陳逸旻 徐劉杰

（1.紹興市樹(shù)人小學(xué)，浙江 紹興 312099； 2.浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310023）

STEM教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)，通過(guò)“做中學(xué)”，體驗(yàn)科學(xué)家的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。2017年教育部在發(fā)布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)教師在教學(xué)實(shí)踐中嘗試STEM教育。STEM 教育以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為主，強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和“做中學(xué)”，融入綜合實(shí)踐課程以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維[1]。但是，目前STEM教育實(shí)踐往往將教學(xué)重點(diǎn)放在知識(shí)學(xué)習(xí)或者動(dòng)手實(shí)踐上，而忽視了學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。因此，為教師提供開(kāi)展項(xiàng)目式STEM教育的教學(xué)模式，指導(dǎo)在項(xiàng)目式STEM教學(xué)中關(guān)注學(xué)生科學(xué)知識(shí)建構(gòu)、科學(xué)探究能力培養(yǎng)，對(duì)于提高STEM教育效果具有重要意義。本研究從項(xiàng)目式STEM教育視角出發(fā)，引入循證理念，在學(xué)生完成項(xiàng)目活動(dòng)過(guò)程中通過(guò)收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、形成證據(jù)并以此提煉結(jié)論，指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目，達(dá)到獲得STEM知識(shí)和培養(yǎng)科學(xué)探究能力的目的。

一、文獻(xiàn)綜述

（一）項(xiàng)目式STEM教學(xué)研究

項(xiàng)目式STEM教學(xué)旨在以動(dòng)手體驗(yàn)的方式讓學(xué)生設(shè)計(jì)、發(fā)現(xiàn)、合作、創(chuàng)造并進(jìn)行問(wèn)題解決，培養(yǎng)其批判性思維和問(wèn)題解決能力，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)造力。為了有效實(shí)施項(xiàng)目式STEM教學(xué)，學(xué)者們提出了項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原則。王巍和袁磊指出，項(xiàng)目式 STEM課程主題設(shè)計(jì)應(yīng)遵循兩個(gè)原則：一是問(wèn)題來(lái)源于真實(shí)世界，項(xiàng)目成果作用于真實(shí)世界；二是STEM項(xiàng)目要圍繞核心概念和關(guān)鍵技能[2]。有研究者認(rèn)為在設(shè)計(jì)STEM項(xiàng)目時(shí)需遵循四個(gè)原則：內(nèi)容的可進(jìn)入性、思維的可視化、幫助學(xué)生向他人學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)[3]。依據(jù)以上原則，教師可以設(shè)計(jì)STEM教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)支架，促進(jìn)學(xué)生深度參與STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

項(xiàng)目式STEM教學(xué)沒(méi)有固定的教學(xué)流程，總體上圍繞如何支持學(xué)生設(shè)計(jì)項(xiàng)目和開(kāi)展項(xiàng)目來(lái)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。但是在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，教師很容易過(guò)度提供支架，造成教師替代性學(xué)習(xí)，學(xué)生的主體性和主動(dòng)性沒(méi)有得到充分發(fā)揮；或者造成教師完全放手學(xué)生去探究項(xiàng)目，提供的支架和指導(dǎo)過(guò)于寬泛，學(xué)生得不到具體詳細(xì)的指導(dǎo)，很難完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)。我國(guó)缺少跨學(xué)科教師，導(dǎo)致大部分STEM教師缺乏跨學(xué)科教學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能，而且教師在實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)中缺少教學(xué)策略的指導(dǎo)。在項(xiàng)目式STEM教學(xué)實(shí)踐中，教師主要還是帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)施以工程設(shè)計(jì)為主的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，項(xiàng)目成果主要以制作作品為主，缺乏對(duì)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)，沒(méi)有明確的研究假設(shè)，缺少知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，科學(xué)性的探究過(guò)程不明顯。

（二）STEM教育中學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

STEM 教育可以顯著提高學(xué)生搜集、整理信息的能力，獨(dú)立思考、探究的能力[4]。在開(kāi)展項(xiàng)目式科學(xué)探究中，首先，明確項(xiàng)目主題，教師指導(dǎo)學(xué)生檢索并分析項(xiàng)目資料，界定研究問(wèn)題。之后，學(xué)生開(kāi)展協(xié)作，設(shè)計(jì)研究方案，明確項(xiàng)目產(chǎn)出，創(chuàng)造項(xiàng)目成果。但是在實(shí)驗(yàn)或者項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，會(huì)存在“異?，F(xiàn)象”，學(xué)生在科學(xué)探究中所觀察到的現(xiàn)象與理論預(yù)期明顯不同，且這些不同無(wú)法用“誤差”解釋清楚[5]。這就需要學(xué)生具備良好的科學(xué)探究能力，應(yīng)用邏輯思維，理性解決問(wèn)題，創(chuàng)新問(wèn)題解決方案，學(xué)會(huì)通過(guò)科學(xué)探究、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、觀察調(diào)查等方法探索解決方案，學(xué)會(huì)通過(guò)證據(jù)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

在指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展項(xiàng)目式STEM的科學(xué)探究時(shí)，教師需要具備相應(yīng)的科學(xué)探究指導(dǎo)能力，主要包括科學(xué)探究指導(dǎo)理念、發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題的指導(dǎo)能力、探究方案設(shè)計(jì)的指導(dǎo)能力、設(shè)計(jì)與獲取探究器材的指導(dǎo)能力、信息收集及處理的指導(dǎo)能力、人際交往指導(dǎo)能力、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能力、活動(dòng)的組織與管理能力、活動(dòng)交流與評(píng)價(jià)的指導(dǎo)能力[6]。但是，目前有關(guān)項(xiàng)目式STEM教學(xué)模式和教學(xué)策略的研究，大多是從宏觀視角提出項(xiàng)目式STEM教育的教學(xué)模式，缺少微觀層面上項(xiàng)目式STEM教育過(guò)程中對(duì)學(xué)生的探究活動(dòng)給予指導(dǎo)的策略。教師難以把握學(xué)生的科學(xué)探究能力要素的表現(xiàn)期望，使得科學(xué)探究活動(dòng)形式化、表象化[7]。雖然教師在宏觀上指明學(xué)生要做什么，達(dá)到什么程度，但是微觀上缺少支持學(xué)生“做中學(xué)”和“合作中學(xué)”的詳細(xì)說(shuō)明與指導(dǎo)，即在“如何做”上為學(xué)生提供的指導(dǎo)不充分，導(dǎo)致項(xiàng)目式STEM教學(xué)效果不佳。

（三）循證學(xué)習(xí)理論在STEM教育中的應(yīng)用

為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，許多研究者提出將循證學(xué)習(xí)理論應(yīng)用于STEM教育中。循證學(xué)習(xí)是為解決研究問(wèn)題，通過(guò)采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)結(jié)論并得出問(wèn)題解決方案的一種學(xué)習(xí)范式。在STEM項(xiàng)目實(shí)施或者科學(xué)探究過(guò)程中，學(xué)生觀察、記錄的數(shù)據(jù)可作為其提出觀點(diǎn)或得出結(jié)論的證據(jù)。在探究的過(guò)程中，學(xué)生的每一步操作都有相應(yīng)的證據(jù)作為支撐，或者每一步操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都可以支持學(xué)生得出結(jié)論，形成他們探究的結(jié)果。學(xué)生在獲取證據(jù)、分析證據(jù)時(shí)需要理解證據(jù)背后的學(xué)科知識(shí)或科學(xué)原理。在證據(jù)的支撐下，學(xué)生開(kāi)展理性思維，通過(guò)數(shù)據(jù)分析、理論演繹、邏輯推理、驗(yàn)證假設(shè)、得出結(jié)論和實(shí)踐創(chuàng)新，從而獲得學(xué)科知識(shí)，鍛煉科學(xué)探究能力，提高問(wèn)題解決能力，體驗(yàn)獲得知識(shí)的真實(shí)過(guò)程。

循證學(xué)習(xí)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。教師運(yùn)用證據(jù)有助于診斷教學(xué)問(wèn)題，探索因果關(guān)系，尋找有效解決策略，提高教學(xué)效率和效益，提高教師的領(lǐng)導(dǎo)力。在STEM教育中，教師通過(guò)基于問(wèn)題或者基于項(xiàng)目的活動(dòng)，組織學(xué)生通過(guò)協(xié)作開(kāi)展創(chuàng)新性的科學(xué)探究活動(dòng)。在科學(xué)探究中，學(xué)生要使用各種技術(shù)和方法搜集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，形成問(wèn)題解決方案，通過(guò)交流討論分享信息和研究成果。這樣的教學(xué)情境，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力與問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)。將學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果、教師課堂教學(xué)行為和教學(xué)干預(yù)等作為證據(jù)，幫助教師改進(jìn)教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生實(shí)施項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠明顯降低學(xué)生 STEM 學(xué)習(xí)的失敗率，提高學(xué)習(xí)自主性和學(xué)業(yè)成績(jī)。

二、面向科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式構(gòu)建

（一）項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式的理論依據(jù)

項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式以建構(gòu)主義和活動(dòng)理論為依據(jù)，如圖1所示，以“做中學(xué)”和“合作中學(xué)”為學(xué)習(xí)路徑，依據(jù)循證學(xué)習(xí)理念開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中生成證據(jù)、收集證據(jù)、分析證據(jù)、運(yùn)用證據(jù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。建構(gòu)主義主張以學(xué)生為中心的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)自主—探究式教學(xué)觀念；主張學(xué)生用探究法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識(shí)的意義；學(xué)生要主動(dòng)搜集并分析證據(jù)以驗(yàn)證各種學(xué)習(xí)問(wèn)題的假設(shè)[8]?；顒?dòng)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在活動(dòng)系統(tǒng)中及規(guī)則約束下通過(guò)分工合作，共同作用于客體并完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，注重學(xué)生參與的、實(shí)踐性的、項(xiàng)目探究式的活動(dòng)[9]。STEM教育通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，將學(xué)生融入活動(dòng)系統(tǒng)中，要求學(xué)生與共同體成員合作，主動(dòng)探究、協(xié)作會(huì)話、反思改進(jìn)、創(chuàng)新創(chuàng)造，鼓勵(lì)學(xué)生以新的視角和思維方式在活動(dòng)系統(tǒng)中開(kāi)展合作學(xué)習(xí)，在合作中實(shí)踐、在實(shí)踐中改造客體、在改造客體中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中生成新的客體。同時(shí)，學(xué)生在“做中學(xué)”和“合作中學(xué)”兩條路徑中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和結(jié)果（客體）數(shù)據(jù)成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問(wèn)題和改進(jìn)活動(dòng)實(shí)施方案的證據(jù)，成為教師評(píng)價(jià)學(xué)生探究能力和改善教學(xué)活動(dòng)的依據(jù)。據(jù)此構(gòu)建面向?qū)W生科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式，能夠指導(dǎo)STEM課程教學(xué)，推動(dòng)STEM教育發(fā)展。

圖1 面向科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式設(shè)計(jì)理論依據(jù)

（二）面向科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式構(gòu)建

將循證理念應(yīng)用到項(xiàng)目式STEM教學(xué)過(guò)程中，設(shè)計(jì)面向科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式，見(jiàn)圖2。以項(xiàng)目為依托實(shí)施STEM教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)與實(shí)施項(xiàng)目而獲得知識(shí)和技能，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。在學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)施項(xiàng)目的每一項(xiàng)活動(dòng)中收集學(xué)生的行為數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，作為評(píng)價(jià)學(xué)生、改善教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的證據(jù)。

圖2 面向科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式

在“做中學(xué)”路徑中，學(xué)生主要按照項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)，包含六個(gè)步驟：（1）設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題。由學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，圍繞問(wèn)題設(shè)計(jì)STEM項(xiàng)目主題，設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃。（2）制訂研究方案。學(xué)生完成研究背景的調(diào)查和梳理工作，設(shè)計(jì)項(xiàng)目研究的假設(shè)、因變量和自變量，明確研究對(duì)象，完成研究方案。（3）實(shí)施項(xiàng)目研究。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施中體驗(yàn)“做中學(xué)”，通過(guò)實(shí)踐獲得經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。在項(xiàng)目實(shí)施中，學(xué)生開(kāi)展合作探究，讓學(xué)生在協(xié)同創(chuàng)造中展開(kāi)深入的研究和創(chuàng)新。（4）分析解釋數(shù)據(jù)。教師指導(dǎo)學(xué)生完成數(shù)據(jù)分析、解釋和討論工作。（5）展示交流成果。學(xué)生撰寫(xiě)項(xiàng)目研究報(bào)告，設(shè)計(jì)展示報(bào)告書(shū)，在班級(jí)展示研究設(shè)計(jì)和成果。其他小組或?qū)W生對(duì)匯報(bào)者的研究進(jìn)行評(píng)價(jià)和提問(wèn)，加強(qiáng)學(xué)生之間的交流與討論。（6）評(píng)價(jià)與反饋。教師根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)，評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)踐操作能力、問(wèn)題解決能力和協(xié)作交流能力等方面的表現(xiàn)。

在“合作中學(xué)”學(xué)習(xí)路徑中，學(xué)生主要按照活動(dòng)學(xué)習(xí)理論開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)，包括四個(gè)步驟：（1）合作學(xué)習(xí)新知。學(xué)生在小組內(nèi)合作學(xué)習(xí)新知識(shí)，使用同伴指導(dǎo)策略提高合作學(xué)習(xí)效果。（2）協(xié)作探究活動(dòng)。小組成員進(jìn)行角色分工，共同開(kāi)展探究活動(dòng)，完成項(xiàng)目任務(wù)。（3）討論協(xié)商問(wèn)題。小組成員協(xié)作交流、共同協(xié)商，達(dá)成觀點(diǎn)一致，并實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決。（4）協(xié)同建構(gòu)知識(shí)。在學(xué)生合作探究中通過(guò)學(xué)習(xí)新知識(shí)、應(yīng)用新知識(shí)、協(xié)作交流討論以達(dá)到共同解決問(wèn)題和協(xié)同建構(gòu)知識(shí)的目的。

在“做中學(xué)”和“合作中學(xué)”路徑實(shí)施過(guò)程中，教師收集學(xué)生行為數(shù)據(jù)、學(xué)生作品數(shù)據(jù)、學(xué)生測(cè)試成績(jī)等相關(guān)數(shù)據(jù)，作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的證據(jù)，并對(duì)教師的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，發(fā)現(xiàn)教學(xué)問(wèn)題、教育管理問(wèn)題，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生在探究活動(dòng)中收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和推理演繹從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提出觀點(diǎn)，作為學(xué)生建構(gòu)新知識(shí)的證據(jù)。另外，學(xué)生根據(jù)教師提供的評(píng)價(jià)反饋以及學(xué)生自己對(duì)項(xiàng)目結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，認(rèn)識(shí)自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)進(jìn)度，并改進(jìn)學(xué)習(xí)。

三、面向科學(xué)探究能力的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)案例設(shè)計(jì)與實(shí)施效果

（一）案例設(shè)計(jì)

本研究以“創(chuàng)意紙電路”為主題設(shè)計(jì)STEM教學(xué)案例，在某中學(xué)開(kāi)展了8周共10個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)對(duì)象為九年級(jí)某班的32名學(xué)生，男女生各有16名?！皠?chuàng)意紙電路”共包含兩大主題：“設(shè)計(jì)制作家庭防盜報(bào)警裝置”和“設(shè)計(jì)制作音樂(lè)賀卡”。以“設(shè)計(jì)制作音樂(lè)賀卡”為例設(shè)計(jì)教學(xué)方案，項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)設(shè)計(jì)案例如表1所示。

表1 項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)設(shè)計(jì)案例

續(xù)表

（二）評(píng)價(jià)方法

本研究提出的項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。本研究主要使用“動(dòng)手實(shí)驗(yàn)型”測(cè)評(píng)工具，教師和研究者現(xiàn)場(chǎng)觀察，根據(jù)學(xué)生探究活動(dòng)的結(jié)果界定學(xué)生的科學(xué)探究能力水平。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察采集學(xué)生行為數(shù)據(jù)、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程數(shù)據(jù)和項(xiàng)目成果等；使用學(xué)習(xí)單獲取學(xué)生在電路知識(shí)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目成果評(píng)價(jià)等方面的掌握情況。依據(jù)我國(guó)《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中規(guī)定的科學(xué)探究關(guān)鍵要素（包括提出科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)行猜想和假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獲取事實(shí)與證據(jù)，解釋、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)，表達(dá)與交流）對(duì)學(xué)生的各種證據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

（三）實(shí)施效果

本研究從學(xué)習(xí)成績(jī)和科學(xué)探究能力兩方面對(duì)實(shí)施項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)學(xué)生前后測(cè)成績(jī)比較可知，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)得到顯著提高，有關(guān)電路知識(shí)的理解和應(yīng)用能力得到顯著提升。在實(shí)施項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式中，教師開(kāi)展以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞項(xiàng)目開(kāi)展各種探究，收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，解釋分析結(jié)果。首先，在實(shí)施項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)學(xué)習(xí)與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐中去運(yùn)用知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。其次，促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐探究，在項(xiàng)目活動(dòng)中運(yùn)用理論知識(shí)去解決問(wèn)題，完成項(xiàng)目，并建構(gòu)新的知識(shí)。最后，加強(qiáng)學(xué)生的循證運(yùn)用，讓學(xué)生在收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力、總結(jié)歸納能力和問(wèn)題解決能力等。

對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的分析結(jié)果如表2所示。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)之后學(xué)生的科學(xué)探究能力獲得了良好的發(fā)展。學(xué)生在提出科學(xué)問(wèn)題（M=4.67，SD=0.27）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（M=4.46，SD=0.44）和表達(dá)與交流（M=4.74，SD=0.18）三個(gè)維度上表現(xiàn)良好。在獲取事實(shí)與證據(jù)，解釋、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)兩個(gè)維度上學(xué)生表現(xiàn)弱于其他維度，表明學(xué)生在獲取事實(shí)與證據(jù)（M=4.27，SD=0.44）和解釋檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)（M=4.33，SD=0.42）等環(huán)節(jié)還存在一定的提升空間，需要教師給予更多的支持和幫助，助推學(xué)生發(fā)展數(shù)據(jù)分析、邏輯推理和評(píng)價(jià)能力。整體來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式的教育實(shí)踐中，學(xué)生的科學(xué)探究能力能夠獲得良好的發(fā)展。在項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生去設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案，提出科學(xué)問(wèn)題，建立研究假設(shè)，這是學(xué)習(xí)者開(kāi)展科學(xué)探究的基礎(chǔ)，這一環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)能夠培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、科學(xué)探究精神和科學(xué)素養(yǎng)。在學(xué)生開(kāi)展項(xiàng)目探究過(guò)程中，學(xué)生為了尋找證據(jù)，解決項(xiàng)目問(wèn)題，完成項(xiàng)目，開(kāi)展數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)解釋等活動(dòng)，這些能夠培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)和數(shù)據(jù)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力，使學(xué)生在循證中將理論知識(shí)與項(xiàng)目探究相結(jié)合，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的目的。

表2 學(xué)生的科學(xué)探究能力分析結(jié)果

四、總結(jié)

STEM教育強(qiáng)調(diào)通過(guò)跨學(xué)科知識(shí)的融合來(lái)培養(yǎng)具有多元思維與創(chuàng)新能力的人才，通過(guò)“做中學(xué)”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。研究者和教師均強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在STEM教育中的應(yīng)用，讓學(xué)生在項(xiàng)目探究中體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方式，注重學(xué)生在開(kāi)展項(xiàng)目中獲得真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，獲得知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，并鍛煉思維能力。當(dāng)前，積極探索STEM教育模式、STEM學(xué)科的教學(xué)策略，使STEM教育與日常教學(xué)相融合，與培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力相融合，已經(jīng)成為推動(dòng) STEM 教育發(fā)展的關(guān)鍵。本研究從培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力出發(fā)，依據(jù)循證理念，構(gòu)建了項(xiàng)目式STEM教育的教學(xué)模式。通過(guò)教學(xué)案例說(shuō)明項(xiàng)目式循證STEM教學(xué)模式的應(yīng)用效果，以期將STEM教育理念扎根于實(shí)際教學(xué)情境中，助力STEM教育真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的目標(biāo)，為STEM教育的實(shí)踐應(yīng)用提供有價(jià)值的指導(dǎo)作用。