科创和STEM教育区域实施策略研究

李红梅 刘一柱 邝愈民

科创和STEM教育是基于建构主义和元认知科学，打破科学、技术、工程、数学等学科边界，以项目为引领，以问题为导向，倡导学生自主探究与合作学习，培养青少年的科学兴趣、探究创新精神和解决问题能力，培育具有科学素养、技术素养、工程素养和数学素养的复合型创新人才。本文用科创和STEM教育的理念，以区域实验为基础，根据实施过程遇到的问题，提出具有本土化、特色化、实效化特点的科创和STEM教育区域实施策略。

一、强化顶层设计

科创和STEM教育是新时代基于新型人才需求而孕育出来的“新生儿”，是培养学生创新精神和实践能力的新兴教育理念。

1.在理念上深刻理解。采取线上、线下方式，全面提升教师对课程理念的认知和理解。线上，借助国内外优秀期刊文献和STEM学习平台等;线下，聘请专家到校培训或组织教师到实施该教育理念较成熟的区域观摩学习，提升教师实施水平。

2.在课堂上团结协作。科创和STEM课程涉及多学科知识，强调教师协同合作。课前应引导各科教师根据课程内容，共同制定具体实施方案，明确不同学科内容的分工与整合，以便他们能更好地引导学生整合运用各学科知识完成具体项目。

3.在目标上明确实施要求。明确实施目标，规划好要求，如：成果形式、过程表现、拓展能力、评价要求等。

4.在任务上落实引导跟踪。教师根据学生的学习能力和兴趣，选取适合的教学内容，确立项目，制定学习目标、任务和方案，组建学习小组，预设好实施过程会遇到的问题，准备好解决问题的方案。

5.在评价上建立科学体系。在制定评价体系时，不仅要有阶段性评价、过程性评价，还要建立多维度的评价指标，对学生进行科学、客观、全面的评价。比如：时间管控、参与过程、知识应用、实验操作、合作交流、创新能力、任务完成情况及成果质量等。评价方式需多元化，既有教师的评价，又有学生的自评、互评，以及家长评价。

6.在资金上给予保障支持。课程要顺利开展，经费上必须给予充分保障。通过设置专项基金、搭建平台、举办赛事和学生作品展览会等形式，争取社会、企业等团体的力量支持。

二、强化实施管理

目前，STEM教育没有统一的课程标准和评价标准，需要做好规划和管理。

1.规划先行，保障课程开展有章程。学校组建教研团队，确保课前有计划、上课有教案、活动有方案、课后有反思，采取调查、考察、竞赛、评价等形式，做到有教师、有课时、有实施、有成果、有评价。

2.全程管理，保障课程实施有质量。课程负责人定期召集课程实施成员进行学习、研究。教研团队要发挥团队合作精神，定期开展集体备课、听课、评课、说课等研讨活动。

三、强化素养培养

STEM教育侧重在学习过程中引导学生通过探索与思考，解决项目中遇到的真实问题，建构学科知识网络，加深对各学科知识的认知能力，提升学生科学素养，达到培养学生多元思维的目的。

1.項目为根，注重情境创设。充分挖掘现实生活中有价值的工程问题，确定具体的学习项目，以项目领路，设计研究问题，以真实的情境问题作导向，体现生活化与社会化的特点。

2.体验为主，注重体验感悟。学生自主、亲身参与实践，综合运用多学科知识解决问题，通过主体参与、体验获取新知，培养学生综合运用知识与技能解决实际问题的实践能力和科学精神。

3.交流为介，注重实践提升。强化学生角色培养，注重学生间的交流，通过科学问题的探讨及技术的改进，培养学生的批判思维、协作意识、创造能力、创新精神及表达能力，提升学生的技术素养、科学素养、语言素养等。

4.整合为要，注重价值体现。强化各学科资源及教学方式方法的整合，整体设计项目，综合考虑因素，设计周全合理的方案，让学生全角度体验，培养学生学科综合素养。

四、强化学科融通

STEM教育旨在打破学科领域间的壁垒，消除学科之间的隔阂，达到综合运用知识的目标。

1.基于问题的学科知识融合。跨学科整体建构是STEM课程整合最为重要的方面。教师根据授课内容分析所涉及的科学、技术、工程和数学等最基本的学科知识和概念结构，找到不同学科知识之间的连接点与整合点，将各学科分散的课程内容构建成以问题为核心的课程组织，通过序列化的现实情境问题推动核心内容的学习。

2.基于项目的生活经验整合。“以生活经验为中心，以项目为引领，解决实际问题”是STEM课程整合的一个基本原则。将问题转化为可操作的项目，将学术性的学科知识转化为可解决实际问题的生活性知识，把项目作为联系各学科的纽带，让学生在教师的引导下进行基于真实项目的探索式学习，在完成项目的过程中进行知识的建构与深化，培养他们解决生活问题的能力。

3.基于设计的以学习者为中心整合。以学习者为中心的整合是依据学习者需求，以学习者生活经验为基础寻找各学科间的整合点。基于教师预设或学生发现问题并提出任务，学生运用跨学科知识解决问题。这一过程充分激发并保持学生的好奇心与兴趣，体现学习分享和获取成果的愉快，提升学习者成就感与自我效能感，展示教育的人本主义思想。

五、强化资源建设

在应用实验教材的课题内容的基础上，依据实际情况重构、研发本土化STEM课程。选择切合实际和具有校本特色的课题进行研究，并根据课程需求，有目的地开发具有思想性、科学性特点的校本资源。校本课程资源开发应包含校园环境、学校设施设备和活动场所、学校周围的自然资源和社会资源等。此外，充分利用网络课程资源，如上海STEM云中心、中国STEM教育协作联盟等平台。

课程实施后，我们随机对100位学生进行问卷调查，最终显示教学效果明显。一是100%的学生对课程学习感兴趣，科创和STEM教育改变以往灌输式的教学方式，激发学生对科学技术的浓厚兴趣，得到学生喜爱;二是科创和STEM教育整合多学科知识，有效增强学生对物理、化学等基础学科的认知，提升学生综合运用学科知识解决问题的能力，90%以上学生的科学探究能力、实践操作能力和创新能力得到提升;三是有效培养学生的核心素养，在合作交流、成果展示过程中，学生的团队合作、语言组织、逻辑思维和数学表达等能力明显提升。但调查也显示学生的环境意识、信息素养和数学计算能力仍偏弱，今后将对该问题进行研究，使学生的能力得到均衡发展。

责任编辑 王思静