STEM理念引领下的校本课程开发

◇王凤梅（江苏：苏州工业园区唯亭实验小学）

在国际比较中，中国学生往往被认为基础扎实，但是在创造性、问题解决方面存在不足，甚至是短板。在我们的平时教学中，教师会更关注知识掌握，然而，不够重视技能的培养。基于当前我国教育情境，STEM 理念下的小学科学校本课程可以在一定程度上补齐我们教育的这块短板。作为教育工作者，我们努力尝试开发并实践适合学生发展需要的STEM 理念下小学科学校本课程。旨在培养学生的科学核心素养，让学生具有应对未来挑战的能力。

一、国内外研究现状

国外学者关注科学教育的时间较早，研究得也比较深入。如Robert E. Yager提出未来科学教育需要遵循四大目标：个人需求、社会问题、职业意识、学术准备。Wojnowski Brenda 认为：博物馆、天文馆和娱乐中心等地点属于非正式科学教育的场所，这些地方对学生来说是灵活的、有趣的且具有一定吸引力的。发生在教室以外的地方的学习，能帮助学生在真实、有吸引力的背景下理解相关科学概念。

关于科学教育，国内研究也正在兴起。从理论方面来说，主要集中在科学校本课程的开发理念、策略、课程建设等方面。袁才方在科技教育校本课程的研究中，提出科学校本课程的开发理念——“重视师生互动”“开发地域资源”“突显学校特色”。郭生麟深入研究科技教育校本课程的开发与实施，并提出课程开发的发展性原则、层次性原则、整体性原则、愉快性原则、重视过程原则、自主性原则。这些学者的研究为我们一线教师提供了很多的理论参考，让我们在科学校本课程的开发建设中有据可依。也有一些教师通过典型教学案例的学习，来探讨科学校本课程的实践路径。

夏雪梅在《项目化学习的实施：学习素养视角下的中国建构》一书中提出：我们应当培养学生具有尊重生命、勇于质疑、具有社会责任心、严谨细致的科学态度与精神，项目化学习这种基于真实情境的学习模式可以更好地培养学生的科学核心素养。在做事中学习、在做事中打磨，升华自身的价值判断，让我们的学生关注真实的世界不仅可以培养学生深度理解和掌握概念或者锻炼思维的能力，同时也能够培养学生的社会责任感。

二、核心概念及其界定

（一）STEM理念

STEM 理念是指在真实情境问题中，用学科整合的方式将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科融合到教学中，培养学生的STEM 素养。本课题中“STEM 理念”主要指的是用整合科学、技术、工程和数学的学习方式来培养学生的科学思维，强调跨学科，以学生为中心且与基于真实情境、真实问题相关。培养学生问题解决、逻辑思维、批判性思考的创造性能力，努力培养学生的科学核心素养，最终培养学生具有面向未来的能力。

（二）科学校本课程

科学校本课程是指以学校为基础，立足学校实际状况和学生需求而自主开发、实施的课程。在本课题中“科学校本课程”主要是指在遵循《义务教育科学课程标准》的基础上依据本校学生的特点以及科学教育现状，对现有科学课程进行校本化处理的课程开发活动。在这一过程中，学校应当结合学生科学学习状况，合理利用周边教育资源（如阳澄湖、草鞋山），形成具有本校特色的校本化课程并努力组织实施。希望能够提高本校科学课程教学的质量和水平，从而提升学生的科学素养，并促进本校科学教师的专业成长。

三、STEM 理念引领下小学科学校本课程开发的必要性

（一）培养学生对知识和生活的探究精神

以文献资料的研究为支撑，理论研究的支撑可以让实践更有方向和意义。冯波在《基于STEM 下小学科学的项目学习探研》一文中指出，融会贯通的知识能够帮助学生更好地解决实际生活中的许多问题，而STEM 教育将不同学科的知识融合到一起，实现跨学科性的融合。通过灵活运用各学科的知识和本校的实际环境，解决实际遇到的问题，倡导跨学科的多样化学习方式，提高学生的科学素养。

（二）养成学生抓住“关键性联系”的本领

以STEM 理念为指导，寻求适合本校学生的科学校本课程。调查研究非常有必要，可以根据调查结果分析学生的科学学习状况，了解学生的已有知识和相关前概念，有针对性地开展适合本校学生的校本课程的实践活动，养成学生抓住“关键性联系”的本领。

（三）促进学生创新能力提升的有效途径

小学科学是最适合STEM 理念实践的学科，STEM 理念下的科学校本课程能有效提升学生的学习效率，更符合探究学习的理念，让学习更有意义，可以促进学生的全面发展。

（四）全面科学评价学生的科学素养

将形成性评价和总结性评价相结合，记录性评价、等级性评价和描述性评价相结合，自我评价、小组评价、教师评价相结合，构建适合本校本课程的评价体系。

四、STEM 理念引领下小学科学校本课程开发的意义

我们希望给学生创设丰富的科学教学活动，调动学生的积极性，实现高效的自主学习，促使学生能够协同合作开展知识探究，最终实现知识共享，成为主动学习、合作学习的受益者，提升学生的创造性解决问题的能力。

STEM 教育是实现创新和培养科技人才的关键抓手。STEM 教学理念下实施校本课程教学，可以使学生充分地将学到的课本知识应用到不同的学习活动或者实际问题当中，为学生从事更高层次的科学研究工作积累项目经验。以课程开发为载体，可以培养学生创新精神和实践能力，最终实现学生科学、技术、工程和数学素养的提升；通过挑战性的激励，可以激发学生的学习动力，提高学生的学习能力和综合素养；通过合理分工、共同参与的分析、设计、实验、完善的过程，可以培养学生的团队合作意识。

只有将创新、创意到创业贯穿于整个教育体系，激活众创时代的创新基因，才能尽快实现建设创新型国家的战略目标。因此，开发STEM理念下小学科学校本课程具有为实施创新型国家的战略奠定创新型人才基础的重要意义。

五、STEM 理念引领下小学科学校本课程开发的研究目标和主要研究内容

（一）研究目标

通过课题研究，我校科学教育更适合本校学生科学核心素养发展的需要，理论知识的架构学习可以更好地指导实践教学。我们希望学生不仅要像科学家一样去探究，还要像工程师一样去实践。在课题研究过程中，在真实情境中，我们依托模糊任务，开展相关教学，促进学生各科知识的融会贯通，提高学生的创造、创新能力。在跨学科项目式学习中培养学生发现、分析和创造等科学能力，提高学生的综合科学素养。

（二）主要研究内容

1.相关文献研究

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》弱化了领域的概念，而强调13个核心概念和4个跨学科概念，注重科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养的培养，并在平时教学中融入学科核心概念。深入学习STEM 理念下小学科学校本课程的相关理论研究。在STEM 理念指导下，对校内（学生情况、教师情况、学校氛围等）以及校外（阳澄湖国家旅游度假区、草鞋山）的情况进行详尽的分析。

2.校本课程开发状况调查

以STEM 理念为指导，结合学校的现实状况，立足于本校科学教育的优势，充分挖掘学校区域地理位置的便利条件，寻求适合本校学生的科学校本课程，充分利用周边资源来丰富学生的科学学习。通过实施科学校本课程，实现发展学生探究能力、注重实践探索、联系社会实际、回归生活世界融合人文教育、关注生存环境的目的。

3.校本课程开发的资源建设

成立校本课程开发小组，全面负责课程的开发与管理、实施工作，拟定本校STEM 理念下科学校本课程的目标，重视激发学生的求知欲，着重培养学生的探索精神，依据学生的年龄和认知特点，编写内容丰富且具有代表性的研究内容。依托阳澄湖这一优越地理位置条件，开展阳澄湖大唯小亭之系列探索课程：内容包括植物篇、动物篇、土壤篇、湿地篇、生态系统平衡篇、绘制阳澄湖旅游地图篇等。依托与现实生活相关的真实情境，焕发学生的参与热情和创新精神。（如下图）为校本课程图谱的初步设想，构建的课程图谱包含对学生的科学素养、综合能力和合作意识的培养。

校本课程图谱

课题组认真研读课程标准，努力更新自己的教育理念。在课题研讨的基础上，宋丽萍老师针对一二年级学生的特点，组织学生寻找春天，学生制作了精美而又可爱的树叶画；课题组虞志英老师针对三四年级学生的特点，开设“定格春天——植物花结构标本制作”以及“留住阳澄美景——水生植物标本制作”公开课，深受学生的喜爱；五六年级的学生利用滴胶技术，将春天的美定格为一张张精美的书签。另外，在技术工程领域我们开设了针对三四年级的校本课程“校园气象观测站”，针对五六年级的校本课程“未来航海家——制作我们的小船”。这是我们理论走向实践尝试的一大步。

4.校本课程的课程评价

课程评价对一个课题来说至关重要。我们要想建立更适合本校学生的科学校本课程评价体系，首先要清楚我们到底要评价哪些方面，然后在项目学习手册中为学生设计好操作、有标准量规的评价体系。初步建立适合此校本课程的标准化量规。但是由于具体的学习情境千差万别，学习过程也是一个动态持续的过程，所以，我们应当在课程评价中注重形成性评价和总结性评价相结合，同时使用多种形式如记录、描述、等级评定等。评价主体也不仅仅是教师评价，也应包含自我评价、小组评价。这些都是基于学生参与STEM 实践的观察，促进学生对照学习评价不断地反思，提升自己的跨学科整合能力及综合素养。