九年一贯制学校STEM模块化课程开发和实施策略研究

赵范珏

[摘要]STEM学习是一种将科学、技术、工程、數学乃至艺术等学科有机融合的跨学科教育学习。作为九年一贯制的学校，苏州工业区金鸡湖学校依靠学段优势，在两年的探索中，针对本校STEM学习特点，积极实施sTEM模块化课程，融合各学科特点，进行STEM学习策略研究。就该校STEM模块化课程开发和实施策略，进行阐述。实践表明，运用这些教学策略实施STEM学习，不仅大大提高了课堂效率，有效地培养了学生的创新素养和能力，还能促进学生的可持续发展，让每一个孩子能在课程中“闪耀光芒”。

[关键词]STEM教育;开发实施策略

[中图分类号]G622.3 [文献标识码]A [文章编号]1007-9068（2020）09-0084-02

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematlcas）四个学科英文首字母的缩写，也就意味着STEM这门学科的融合性，它是一种将科学、技术、工程、数学乃至艺术等学科有机融合的跨学科教育学习，这就要求教师打破传统的学科内容框架，对各学科之间相互关联的知识进行整合，形成模块化课程资源。作为九年一贯制的学校，我校依靠学段优势，在两年的探索中，针对本校STEM学习特点，积极实施STEM模块化课程，融合各学科特点，进行STEM学习策略研究。

一、STEM模块化课程开发策略

策略1：翻转设计模式

STEM课程是开放性课程，教学目标不清晰是课程面临的最大问题。如果使用传统的课程设计流程，从确定课程内容开始开发，明显感觉无从下手。因此我们受到“翻转课堂”的影响，决定采用逆向思维，先设定学生最终所要达到的学习效果和目标，再根据学习表现确立评价标准，然后确定课程实施的方法，直到最后才设计上课内容。采用这样的翻转设计模式，不仅解决了教学目标和学习内容界定不清的问题，还在一开始就在头脑中形成印象，帮助教师明确理清STEM课程所期待达成的学习表现。

策略2：整合模块模式

STEM课程在开发的初期，会呈现一种头绪千万，但无从下手的状态。因此，我们采用的方法是按照年级设立主题，分别以三年级“磁力生花”、四年级“电路探秘”、五年级“一景一世界”、六年级“建筑之美”、七年级和八年级“人工智能”为主题，整合相关内容，形成首尾呼应、承上启下的模块化课程，帮助学生梳理知识体系，将学科素养系统化。

策略3：成长递进模式

STEM课程的设计不是一蹴而就的，也不应是一成不变的。每一位上课教师都是课程的开发者，在上课过程中出现的问题和思考，在课后会立刻记录，一段时间实施之后，在课题会议上提出，在不断的研讨后，形成新的课程计划，实施教学。在教学过程中出现问题再进行讨论，如此螺旋式地反复修改与打磨，让STEM课程呈现一种增长式的提高。

二、STEM模块化课程实施策略。

策略1：激发学习的兴趣——先玩后学

为了更好地上好STEM课，必须以激发学生的求知欲为首要目标。中小学生年龄还处于较小阶段，直观的思考和操作是最大的特征。“先玩后学”策略，实际上就是先呈现学习成果，让学生体验到乐趣之后再进行探索制作。当然，“玩”不是随意地玩，而是在每次“玩”之前给学生发一张课前学习任务书，让他们“有目的、有指导、有要求”，更好地理解设计意义，扩大思考维度。

以六年级STEM模块课程《建筑之美》中的《搭帐篷》为例，课前在教室里搭建起一个真实的帐篷，把学生充分吸引到活动中来，组织学生进行帐篷游戏，同时分发课前学习任务单，让学生思考“这个帐篷是什么样的？由哪个部分构成？帐篷有什么作用？这样的作用和构造是什么关系？”等问题。为帮助学生梳理思路，学生既可以用文字和图画，也可以用思维导图来表达结果。学生带着问题去玩的话，会从“游戏体验者”转变为“游戏设计师”。游戏结束后“设计师”们交流他们的设计意图，进行思维的进一步碰撞。当学生有了基本的设计思路，再经过实际运用，对于帐篷各部分的作用也会有深刻的理解。先玩后学的策略既能激发学生学习的兴趣，又能为后续开展活动打下坚实的基础。

策略2：提升综合能力——设置应用情境。

STEM学习的项目来源于社会热点、生活所需，而且活动内容都不能离不开学生的生活，在解决这些问题的过程中，可以潜移默化地培养学生的责任感、使命感。

以四年级学生的“点亮世界”活动为例，以四年级十岁生日成长祝贺和礼物的交换为契机，以制作生日祝福卡为目标，引导学生自己设计制作卡片，达到学科连接的目的。在真实的情境中，学生的获得感大大加强，目的性也更为明确，为学生STEM课程活动在对应的学科知识的同时，不失时机地设置应用情境，帮助学生联系生活实际，促进学科的融合性和实用性。

策略3：鼓励个体差异——善用学习资源

STEM课程以开放式学习为主要学习方式，但因学生的知识和能力水平的不同，会导致学生的学习进度不一致。为了鼓励学生的个人差异，需要采用教师的个别指导策略。但是我们知道，由于班容量较大，让教师一个一个进行个别辅导，是无法在有限时间内完成学习任务的，因此，必须提供有效的可自主学习的学习资源。这样做不仅可以满足不同学生的学习需求，还可以减少教师的工作量。可选择的有效学习资源和方式有很多种，如设计导学单、微视频教学、APP软件学习等，其共性就是学生能根据兴趣、能力和学习程度，自主进行学习，并达到各自的教学目的。

在课题研究过程中，我比较提倡的是这种“学习技能卡片”，在STEM课程中既经济又高效。学生可以在学习卡的指导下完成项目活动。比如，以五年级STEM模块课程中的“一景一世界”中的“巧夺天32"为例，学生可以通过看、学、用的学习卡简单明了学习内容和设计制作流程，学生在短时间内就能了解和掌握。这样做不仅降低了教师的工作量，学生的个性化差异化需求也得到了满足。

策略4：促进思维发展——活用思维导图

STEM教育的目的之一是提高学生解决问题的能力，提高辩证思维能力。而要调动学生思维的积极性和主动性，必须先让学生的思维“动起来”。在STEM学习过程中，思维导图的使用不仅指导学生用一些想法解决问题，还让学生对解决问题的有效性进行比较。

以七年级STEM模块课程的“人工智能”中的“倒车入库”为例，将驾照考试中常见的项目作为课题，在挑战课题的过程中，首先让每个学生自己绘制思维导图，整理思考设计过程，再在组内进行思维交流，最终以小组为单位组合形成小组的思维导图，记录发现的问题。思维导图的使用帮助学生理清思维，梳理知识点，更好地为后续的活动服务。

策略5：载录成长轨迹——成长任务袋。

STEM的课程虽然是基于设计的学习，在课程实施的过程中，学生的学习不应仅仅是口头上叙述设计的计划，而应把计划设计落实在纸上，使图形，表格，文字也成为设计的一部分。在学生一系列STEM课程中，每一节课上学生的设计图纸都应收集保存在成长任务袋中，以此来记录学生的成长轨迹，培养学生的创造性表达能力。

这里要注意的是：成长任务记录区别于其他文字日志，没有统一的格式，引导学生最大限度地发挥自己的主观能动性，学生们通过写、画、剪、贴等多种方式来记录和表达，将规划、设计、感悟等内容集于一身，充分体现了STEM课程的综合性特点。下课后，这些集创造力、想象力、幽默、设计、表现力于一体的小本本就是学生学习成果的一部分。形式多样、内容丰富的成长任务袋将学生的学习成果进行总结，展示了学生阶段性的学习情况，帮助学生建立学习是可以更好解决实际问题能力的意识。

有效实施STEM课程，真正促进学生的学习兴趣、解决问题能力、思维能力，体现个性差异和成长性，必须活用教学策略。实践表明，运用这些教学策略实施STEM学习，不仅大大提高了课堂效率，有效地培养学生的创新素养和能力，还能促进学生的可持续发展，让每一个学生都能在课程中“闪耀光芒”。

（责编：韦淑红）