STEM理念下科学课项目式活动的设计与实践研究

◇刘 昆

【作者单位：宿迁市实验小学 江苏】

STEM理念是一种综合型教育理念，其目标是为培养具有科学精神与实践创新能力等全面发展的人。基于STEM理念开展小学科学项目式活动，倡导小学科学开展跨学科学习的方式，有利于培养小学生的解决问题能力与小组合作能力。本文以项目式活动的开展为切入点，分析项目式活动的特点，从整体流程与流程框架等方面，探讨STEM理念下小学科学项目式活动的设计与实践，旨在为有效开展小学科学项目式活动、提高学生的科学素养提供参考。

基础教育课程改革的不断深入，推动小学科学教学改革进程的加快。STEM是一种以项目学习与问题解决为导向的课程组织方式，旨在让学生通过运用多学科知识与技能解决生活中的真实问题。项目式活动是落实STEM理念的重要途径。在新课改背景下，教师将STEM理念渗透到小学科学教学中，运用STEM理念开展教学实践，引导学生基于项目或问题的方式进行整合式学习，以解决生活中的真实问题为任务驱动，将科学、技术与数学等进行有机融合，构建以项目完成或解决问题为基本模式的教学方式，对培养学生的创新能力具有积极意义。

一、项目式活动的特点

在教育改革新形势下，小学科学新课程标准明确指出，“STEM”是一种以项目学习与问题解决为导向的课程组织方式，而项目式活动是落实STEM理念的重要途径。STEM理念下的小学科学课堂活动需要具有更高的综合性，项目活动的开展适合小学科学教育的内容。整体性与目标明确性是项目最基本的特征。项目是一个有着明确开始与结束日期的活动，是为实现目标而开展一系列活动的有机组合。项目式活动具有一定的生命周期，活动周期时间较长；而项目的完成是一个整体、分解与综合的过程，是在有限时间与有限资源的条件下有计划且有组织地解决活动过程中遇到的问题。项目的整体性与目标明确性是相互依赖的基本特征，而周期长、目标明确与综合性是项目式活动具有的特点。

二、STEM理念下小学科学项目式活动的设计与实践

（一）项目式活动的整体流程

STEM 理念是小学科学教育的教学要求，融合了科学、技术与数学等多学科领域的知识；项目式活动为STEM各学科的整合提供了充足的实践机会。整体流程的设计是STEM理念下小学科学项目式活动设计与实践的基础。而教师作为小学科学项目式活动的发起者，需要明确项目的目标，要有效整合多样化教学资源进行项目式活动主题的导入，引导学生参与到项目式活动的设计与实施中。教师要控制小学科学课堂教学活动并干预项目式活动，评估验收项目成果，有针对性提出适合学生个性的学习策略；要了解不同学习风格维度与不同职能角色的关系，建构小学科学项目式活动整体流程的模型，按照项目记录单的内容进行项目内容与材料等各方面的实时监督与记录，保证STEM理念下小学科学项目式活动的有序开展。

以“桥梁建筑师成长之路”项目式活动的开展为例。考虑到培养小学生科学素养与综合能力的需求，教师在小学科学课程教学中需要改变传统的教学观念，认识到STEM理念下小学科学项目式活动对学生能力培养的重要性；要有效整合科学课程的各方面教学资源，设计好“桥梁建筑师成长之路”项目式活动的具体活动内容。教师可以将整个项目式活动细分为“搭建桥拱”“制造纸桥”与“建造桥梁”三个活动，针对细分的三个活动提出具体要求与教学目标，采用小组合作学习方式开展“桥梁建筑师成长之路”项目式活动；要对不同学习风格的学生赋予不同类型的任务，对参与活动的学生进行合理的分工，由小组成员共同讨论并准备项目材料，采取教师评价与学生自评相结合的方式进行活动评价，确保学生能够在活动中掌握一定的科学知识与工程技术。

（二）项目式活动流程的框架

STEM 理念下小学科学项目式活动的设计与实施包括启动、设计、实施、控制与收尾等五个过程。而项目式活动流程的框架设计，一定程度上影响着项目式活动的开展。教师作为小学科学项目式活动的发起者，通过适合小学阶段学生主体认知水平的方式进行小学科学项目式活动的设计与启动，应合理布置项目主题，引导学生围绕项目主题与定义去解决问题。考虑到锻炼学生实践动手能力的需求，教师应鼓励小学生参与STEM理念下小学科学项目式活动的设计与实践中明确项目所需材料并列举项目清单，促使项目小组在有限资源条件下完成符合要求的活动成果。

仍以“桥梁建筑师成长之路”项目式活动的开展为例。考虑到项目式活动赋予教师与学生对活动的控制管理能力，以及STEM理念下小学科学课程教学改革的需求，教师要引导学生参与到“桥梁建筑师成长之路”项目式活动的设计中，仔细观看与“桥梁建筑师成长之路”活动有关的微视频，了解桥梁建设的相关知识与技术，分析桥梁建设过程中可能遇到的问题。要让学生以小组为单位搭建微视频中的桥拱，由教师指导学生绘制出完整的两层桥拱，合理设计“桥梁建筑师成长之路”项目式活动的启动、设计、实施、收尾等过程的具体流程框架，按照细分的“搭建桥拱”“制造纸桥”与“建造桥梁”三个活动实施，让学生了解到利用简单材料建造各种各样的结构，全面培养学生的实践动手能力与科学素养。

三、结语

在新课改背景下，STEM理念在小学科学课程中的渗透，改变了传统的教育方式，强调学生在动手实践中学习多种类型的知识与技能。针对STEM理念下小学科学项目式活动的设计与实践，鼓励学生在认知范围内建构知识经验体系，合理设计项目式活动的整体流程，细化项目式活动流程的框架，明确项目的目标，鼓励学生通过合作学习解决现实生活中遇到的问题，倡导学生动手动脑做科学，从而培养符合科技社会发展的人才。