之间组织开展“变废为宝创意DIY”和“STEM科技创想作品大赛”等行动，让老师带动学生学科学，用科学，提高全民学科学的意识。

三、建设促进自主学习的新平台

1.启动电子书包进课堂

2012年春，在江苏省教育厅的关心、指导下，我校作为牵头学校，与上海市杨浦区平凉路第三小学、浙江省台州市临海教育集团结为“长三角优质资源共同体”，三所学校利用各自优势，依托长三角优质教育资源网，共同推进数字化校园建设，电子书包进课堂便是其中共同的研究方向。三年来，我们三所学校通过积极实践、探索，高兴地看到电子书包进课堂后，所带来的一系列提高学习效率的正面效应，它使学生的学习资源变得丰富多样，学生的学习方式更加个性化、非正式化。我校先后有10位教师在语文、数学、英语、科学、信息技术五大学科开展了基于电子书包的“数字·多元”教学研究与课堂展示，在全市、全区取得了巨大的反响和广泛的关注。

2.为学生搭建自主学习的平台

主要项目：科学实验室、科技体验室、云校园展室、云服务系统、感知生长校园数字农植园、太阳能数字气象站、雨水回收生态系统、校园物联网监控中心等。

如科技体验室，提供系列配套设备引领学生探索电磁奥秘，感受声热传递，发现光的神奇、力学之震撼、能源的威力，配合一些精美的科普挂图，了解宇宙大千世界，感受现代科技的魅力；并且设了一些手工游戏，体会古代科技的独特，丰富学生的认识。

再如校园数字化农植园系统，通过种植、观测某种植物（如葡萄、橘子、蔬菜等）、动物（如乌龟、鱼、蚕等）生长情况，利用计算机及网络，收集、处理、发布观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而达到提升科学素养，提高信息能力的目的；通过传感系统，构建数字化观测、种养殖研究环境，创造更加良好的探究和体验环境，对动植物生长的状态以及动植物所处环境状态进行实时监控并记录历史数据，数据被采集传输到PC机上进行数据存储与分析，输出实时数据，使小动物饲养、植物种植水体的酸碱度研究等，成为学生乐于参与的社会活动，与数字化结合更能充分发挥学生的动手能力；同时开展各种异地、主题型、差异性、比对型等科学小实验，可以使区域合作性探究变为现实。

再如太阳能数字气象站、校园气象站由各种传感器和自动气象站监测仪组成，它具有对校园小气候的全方位观测，可对空气质量、大气温度、环境湿度、露点温度、大气压力，平均风速风向、瞬时风速风向、紫外线全方位监控。在校园里建立气象站不仅可随时通过气象信息显示屏发布气象信息，也可通过校园网站进行查询，使同学们掌握了气象观测的基本方法，更重要的是进行了对空气质量、节能减排等类似的社会研究。能够激发同学们学习自然地理的兴趣和热情，了解更多的气象科学知识，有利于开阔学生的视野，培养学生的科学精神，提高学生的气象科学素质。

3.开发多彩的自主多元课程

目前学校已开设了“车模”、“航模”、“机器人”、“物联网”等有关数字化学习的选课走班，在全国中小学信息技术创新与实践活动中，学校的张恒嘉等多名同学一举夺得NOC物联网创新设计决赛全国一等奖，“机器人”社团获全省中小学生比赛第二名、市十佳社团，航模社团在连云港市航模大赛中已连续三次获得团体一等奖，一百多名学生获得各类项目的奖次，在教育局网站上被多次报道，深受同行和家长的好评。在“金钥匙科技知识比赛中”还有多名学生获得省、市一二等奖，获得了市区教育局领导的赞誉。学校还将继续开设“能源创新使用”、“科技魔方”、“网络编程”、“数字天文”等课程，旨在通过数字化学习的路径，打造具有数字科技特色的自主多元课程。

学科教室的建设为学生创设一个探究创新、动手实验的活动场所，为学校提供STEM教育项目实践的平台，激发学生的学习兴趣，有助于学生创新能力的培养。

【作者简介】王建华，现任连云港市大庆路小学校长，江苏省“十二五”重点科研课题主持人，连云港市学术领军人才，连云港巿基础教育教学研究与评价专家，连云港市教科研专家库成员，连云港市“十百千”龙头工程教学能手，连云港巿小学数学研究会常务理事，连云港师专客座教授，名校长。曾获得“江苏省优秀指导教师”、“连云港市十大最美环保人”、“连云港市优秀教育工作者”等荣誉称号。在《教学与管理》、《江苏教育》等全国十多家教育教学专业期刊发表论文八十余篇，在NOC全国教学实践评优赛、全国优秀教学案例、省小学数学优质课、省学科论文评比、市五四杯论文大赛等评比中均荣获一等奖。基于Pad一对一教学环境下的“数字·多元”課堂研究成果在江苏省小学深化课堂教学改革现场会作专场展示。

【作者单位： 连云港市大庆路小学江苏】