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STEM项目“蛋雕”的设计与实施
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【摘要】STEM教育是培养学生创新能力和综合素养的有效途径。STEM项目的主题应基于儿童、源于问题、融于任务;在目标定位上,应突出主体性、跨界性、协同性和开放性;在具体实施时,可从情境引入、聚焦问题、设计制作、评价改进四个方面模块化地组织教学过程;在改进优化方面,应融通不同学科,丰富课程资源,强化工程意识。
【关键词】STEM项目;主题设计;目标定位;实施过程;改进优化
G623.9?【文献标志码】A?1005-6009(2021)52-0113-04
【作者简介】戴振华,江苏省常州市金坛华城实验小学朝阳分校(江苏常州,213200)执行校长,高级教师,江苏省科学特级教师。
【背景】
《江苏省基础教育STEM课程指导纲要(试行)》指出:STEM教育强调通过科学、技术、工程和数学等领域知识与方法的有机整合,发展学生在知识融通与应用、系统设计与创新、物化实践与表达、文化体验与认同、科学态度与责任担当等方面的STEM素养。基于项目的学习常被缩写为PBL,其能有效帮助学生在情境中理解和运用科学、技术、工程和数学各领域中的知识。STEM项目学习,尝试将STEM与PBL整合,让学生在完成项目的过程中掌握与项目相关的内容。那么,小学科学教师该如何基于儿童有效设计STEM项目及组织开展STEM学习呢?下文,笔者以自主开发的STEM项目“蛋雕”为例,谈谈基于儿童的STEM项目设计的基点、模块与实施策略。
【实施过程及分析】
一、主题架构:突出三个基点
小学阶段的STEM项目,在主题的架构上,要突出三个“基点”。
(一)基于儿童
STEM项目主题选择的主要原则是基于儿童。在确定项目和设计课程时应评估学生的学习基础与能力水平,考虑儿童的认知特点。
以蛋雕为项目主题,意在让小学生体验、感受蛋雕这种非物质文化遗产的独特魅力,弘扬非遗文化。蛋雕是在飞禽蛋壳上刻琢成画的一种民间手工艺品,其融合了绘画与雕刻艺术,源起于明清时期。在设计活动时,要充分考虑学生的动手能力和教学安全。小学高年段学生在动手能力和创造力方面已有一定基础,但对于蛋雕艺术品及艺术形式,大多数学生没有接触过。鉴于此,选择六年级学生较为合适。
(二)源于问题
项目学习常常致力于解决生活中遇到的现实问题。PBL为STEM学习提供了有效路径,显著特征是让学生在丰富的情境中解决问题。在学生解决核心问题的过程中,教师要及时关注STEM多个学科领域(科学、技术、工程、数学等)的目标任务达成情况。
“蛋雕”项目确定的核心问题包括:作为非遗项目的蛋雕究竟是什么;如何制作一个简单的蛋雕工艺品;为什么要传承和保护这门技艺等。围绕这些核心问题,可设计系列活动。
(三)融于任务
任务驱动是STEM项目学习的重要方式,与问题解决紧密相连。STEM项目常常通过有趣且有挑战性的任务,实现对学生创新能力和综合素养的培养。本项目的任务是学生以小组为单位,尝试在蛋壳上设计、印制和雕刻简单图案,并展示、介绍、完善自己的作品。通过该项目,学生可以认识蛋雕,学会蛋雕的制作方法,体验设计与制作蛋雕的乐趣,发现蛋雕的意义与价值,感受非遗文化的独特魅力。
二、目标定位:四维联动
四维联动是指,在架构STEM项目时,着重考虑学习对象的主体性、课程领域的跨界性、学习方式的协同性、问题解决的开放性这四个维度。
(一)主体性
在确定目标时,教师要突出学生主体,强调学习的主动性、参与性和体验性,同时要对学习者的元认知水平、动手能力和语言综合能力进行基础性评估和预判。在此基础上,确定项目实施的年级、具体内容、活动板块和评价量表。
(二)跨界性
STEM学习具有鲜明的跨界特征。鉴于此,设计者要逐步形成“STEM+”的理念,超越单一学科的视角,站在更高的位置,进行内容整合。
(三)协同性
学习中的协同是协调两种或者两种以上的资源或者两个以上的个体,一致地完成某一目标的过程。STEM项目学习既注重个人学习,也注重协同学习。强调协同性,培养学生的协同意识和协同能力,既是STEM教育的目标之一,也是完成STEM项目任务的保证。
(四)开放性
STEM项目要解决的问题一般源于生活,学生在学习中综合运用多学科知识,设计模型,制作产品,实现对问题的解决。教师在设定目标时要兼顾过程与结果的开放性,关注学生参与、思考和体验的过程。如在初次设计“蛋雕”项目时,笔者引导学生设计、印制出简单的图案,而在掌握基本的工具操作方法后,将图案变成简单的蛋雕工艺品的过程则必须由学生自己探索完成。在此过程中,教师的指导与评价是开放而多元的。STEM项目“蛋雕”的目标定位具体见下页表1。
三、过程组织:四大模块
STEM项目的过程组织,受主题内容、难易程度、实施条件、时间分配等因素的影响,弹性较大。一般来说,教师可从情境引
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