STEM理念下培养通用技术核心素养的项目式教学案例研究

摘  要：STEM教育是科学、技术、工程、数学的综合教育，与学校传统教育中细致的分科学习不同，现实生活中的问题往往无法单凭某一门学科的知识来解决，必须依靠多学科的综合知识。本文针对目前通用技术学科教学中出现的涵盖面广、知识量大、学科地位弱化、教师队伍不稳定、教学效果难以评测等现象，提出在通用技术教学中，渗透STEM教育理念，开展项目式教学，提出了项目式教学活动的教学模式，试图通过这种方式解决学科教学中出现的问题，提高教学效率，促进学生高阶思维的发展，促使教师自身专业成长。

关键词：STEM教育;项目式教学;实践研究

中图分类号：G632.4    文献标识码：A    文章编号：1992-7711（2020）35-019-02

前言

STEM教育在国内如火如荼的开展，不仅国家各个层面出台政策支持，各路资本也是相继涌入，作为一个市场在开发。这种融合科学与技术、工程与数学的综合教育理念，与学校传统教育中细致的分科学习不同，基于现实情境的复杂问题往往涉及到多学科知识，必须依靠多学科的综合知识。因此，STEM教育理念也是要培养学生解决现实真实问题的能力。STEM教育旨在提升学生的STEM素养，对于什么是STEM教育，目前有后设课程、替代课程和融合课程三种认知。笔者认为，第三种路径中，将STEM教育视为一种教学策略，在现有学科教学中，通过灵活应用探究式学习，基于项目的学习和基于设计的学习等学习方式，来培养学生综合利用STEM知识解决现实问题的能力，是教师和学校容易接受，也易于推行的一种模式。将STEM教育作为一种教学策略，在实际应用中，以解决现实中的实际问题为目标，根据不同的目标，可以将STEM教育分为验证型、探究型、制造型和创造型四种不同的应用模式。

一、以技术学科为实施载体

在国内普通高中课程体系中，技术类课程包括信息技术和通用技术，通用技术的核心素养就是要提高学生的技术意识、工程思维、物化能力、图样表达、创新设计这五个方面的技术素养，注重多学科知识的综合，运用技术与工程的思维解决真实情景下的问题，这和STEM教育的培养创新型综合人才的目标是具有一致性。

二、问题提出

通用技术核心大概念包括设计的过程、结构、流程、系统、控制等，课程内容里还包括多技术领域相关知识，课程标准要求学生在技术意识、工程思维、物化能力、图样表达、创新设计等核心素养上都能有所发展，且能达到一定的层次。如此多的学科知识的概括，如果要较好的开展教学，就对教师提出了较高的专业要求，但与此相对应的是技术学科作为一个新设学科，尚无法摆脱目前高考升学压力下的弱势学科地位、教师队伍建设、教学效果评价等各种问题。

笔者在刚接触这个学科的时候，采用基于多媒体的案例教学法，先激发学生兴趣，然后再逐步提高。经过几轮的教学，效果缺并不理想。各个专业学科知识的缺陷让教师难以整合教材，对任课老师缺乏专业的引领也让很多刚开始接触这个学科教学的老师感觉无从下手。尤其是很多学校，都是临时安排其他学科的老师兼任上课，并非专职学科教学，导致很多老师都是临时过渡的心态，抱有一种得过且过，快点脱身的想法。以上种种实际上就违背了国家新课程改革设立这个学科的初衷：提高学生的各个方面的技术素养，培养新时代的技术人才。

三、基于STEM理念的项目式学习模式设计

项目式学习是一种能够以学生为中心的教学方式。在项目式学习过程中，学生会以目式学习过程中，不仅仅要求学生能够应用所学的学科知识，还要懂得如何在现实生活中将这些知识学以致用。

（一）项目式学习教学模式

（二）STEM教育目标解析

四、基于STEM理念的项目式活动教学模式案例实践

根据维果斯基的“最近发展区理论”，基于学生的生活经验和学习能力，教师帮助学生搭建的“脚手架”，在教学过程中逐渐撤去支架，让学生形成自主学习的能力和意识。在项目式活动设计时，教师定好大方向作为主题方向，各学习小组自行确定主题：

（一）项目式学习活动主题及学习支架要求

（二）以建模活动为载体的STEM理念的项目式活动组织流程

五、STEM项目式活动效果评价

在通用技术课堂教学中，通过开展基于STEM教育理念的项目式学习活动，在具体的教学实践过程观测和调查反馈中，可以发现：

1.学生参与度提高：相较于以前的传统授课方式，基于STEM理念下开展项目式学习活动，学生普遍比较感兴趣，参与度高，激发学生主动学习和互相学习。

2.教师教学压力减小：传统课堂教学模式下，教师既要开展教学活动，又要兼顾学生的全体和个体发展的问题，往往很难做到对学习困难或学习注意力分散同学的关注，而基于STEM理念下的项目式学习活动，教师教学过程中专注和学生个体开展交流和指导，达到分层教学和个体指导的目的，更有针对性的解决课堂问题。

3.师生关系更加和谐：师生在学习活动中动态交流，不再是站在学生的对立面，而是融入到学生学习活动之中，处于一种更为和谐的师生、生生之间的交流状态。

4.学生核心素养得以提高：通过遍历整个项目式学习活动、体悟技术的设计与制作的过程，学生的学科五大核心素养均有显著提高;体现了技术课程的特点，让学生从做中学，提高学生的技术意识和工程思维。

5.学生的高阶思维的发展：通过分析、综合和评价别人的作品和自己的作品，能够有效的发展学生的高阶思维，学生的小组合作学习能力、合作交流能力、表达能力、批判性思维都有了一定程度的发展。

六、结语

在基于STEM理念的通用技术项目式教学活动实践过程中，通过调查、过程观察分析发现，学生的解决真实问题的能力和技术素养得以提升，但在活动开展过程中，也出现了部分同学摸鱼，没有积极参与到活动中去，在小组合作完成项目式活动的时候，也出现个别能力强的同学完成了大部分工作，少数动手能力弱的同学虽然也在参与，但参与活动部分较少，得到的学习机会也较少。另外，在对对学生的高阶思维的发展變化方面，也需要都在在后续研究中，建立更具体有效的测评方案，就可以更好的进行观察和活动开展，这也是我们在后续的研究中要逐渐建立和研究的内容。

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（作者单位：广州市南沙大岗中学，广东   广州   510000）