义务教育科学课程标准(2022年版)最突出的变化之一是强调知识与实践的统一,学习与思想的结合,旨在让学生不仅像科学家一样探索,而且像工程师一样实践,这无疑对小学科学教学提出了更高的要求。目学科教学计划前,它受到了各国的广泛关注STEM(科学Science、技术Technology、工程Engineering、数学Mathematics)教育的核心是学生需要科学探索、工程设计、数学方法与信息技术有机统一,运用跨学科知识和方法解决实际问题,提高创新初中学科意识和实践能力。这与新一轮科学课程标准所倡导的价值取向是一致的。

近年来,浙江省嘉兴验小学一直致力于发展STEM教育与科学课程深度融合的本土化实践形成了普及 进阶 拓展课程融合实践模式,促进不同层次学生的发展科学思维、培养科学实践能力。

普通课程注重开放性和应用性

基于学科融合的普适型STEM课程面向所有学生,由各年级科学教师领导,一般需要两到三个小时。学校系统规划设计了小学科学课程一至六年级教材中技术与工程领域的学习内容,形成了我们的风车、让玩具屋亮起来、疯狂过山车等20多个和STEM整合教育的科学学习项目。

这些学习项目与科学学科的核心概念联系在一起,使其具有内在逻辑和外部相关性,避免了课程实施的随机性和碎片化。与以往围绕本课核心科学概念的科学课程不同,学习和制作一个单一的科学小型生产是不同的STEM学习项目更强调学生通过开发解决方案、检验设计合理性、权衡解决方案、讨论过程,在任务情况下运用所学知识,开发工程设计能力。

这种开放和应用的学习任务充分渗透了工程设计的迭代过程,从最初的尝试到通过编程应用建立科学理解,到优化设计,再到进一步的测试,更好地反映了科学与工程的双向联系。

高级课程注重解决真实情况下的问题

基于项目驱动的高级学校STEM课程的开发和实施,让学校有余力的学生在面向现实世界的情况下,通过长期的创造性工程设计和开发STEM提高科学探究能力和实际解决问题的能力。

这类项目学习主要突出以下特点:一是真实性,项目注重与生活实践密切相关的真实科学问题;二是高级,更注重项目学习中学生的实践操作能力、沟通能力、创新能力和合作能力;三是开放,学习过程开放,需要在迭代中找到最佳可能的解决方案;四是合作,推动学生在学习过程中的合作与对话。

周五学校使用走班选修课时间,成立STEM科技创新营招收科学、信息技术、数学、美术、语文等四至六年级学生,并与学科教师合作指导学生完成STEM项目。

周五学校使用

走班

选修课时间,成立STEM科技创新营招收科学、信息技术、数学、美术、语文等四至六年级学生,并与学科教师合作指导学生完成STEM项目。学校成立了校级。STEM世界机关王等项目学习社团STEM社团。团队围绕主题情境建设项目,设计创意连环机构,现场展示和阐述作品。基于项目驱动的高级学校建设STEM课程学习过程包括三个迭代循环:整个循环用于整个项目的学习过程,探索循环为方案设计提供科学依据,测试循环用于优化产品和方案。三个循环相互促进,相互补充,帮助学生完成项目学习。

延伸课程满足学生的个性化需求

学校根据节假日实际作业、春秋研究、寒暑假研究等不同时期,设计了科学课程的延伸STEM课程。这些学习项目具有以下特点:一是时间多,空间多维,时间延长,闲暇时间可以进行;二是动态灵活,在实施对象、课程内容、实施形式、课时上更加动态、开放、灵活。

延展型STEM在课程学习中,学生可以根据自己的兴趣、专业知识、能力水平和资源,在主题菜单中选择特定的STEM挑战任务,然后根据任务要求选择合适的学习伙伴组成项目组。小组在回顾过去STEM在学习项目经验的基础上,合作讨论、制定计划,然后进行设计、制作、测试、修改和改进,并进行展示和质疑。在这个过程中,为了找到解决问题的方法,学生往往需要体验真正的工作节奏,在开放时间和空间的帮助下独立探索,从而不断培养解决问题的能力。

实践表明,通过STEM教育与科学课程的融合实践,聚焦真实问题,让学生在不同层次上STEM在项目学习过程中,学习像科学家一样探索,像工程师一样实践的思维路径和方法,有效培养学生独立学习和探索、创新和投机、质疑和反思、善于解决问题、愿意合作、沟通和展示的能力。

(作者为浙江省嘉兴市实验小学党委书记、校长)

2022年11月23日,《中国教育报》第五版 作者:张晓萍