校园科技活动与Stem课程融合发展初探

韩志强 杨正芳 陈继培 黄林林 刘玉华 苏郁锋

【摘 要】学校科技活动目的与Stem教育理念是一致的，校园科技活动是有效实施Stem课程的重要途径，结合科技活动主题开发Stem课程，并使Stem课程从课堂走向课外，是解决实施Stem课程课时冲突的需要，同时依托科技活动节扩大Stem课程理念影响力，校园科技活动和Stem课程融合存在必要性和可行性。

【关键词】科技活动；Stem课程；融合

【中图分类号】G632.3 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2019）10-0121-02

学生科普教育和青少年科技创新活动是学校教育活动中的一项重要内容，Stem教育目前在我国也受到了很大重视，并从国家层面给予了大力推动，很多省市地区都在参与和推动Stem课程实验项目。我校是广州市中小学Stem课程试点学校，在如何将Stem课程与校园科技活动有效融合方面做了一些实践和探索。

1 校园科技活动和Stem课程融合的必要性

STEM（科学Science，技术Technology，工程Engineering，数学Mathematics英文首字母的缩略语）课程是跨学科的整合性课程，强调探究、设计和创造的实践性活动，注重学生解决真实问题的能力和科技创新能力的培养，强调问题发现、知识应用、创新设计和物化实践，旨在培养学生科学、技术、工程等方面的素养，发展学生运用所学知识，创造性解决问题的能力。

1.1 学校科技活动目的与Stem教育理念是一致的

科技创新活动是学校实施素质教育的重要抓手，目的是发展学生科学素养、培养学生创新精神和提升学生实践能力，Stem教育理念是基于课程整合发展学生的科学素养、技术素养以及面向实际情境解决问题的能

力[1]，二者的目的和理念是相通的，这为二者提供了融合的基础，有效开展学校科技活动能够有效落实Stem课程

理念。

1.2 校园科技活动是有效实施Stem课程的重要途径

Stem课程的实施通常基于项目和活动进行，使学生在面对实际情景和解决实际问题过程中发展科学、技术、工程等素养和能力[2]，Stem课程实施需要围绕某一专题设计系列活动，学校科技活动恰好能为Stem课程的实施提供“天然”的载体。各个层面的青少年科技教育机构和行政主管部门每年都会面向学校中小学生开展各种各样科技竞赛活动，学校每年也都会依此参与相应的科技教育活动和竞赛活动，将这些活动课程化，赋予Stem 教育理念，将会形成很有价值的Stem课程资源。

1.3 融合是解决课时冲突的需要

就目前的中学课程安排而言，无法为Stem课程开设额外的课时，Stem课程的有效实施需要由课堂走向课外。目前学校的科技活动通常以科技创新兴趣小组活动、科技创新竞赛或学校科技活动节等形态呈现，利用的也是课外的时间，Stem课程与科技活动融合能够解决课时冲突的问题，不会额外增加学生的学业负担。

2 校园科技活动和Stem课程融合的有效性探索

2.1 结合科技活动主题开发Stem课程

就概念而言，活动是由共同目的联合起来并完成一定社会职能的动作的总和，活动由目的、动机和动作构成，具有完整的结构系统[3]。课程是对教育的目标、教学内容、教学活动方式的规划和设计，是教学计划、教学大纲等诸多方面实施过程的总和，是学校为实现培养目标而选择的教育内容及其进程的总和[4]。活动和课程都是有目的或目标的，课程的实施以活动的形式呈现，区别在于活动可以一次完成，也可以多次完成，而课程是系列活动并按一定的进程安排完成。所以，按照科技创新活动主题，制定Stem课程目标，将系列科技创新活动围绕课程目标编制一套课程计划，以项目实施的形式呈现Stem课程，是一种可行的开发Stem课程的途径。

学校的科技活动形态和内容很多，可融合开发为Stem课程的资源也很多，以结构承重赛为例，该项赛事是从国家到地方都在开展的一项科技创新竞赛活动，学校每年都会为参赛举行相应的学生培训活动和竞赛活动，如果将这项活动课程化设计，就会形成一个非常好的Stem课程资源。活动的目的可直接作为课程目标：通过实践和测量，找出在限定条件下承重的最佳结构和方法。课程内容可按活动进程的顺序安排，例如了解材料的承力性质和特点、学习材料粘合技术和方法、学习结构力学、用软件设计和模拟承力结构、实际搭建与拼接、承重实测与方案改进等，制定课时计划，最终融合形成一个“结构承重赛Stem课程”。

2.2 融合科技活动使Stem课程从课堂走向课外

Stem课程实施的最大障碍就是课时限制，目前我国中小学校的课程和课时安排还无法满足在课堂上有效实施Stem课程的需要，Stem课程的有效实施必须从课堂走向课外。依托学校建立的科技活动兴趣小组建立Stem课程班，不同主题的Stem课程可以同时建立多个课程班。围绕课程主题，教师利用有限的课时对学生进行必要的课程培训，包括课程目标解读、项目任务剖析、活动计划安排、方案技术论证、技术难题突破等，把学生实践活动环节放在课外，学生的活动时间和空间得到了有效放大，学生的充分活动为Stem课程有效实施提供了基础和保证。

以结构承重赛Stem课程为例，学生的课外活动内容可以是制定项目计划、研讨活动方案、方法与技术实践、作品实验与制作、测量评估与改进等，这些环节不同小组活动进程是不同的，把他们限制于有限的课时和课堂内是不可行也不可取的。把這些活动从课堂搬向课外，可以为学生提供灵活的时间和空间，把学校的活动空间随时向学生开放，使学生能够根据自己的需要随时参与活动，这为学生活动的有效推进提供了保证。

2.3 依托科技活动节扩大Stem课程理念影响力

2016年7月21日“2016国际STEM科学节”在西交利物浦大学（注：西交利物浦大学位于江苏省苏州市，是经中国教育部批准、由西安交通大学和英国利物浦大学合作创立的，拥有中华人民共和国学士学位和英国利物浦大学学位授予权的中外合作大学。）楼成功落下帷幕。江苏省教育厅基教处处长马斌表示，举办科学节，就是要培养一种科学思维、理性思维，而且思考如何把科学和理性融于生活。科学节是基于对生活本身的理解，基于对学习的深化。通过动脑、动手，促进学生健康、快乐地成长，培养学生的创新思维、实践能力和知识的积累[5]。上海STEM云中心创始人张逸中在2015年“回响中国”腾讯网教育盛典上接受采访时说道，STEM是一种新的教育理念，是一种基于项目引领的学习方式，学生通过一个项目综合运用科学技术、工程、数学四方面知识，解决真实世界中的问题是其最主要的特点[6]。

如前文所述，科技活动的目的和Stem课程理念是相通的，科技活动本身就是Stem课程理念的实践。科技活动节在学校通常以科技活动周的方式进行，内容多彩多样，包括科技作品展示，科技活动体验，科技知识宣传，科技现场竞赛等，但科技活动节的影响不仅仅局限于短短的几天活动节本身，从科技活动节筹备等开始，师生已经参与到了科技活动之中，包括团队建设、资料准备、作品制作、实验设计等。所以科技活动节对学生的影响是充分而广泛的，包括科学素养、创新思维和实践能力都能得到有效提升，教师只需对学生适当加以Stem课程理念引领，Stem教育便能无形贯穿于学生日常活动当中。

3 结语

科技创新是国家创新驱动发展战略和“大众创业，万众创新”政策的主题，作为中小学校，教育使命就要由注重科学知识传授向注重科学探索、科技创新意识、科学素养培养转变。科技活动是学校教育等重要内容，Stem课程代表了学校科学教育的先进理念，二者的有效融合可以使科技活动课程化、课程实施活动化，以共通的理念、融合的方式共同发展，是学校有效推进学生科学素养提升、实施素质教育的有效途径。实践证明，科技活动与Stem课程融合是必要的也是可行的，但同时需要指出的是二者的融合并不苛求二者完全合一，Stem課程并非能融合所有的科技活动，科技活动也并非都适合Stem课程化开发，找出合适的内容和恰当的方式是二者有效融合的关键，这需要在实践中不断探索和实践。

【参考文献】

[1]余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究.2015（04）.

[2]刘程.基于项目学习的STEM教学实践研究[D].上海师范大学，2017.

[3]源于百度百科，https：//baike.baidu.com/item/%E6%B4%BB%E5%8A%A8/6981121？fr=aladdin.

[4]源于百度百科，https：//baike.baidu.com/item/%E

8%AF%BE%E7%A8%8B.

[5]光明网通讯稿“西浦首届国际STEM科学节闭幕”，记者刘晓婷，文章来源：苏州日报http：//difang.gmw.cn/js/2016-07/22/content_21081955.htm.

[6]腾讯教育网http：//edu.qq.com/a/20151201/058178.htm.

【通讯作者】

陈继培（1986～），男，博士，讲师，硕士生导师，研究方向：青少年科普教育。