鄭雪萍 陳健彬

【摘 要】本文從STEM課程現(xiàn)存問題與設(shè)計理念出發(fā)，提出建立區(qū)域小初高一體化STEM課程目標(biāo)體系，構(gòu)建“主題-內(nèi)容-路徑”區(qū)域一體化課程內(nèi)容，形成基于“目標(biāo)-評價-成果-實踐”一致性原則的評價體系，助力STEM教學(xué)改革。

【關(guān)鍵詞】STEM教育；素養(yǎng)導(dǎo)向；一體化課程

【中圖分類號】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）06-078-02

區(qū)域STEM課程設(shè)計存在的問題

STEM教育作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，備受關(guān)注。STEM教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）領(lǐng)域的融合教育，讓學(xué)生通過多領(lǐng)域知識解決現(xiàn)實問題，以培養(yǎng)適應(yīng)未來社會發(fā)展的創(chuàng)新人才[1]。我國的STEM教育在理論研究和實踐方面取得了顯著進(jìn)展，但在區(qū)域?qū)用娴膶嵤┲腥匀淮嬖谝幌盗袉栴}。

目前，我國各學(xué)段的STEM教育以廣州市天河區(qū)為例，有些中小學(xué)形成了零散的、個別化的STEM課程案例，但在區(qū)域?qū)用嫒狈攲釉O(shè)計、課程建設(shè)、資源開發(fā)和教學(xué)實踐等方面的機制保障，教育目標(biāo)和內(nèi)容之間缺乏有效銜接，小學(xué)、初中和高中的STEM課程內(nèi)容零散且缺乏連貫性。這導(dǎo)致STEM教育存在零散和重復(fù)的問題，零散導(dǎo)致教育效果削弱，而重復(fù)則造成教育資源浪費。

區(qū)域一體化STEM課程設(shè)計理念

1.素養(yǎng)導(dǎo)向

素養(yǎng)導(dǎo)向是設(shè)計STEM課程的關(guān)鍵。本文所指的素養(yǎng)即學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。STEM教育旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、解決問題能力和實踐能力，與中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)框架中提出的培養(yǎng)科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新等素養(yǎng)一致。STEM課程設(shè)計應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，注重整合知識、技能和態(tài)度價值觀，形成多方面育人的新生態(tài)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

2.連貫性

通過縱向銜接和橫向聯(lián)合，確保STEM課程在小、初、高不同階段的內(nèi)容和難度呈現(xiàn)連貫性，形成有機的課程體系。為確保STEM課程在不同階段呈現(xiàn)連貫性，需要建立明確的STEM教育目標(biāo)和內(nèi)容體系，明確各階段的教育目標(biāo)，并根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和知識結(jié)構(gòu)，制定連貫的課程內(nèi)容體系，注重教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)階性，加強實踐教學(xué)和項目式學(xué)習(xí)，并建立有效的評估機制。

3.整合性

STEM課程設(shè)計需要打破學(xué)科間的壁壘，實現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的有機整合。STEM學(xué)習(xí)的重點是解決現(xiàn)實問題，需應(yīng)用多學(xué)科的知識、技能和方法?！读x務(wù)教育課程方案（2022年版）》提出要把“加強課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”作為基本原則，要求“統(tǒng)籌設(shè)計綜合課程和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)......開展跨學(xué)科主題教學(xué)，強調(diào)課程協(xié)同育人功能”。因此，STEM課程設(shè)計可從國家課程進(jìn)行滲透整合，與校本拓展課程和培優(yōu)競賽課程融合，體現(xiàn)STEM課程設(shè)計整體性。通過國家課程普及STEM教育和以學(xué)生興趣為基礎(chǔ)的拓展課程，培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才。

區(qū)域小初高一體化STEM課程設(shè)計策略

1.建立區(qū)域STEM課程建設(shè)團隊

整合區(qū)域優(yōu)質(zhì)教育資源是實現(xiàn)區(qū)域小初高一體化STEM課程開發(fā)的重要保障。廣州市天河區(qū)擁有多所高校和科研機構(gòu)，由廣州市天河區(qū)教師發(fā)展中心的學(xué)科教研員牽頭，依托實驗學(xué)校的校長和骨干教師，聯(lián)合高校和科研機構(gòu)的教授與專家，形成STEM教育探索項目的創(chuàng)新團隊。創(chuàng)新團隊以素養(yǎng)為目標(biāo)，以項目為組織方式，以主題學(xué)習(xí)為框架，集課程研究、教師培訓(xùn)、實踐基地于一體，開發(fā)適合小初高一體化的STEM課程。

2.構(gòu)建區(qū)域小初高一體化STEM課程目標(biāo)體系

構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的小初高一體化STEM課程目標(biāo)體系是設(shè)計STEM課程的核心，也是課程建設(shè)的指南?；谒仞B(yǎng)導(dǎo)向、連貫性和整合性的設(shè)計理念，構(gòu)建凸顯STEM教育育人功能的一體化目標(biāo)體系。一體化目標(biāo)的基本原則是：堅持一個核心，一條主線索，整合三級課程進(jìn)階，連通四個階段分解目標(biāo)。其中，堅持一個核心就是以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為核心，以確保1～12年級的STEM教育目標(biāo)的一致性；抓住一條線索就是將創(chuàng)新貫穿于教育的始終，整合三級課程進(jìn)階是整合國家課程、地方課程和校本課程使目標(biāo)螺旋上升；連通四個階段分解目標(biāo)是以培養(yǎng)創(chuàng)新人才總目標(biāo)為起點，構(gòu)建連通小學(xué)（1～3年級）、小學(xué)（4～6年級）、初中、高中四個階段多維度分學(xué)段目標(biāo)，從而形成縱向連通、橫向整合、螺旋上升的一體化目標(biāo)體系。

區(qū)域小初高一體化STEM課程核心素養(yǎng)目標(biāo)由創(chuàng)新與創(chuàng)造力、批判性思維、溝通技能、合作精神、數(shù)字素養(yǎng)和全球意識六大素養(yǎng)構(gòu)成，整合三級課程并分解目標(biāo)以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)階發(fā)展。例如，創(chuàng)新與創(chuàng)造力目標(biāo)分解為：對問題保持好奇心，并通過觀察和實驗提出創(chuàng)新性解決方案（1～3年級）；能進(jìn)行簡單的工程設(shè)計和創(chuàng)造性解決問題，激發(fā)創(chuàng)新意識（4～6年級）；能應(yīng)用科學(xué)知識和技術(shù)解決實際問題，提出創(chuàng)新方案并進(jìn)行實踐（7～9年級）；能開展獨立科學(xué)研究項目，具有一定的創(chuàng)新思維和實踐能力（10～12年級）。

3.構(gòu)建區(qū)域小初高一體化STEM課程內(nèi)容

區(qū)域小初高一體化課程內(nèi)容是實現(xiàn)STEM教育目標(biāo)的重要載體。課程內(nèi)容要緊緊圍繞目標(biāo)體系，采用項目化形式構(gòu)建區(qū)域小初高一體化STEM課程的內(nèi)容。課程內(nèi)容主要分為基礎(chǔ)課程、拓展課程和培優(yōu)課程三個層次。其中，基礎(chǔ)課程注重基礎(chǔ)知識與技能學(xué)習(xí)，與STEM教育相輔相成；拓展課程關(guān)注人工智能和城市森林兩大主題，引導(dǎo)學(xué)生了解科技發(fā)展與環(huán)境保護，關(guān)注現(xiàn)實世界；培優(yōu)課程則將STEM競賽轉(zhuǎn)化為課程，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。同時，其內(nèi)容設(shè)計具有連貫性、梯度性和系統(tǒng)性，以學(xué)生能力特點為基礎(chǔ)，涵蓋了多個主題，如綠色生態(tài)、回收利用、智慧農(nóng)場、清潔能源和未來城市等，每個主題都包含了驅(qū)動問題、核心概念、實踐環(huán)節(jié)和評估方法等內(nèi)容。例如1～3年級以“綠色生態(tài)”為主題，在每個學(xué)年上學(xué)期以“如何在我們的城市中創(chuàng)造更多的綠色空間？”作為城市森林STEM項目驅(qū)動問題，讓學(xué)生通過植物觀察與調(diào)查等探究活動，理解“植物生長與城市綠化”核心概念。而在每個學(xué)年下學(xué)期以“如何利用科技手段保護城市綠化？”作為人工智能STEM項目驅(qū)動問題，引入簡單的傳感設(shè)備讓學(xué)生探究應(yīng)用等，使其理解“科技在環(huán)境中的應(yīng)用”核心概念。這就形成了以“關(guān)注現(xiàn)實、面向未來”為大主題，“主題-內(nèi)容-路徑”區(qū)域一體化的STEM課程框架。

4.構(gòu)建區(qū)域小初高一體化STEM課程評價體系

構(gòu)建區(qū)域小初高一體化STEM課程評價體系，需綜合考慮評價目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)、任務(wù)和活動設(shè)計?；凇澳繕?biāo)-評價-成果-實踐”一致性原則，將過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合建立連續(xù)性評價體系。小初高一體化的STEM課程評價體系應(yīng)該是一個連續(xù)的過程，而不是僅僅在某個階段進(jìn)行一次性的評估。在各個學(xué)段，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的發(fā)展水平，制定相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)和任務(wù)，以全面追蹤學(xué)生的STEM素養(yǎng)發(fā)展。評價強調(diào)多元多樣，包括評價主體的多元與評價方法的多樣，要以過程性評價為主，著力評價學(xué)生的工程思維、批判性思維、創(chuàng)新思維和解決實踐問題能力，同時要注重物化成果的評價。學(xué)校通過區(qū)域各部門密切合作，整合跨學(xué)段目標(biāo)設(shè)計，確保評價體系的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)；在實踐中動態(tài)調(diào)整評價體系，實現(xiàn)對STEM教育質(zhì)量的有效評估，保證能促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

區(qū)域構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的小初高一體化STEM課程設(shè)計對于提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和解決實際的問題能力具有重要意義。區(qū)域應(yīng)站在面向可持續(xù)發(fā)展-面向培養(yǎng)未來創(chuàng)新人才的高度，整合區(qū)域的STEM教育資源，使STEM教育形成合力，才能發(fā)揮STEM教育應(yīng)有的效果。

注：本文系廣州市教育科學(xué)規(guī)劃2022年度課題“素養(yǎng)導(dǎo)向的STEM教育探索創(chuàng)新團隊”（課題編號：202213992）的階段性成果

參考文獻(xiàn)

金旭球. 能力本位的STEM課程設(shè)計：聯(lián)合國教科文組織國際教育局STEM能力框架及啟示[J]. 中國電化教育，2020（12）： 90-98.