探索STEM教育理念下的项目式学习

何波

〔摘    要〕  近年来，我国在技术创新方面不断进步，带动了STEM教育的发展，使传统教育模式发生了变化，并逐步开放和强调创新型人才的培养。小学科学项目式学习是一种具有独特创新理念的模式，学生之间通过小组项目的合作学习，互相帮助，共同解决某一问题，在科学探究实践活动中提高自己的能力和科学素养。本文主要探讨STEM教育理念下小学生科学项目式学习的方法，以提高课堂学习效率，进一步培养学生的综合素质和创新思维，培养他们的合作和沟通能力。

〔关键词〕  小学科学；STEM教育理念；项目式学习

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  15-0055-03

小学开设科学课程十分必要，有其独特的教育意义，可以提高学生的科学素养，为他们未来的发展奠定基础。基于STEM教育理念，当学生面临科学领域的问题时，需要分析和学习更多的学科知识，进行跨学科的学习和整合。为了有效提高科学教学的有效性，可以采用项目式教学法，鼓励学生相互合作进行探索，从而显著提高学生的科学综合素养。

一、基于STEM教育理念的小学科学项目式学习

（一）可行性

STEM教育理念源自美國，可以应用于各个学科领域来解决问题。在素质教育和新课程改革的基础上，中国对STEM教育进行了一定程度的理性改革，促使其更加符合中国小学科学教育目标，帮助学生理解客观规律，促进学生在尊重自然的同时解决各种科学问题。同时，根据对科学学科的有效分析和实践研究，与小学其他学科相比，它最符合项目式学习的要求。这种教学模式可以成为STEM教育发展的重要基础，使学生能够通过合作学习，结合生活经验和实践知识，独立分析和研究相关问题。同时，教师需在项目的不同阶段执行不同的教学任务，以鼓励学生一步一步地朝着科学学习的正确方向前进。在此期间，学生可以独立操作，也可以采用小组分工合作方式，并不断进行实践探索。这有效地培养了学生的探索能力和许多其他能力，使他们对科学学习产生更多的兴趣，实现寓教于乐的目标，促进学生的长期稳定发展。

（二）重要性

STEM教育理念旨在将科学与技术、工程、数学相结合，让学生体验多样化和动态的课堂学习模式。在不脱离学科知识的基础上开展项目式学习模式，能够丰富整个课堂教学活动，让学生参与活动项目，有更好的课堂参与感，从而在一定程度上提高他们的综合素质和合作学习能力。教师将STEM理念融入日常课堂教学，将学生可以接触到的日常生活情境与课堂知识学习相结合，有助于他们更好地理解知识。学生将在日常生活中积累的经验基础上进一步探索，提高自主创新能力，这将对其科学素养的提升产生一定影响。例如，在讲授《帮鸟儿建个家》时，以项目式学习为方法，教师可以进行STEM教学设计，引导学生利用科学知识整合技术、工程和数学，对鸟巢进行设计和制作。这实现了多学科的融合，提高了学生的学习质量和水平。在小学科学的课堂教学中，基于STEM教育理念的小学科学项目式学习已成为一种必不可少的教学模式，其健康发展和不断创新已成为发展的必然趋势。将它有效地应用于小学课堂教学，以项目式学习为导向，可以促进学生提高动手实践和问题解决能力，使学生充分发挥主观能动性，传播科学思维，不仅逐步养成良好的学习习惯，而且具有更好的科学素养。总之，将STEM教育理念下的小学科学项目式学习渗透到小学科学学科中，对小学教学的发展具有深远的意义。

二、STEM教育理念下的小学科学项目式学习探索

（一）创设学习目标，培养学生的应用能力

小学科学教育应首先在课堂上创设一个合理、科学的教学目标，并根据学生的学习状况、学习态度和个性特征进行综合考虑。在此之前，教师应广泛熟悉教材内容，分析掌握课程中的重点和难点，结合学校实际设计具体的课程目标，结合生活化课程，培养学生的实际应用能力。例如，在教学《校园里的植物》一课时，为了更好地帮助学生了解植物的特征以及植物之间的异同，教师可以引导学生进入校园里的植物世界，了解不同时期各种植物的生长状况，了解每种植物的不同生长条件，认识到各种植物的不同特征，并定期观察和记录这些植物，提高学生的观察和总结能力。

（二）科学分组，进行合作学习

要进行项目式学习，教师首先需对学生进行科学合理的分层，并科学地进行分组学习。分组不仅要基于学生的科学成绩，还需根据学生的实际学习态度和具体学习水平进行综合分析，以实现分组的合理性。同时，教师需注意一定程度的灵活性，以避免和防止出现“同质分层”和“异质合作”的弊端。此外，在分配小组学习任务时，教师应有针对性地分配任务，或者由小组长根据实际情况分配。不能将所有的学习任务都分配给小组合作学习，以免使小组合作学习失去其原有的意义。

（三）设计活动计划，引导学生完成相关项目

在整个项目活动的设计阶段，教师应有效地分析学生的学习能力和需求，从而设计出更适合学生的项目活动计划。项目活动本身是为学习者设计的，因此，教师应合理分析学生的学习兴趣、能力和态度，并对他们现有的科学探究能力和水平进行分析。在项目设计阶段，可以在教学模式设计的基础上制定相应的课程策略，精心准备所需的视频资料、评估图表、教学模式等。通过完整详细的项目活动内容，可以引导学生完成相关项目。例如，在教学《各种各样物质的变化》一课时，可让学生在课前先对以前的知识点进行回顾，还可以通过提问的方式引导学生展开回忆，从而使其能更好地投入本课的学习中。本课的学习目标是了解物质变化的过程，并能从日常生活中找出较为典型的物质变化。教师要提前准备好实验所需的材料，并在具体的实施过程中加强指导，让小学生自己动手完成项目实验。

（四）注重各学科之间的联系，培养学生综合能力

基于项目的学习可以根据知识类别的多样性分为各种类型，可以是对特定学科的深入探索，也可以是跨领域的综合知识实践学习。教师在选择基于STEM项目的学习内容时，应注意正确理解各个学科领域之间的联系，基于各学科之间的关系构建项目型科学课程，这不仅可以提高学生的科学素养，还可以培养学生的综合能力。对于小学4～6年级的学生来说，考虑到他们的心理发展水平，项目式学习在小学科学课程的设置中应该有一定的比例。在扩大和深化基于项目式学习时，还应注意任务的难度和深度。教师应细化项目任务，以提高不同年级小学生学习的可行性。此外，小学科学教师在整合STEM概念时，还应注意突出学习过程的探索性，培养学生积极严谨的学习思维。在进行项目式学习时，还需以设计教学任务为出发点，选择适当的教学活动，组织和设计项目式学习，并从认知的角度让学生参与实践活动。只有这样，学生才能通过观察发现问题，通过思考探索和解决问题，从而完成基于项目的学习任务。

在《凤仙花和狗尾草》的项目式学习中，通过设计种植盒子，学生可以了解工程设计知识与建筑知识；通过进行种子发芽条件的变量实验，通过对照组变量实验，学生可以学习对比这一科学知识，也可渗透数学发芽率等知识；通过仔细观察凤仙花的生长过程，学生可以学习生物的知识；学生通过日常观察，为写好有关植物的作文提供了直观的素材，还可以用画图或摄像记录下凤仙花生长过程中自己认为美的一面，获得美感；而通过对整体实验环节中的记录、数据整理与计算，学生可以学到数学知识。同时，教师还可以借助于这一素材，将其同语文教学的内容进行融合，引导学生完成题目为《凤仙花和狗尾草》的文章，使学生能够在知识学习的过程中，积极主动地应用语文思维的方式，实现对于学科内容的把握。

（五）通过模拟情境进行学习，激发学生学习兴趣

以STEM概念为指导的学习模式是一种新的、以学生为中心的、以问题为基础的学习模式，强调通过问题激发学生的探索和实验兴趣，强调科学问题的解决以及潜在知识的应用和实施，从而培养学生的独立思考和实践能力。同时，借助模拟情境，教师可以在教学过程中增强学生的课堂体验，使他们能够加强对所学内容的掌握，有效提高综合能力。例如，在教学《电与电路》时，首先，教师可以带领学生进行项目式学习，让学生通过小组合作，动手设计电路；其次，用已学的知识在合适的位置安装灯泡和开关，并使其能够亮起来，从而达到自己想要的效果；最后，教师引导学生分析自己在实验过程中的问题，使学生能够借助于项目式学习的思维方式，尝试解决问题。同时，教师还可以加强对学生学习过程的引导，以帮助学生了解情境实践的策略，从而帮助学生感受实验的乐趣，提高学生的综合能力。项目式学习需保证学习项目是合理且真实的。因此，教师在教学时，可以通过创建与问题相关的情境来模拟问题现场，准备充足的项目资料和情境背景，让学生能够真正融入学习项目中。这不仅能够调动学生的学习热情，提高学生的学习积极性，更有助于培养学生的实践能力和独立思考问题的能力。在情境模拟中，教师可以引导学生以小组为单位针对情境问题展开研究和探讨，合作设计问题的解决方案。“模拟安装照明电路”贴近生活，但小学生在生活中会接触不同的安装场景，所以在项目式学习过程中，教师选择此课开展项目式学习比较适合项目式教学的意义。教师也可以创设模拟照明电路安装的情境，激活学生参与和动手实践的能力，這样不仅有利于学生学习教材知识，也能够通过实践性的项目式教学，培养学生的动手操作能力，从而在实践操作中加深学生对于本课知识的理解与掌握。通过情境模拟项目式学习，能够让学生切身体会到科学与生活之间的联系，直接作用于学生的日常生活，有利于提高学生的创新意识和解决问题的能力。

（六）构建教学评价反馈机制

学生进行小组学习后，还需要及时总结和交流学习成果，这种学习模式可以有效地分享学习成果，最后的成果交流可以提升整个课堂的学习水平。在这一点上，教师应发挥引导作用，对学生的总结进行评价并及时反馈，使学生能够有效地吸收和消化知识，而不会因找不到总结的方向而对知识总结感到困惑。在课堂结束时，教师应再次进行全面总结和评估，以学生的表现为基础，并根据学生的发展模式给予鼓励和积极评价。最后的综合评价方式可以多种多样，不仅仅是单一的教师对学生评价，也可以采取小组之间互相评价的方式，还可以适当地引入学生与家长之间的合作评价，丰富评价模式，让评价的主体变得更加多元化，从而对学生综合素养的发展产生更大的影响，为其后续新的科学项目的学习打下坚实基础，让学生更乐于参与到项目中来。

三、结语

总之，STEM理念下的小学科学项目式学习更加重视整合多学科的知识概念，为学生创造更合理的科学教学环境，促进这些知识的完美融合。为了促进科学教育的有效性，科学教师有必要基于STEM教育理念开展项目式教学，引导学生完成科学探究实践活动，最终实现其科学素养和实践能力的不断提高。

参考文献

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