STEM理念下项目学习与科学学科的深度融合

◇姬 燕

近几年，随着STEM教育理念在小学教学中的实施，作为科学教师，我在实施STEM 项目学习中发现STEM 教育与科学学科更需要深度融合。下面我将从以下三个方面谈一谈STEM 理念下项目学习与科学学科的深度融合。

一、什么是STEM 理念下的项目学习

首先要关注什么是项目学习。先看一个案例（如图）。

这是《昆虫》的一个项目学习活动，第一种做法是学习昆虫的相关知识后，让学生搜集一些昆虫相关资料做成小报，进行关于一些昆虫的汇报，或者进行小报的展评。第二种做法是在不同的学科分主题进行，如图：学生在不同学科进行昆虫主题的学习。这两种是不是项目学习呢？我认为，首先，这个项目的两种做法虽然研究内容都指向了昆虫本身，也把昆虫的知识和技能作为目标，有研究成果，也有跨学科内容，但是它的研究停留在表象，没有深入研究，而项目化学习的研究成果应该是对知识的运用，但是手抄报只是属于一种多形式的知识呈现，不是对知识的潜移运用。其次，项目学习首先明确提出一个需要解决的问题，案例中的两种做法都没有提出需要解决的问题。只有有了真实问题的驱动，教师的教学方式和学生的学习方式才会发生实质性的变化，案例中的做法学生的学习方式并没有发生实质性的变化。再次，案例中的第二种做法就像一个拼盘，仅仅是在同一个主题下分不同学科学习了不同内容，它仅是多学科学习，学科间没有交叉。而跨学科学习强调整合，同一个问题综合运用所学知识来解决，我们在项目化学习中应该更多进行跨学科学习，案例中的做法也仅仅属于浅层次的项目化学习。最后，STEM就是科学、技术、工程和数学的跨学科融合学习，STEM 不仅仅是四个学科的融合，更关注学科整合的意义和价值，所以STEM 不仅是指四个学科，比如STEAM，还包含艺术，STEAM+等都属于STEM。而STEM 理念下的项目化学习就是综合运用以上学科的知识解决真实问题的过程。因此，STEM 项目化学习就是跨学科融合的项目学习。

二、为什么要进行STEM 理念下的项目学习与科学学科深度融合

近两年很多STEM 的实践都在朝着拓展性课程的方向进行。为什么要提出STEM 项目化学习与科学学科的深度融合？ 实践发现科学领域的学科知识才是学生解决问题的基础，而基础的知识需要在科学学科的课堂中进行学习，因此，STEM 项目学习与科学学科融合是很有必要的。

2017版的《科学课程标准》中明确提出倡导跨学科学习方式，不仅鼓励教师运用“STEM”教育理念组织教学，也是国家各项课程标准中第一次提出STEM 理念下进行项目化学习。技术与工程作为课程内容标准，从内容上已经走进了科学课，课程标准就是国家意志，与学科融合是课程标准的要求，国家意志必须要执行。

三、怎样促进STEM 项目学习与科学学科的深度融合

1.开发的STEM 项目要指向课程标准的主要概念。例如：“用LED 装扮礼物”这个STEM 项目，它是学生在学习了《灯泡亮了》《让更多的灯泡亮起来》两课后开发的一个项目，它指向物质科学领域。课标的主要概念是：电可以在特定物质中流动，电是日常生活中不可缺少的一种能源。教材中有对应的课时，它也指向学科具体概念，这就是一个很好的STEM项目。

2.教学层面进行设计。从教学层面开始STEM项目课程的设计，让学生能够经历STEM 项目学习过程。先对STEM项目进行整体规划，能够对STEM项目进行有效的教学设计。比如“设计保温杯”这个项目，我设计的项目流程是：首先让学生明确帮山区孩子的杯子加保温材料的问题，制作一个保温杯，加入热水10分钟后，加保温措施的比没加保温措施的高10℃，成本不超过预算，然后把教材中《杯子变热了》《水变热了》《谁热得快》《太阳能热水器》四课设计成四个探究活动，学生进行背景知识学习；然后学生再进行工程设计，制作保温杯，对产品进行测试，最后反思优化产品。

3.学生学习层面进行设计。设计学习支架可以更好地促进学生的学习，帮助和引导学生。任务单上设计交流型支架，提供学生需要反思和分享的问题思路，如“做一个弦乐器”设置的学习支架：

（1）团队中的分工：设计者、执行者、合作者、旁观者。

（2）设计的弦乐器与制作的弦乐器的一致性。很一致（ ）小部分调整（ ）大部分调整（ ）完全不一致（ ）

（3）产品成本（ ）元。

（4）产品的设计制作用到了哪些知识？

（5）在制作过程中有哪些好的做法，与大家分享。

（6）如果设计与制作不一致，有哪些调整？为什么这样调整？

学生有了这个支架，在汇报交流的时候能够更好地进行反思和分享，促进了学生更好地学习。

4.重视评价的作用。我采取学生自我评价、教师评价和学生互评等各种方式；还从内容上考虑评价哪些内容，比如：评价学生项目参与情况，展示汇报情况等内容。以学生项目参与情况评价，比如“设计保温杯”这个项目，在评价时，设置四种角色：设计者、执行者、合作者、旁观者，让学生互相评价，促进学生更积极地参与项目活动。

STEM 项目学习与科学融合，开发时要看STEM 项目是否指向课程标准的主要概念，要从教师教学和学生学习的角度进行规划整合，有效设计学习支架，还要重视过程性评价和多元化评价。