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教学目标导向的小学STEM校本课程研发

与实施

作者：张屹高晗蕊张岩吴欢莫尉林利

来源：《中国电化教育》2021年第04期

關键词：解释结构模型;目标导向;STEM校本课程研发;课程实施

一、问题提出

多年以来，美国为保持良好的国家竞争力持续推动STEM教育，对提升国家经济实力，推

动技术创新发展，提升国家竞争力起了积极作用。我国2016—2017年间发布的《教育信息化

“十三五”规划》《全日制义务教育小学科学标准》等文件中也都倡导信息技术与教育融合发

展，跨学科教育、STEM教育等新型教育模式的持续性探索。目前我国基础教育中借助特定的

学科（如科学、数学等）开展STEM教育的热潮持续不下，但纯粹的STEM课程因为缺乏课

程标准、大纲及权威的教材等，教师在课程实施时对学科知识的有序整合和指向教学目标的课

程内容主题安排等存在一定的问题。本研究团队长期致力于教学信息化环境下的教学理论与实

践研究，依托相关项目，本研究团队对接A小学一线教师，从事校本课程的设计、研发与实

施等工作，从一线教师的角度去“理解事实”，关注一线教师在STEM校本课程教学中的盲点，

辅助其突破瓶颈。在调研过程中发现，教师在实施STEM校本课程时存在不知如何开展，信心

不足，对未知的课程安排充满畏惧等问题。STEM校本课程知识范围不确定，教学目标层级不

明确，无明确的课程期望与需求，将会导致课程偏重于“做”的技术教育，忽视科学态度与素

养、知识与方法、科技实践能力等方面的培养。因此，研究者采用解释结构模型分析法分析

STEM课程教学目标系统，可视化教学目标结构关系，基于教学目标进行教学主题内容、教学

策略和教学评价的设计，研发以教学目标为导向的STEM课程。

二、文献综述

（一）STEM校本课程研发

STEM校本课程的开展通常以国家和地方课程为指导，迎合社会创新需求，彰显地域特色

和学校特色，以工程设计、项目实践等为依托，以培养学习者正确的学习态度，促进学习者的

个性化学习为目的，具有课程开发过程相对简单、自下而上等特点。学校文化是校本课程开发

的重要参考因素，良好的课程开发团队是课程研发顺利进行的保障[1]，学生的学习行为和认

知水平是校本课程研发的重要参考因素[2]。闫寒冰等人在其研究中也指出校本教材的编制要

注意教学引入的设计要从专业知识和生活两个维度出发，注重学习者原本的认知水平等问题

[3]。科学—工程整合通过由“做”或“用”向“思”的转移，能够高效地融合多学科知识与理念[4]。

真实问题解决作为工程设计的核心与STEM教育所强调的真实学习环境帮助学习者获得真实的

学习经验存在相关性，工程设计活动可以为学习者创造集成式的真实学习环境，为学习者的学

习提供空间，为学习者提供参与项目（问题）分析、整合和评估的机会[5]，促进学习者进行

知识的跨学科迁移。基于工程项目的学习能够让课堂学习围绕学习者展开，由学习者的兴趣、

动机驱动，使学习者沉浸于学习任务之中，在多次迭代设计和调试中完成学习[6]。STEM校本

课程研发应以科学课程为载体，设计整合多学科内容的工程设计任务[7]，组建课程研发研究

团队，帮助教师把握学科知识内容安排的科学性和合理性，关注探究学习过程中知识内容与工

程设计项目的有机结合。

（二）教学目标导向的STEM校本课程研发

教学目标规定了教学主题、教学法、教学评测的范围和取向[8]，教学目标具有导教、导

学和导评三个方面的作用[9]。武法提提出以目标为导向进行网络学习环境的设计，能够支持

以学习者为中心的有效学习[10]。在课程开发与实施方面，王映学通过实证研究指出目标导向

教学可以促使教师教学观念和教学行为发生变化，使教师在课堂中更准确地把握教学目标，设

计或选择指向教学目标的教学策略和评价，从而优化教学效果[11]。教学目标导向的课程开发

要经历教学目标制定与梳理、基于目标的教学内容安排、教学策略和评价的选择等阶段[12]，

首要前提就是目标的合理设计与排序。目前单学科知识体系十分成熟，且彼此之间存在明显的

隔离，因此，以跨学科为代表的STEM校本课程研发首先需要的就是采用更为客观、科学的方

法对课程中涉及的教学目标进行科学的排列组合[13]。

解释结构模型（ISM）分析法能够从根本上理清基于工程任务的STEM课程中所牵扯的跨

学科教学目标以及教学目标之间的