STEM項(xiàng)目中綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究

STEM項(xiàng)目中綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究教學(xué)現(xiàn)場近期有關(guān)STEM項(xiàng)目的教研活動(dòng)在各地蓬勃開展起來，其中科學(xué)學(xué)科、信息技術(shù)學(xué)科、數(shù)學(xué)學(xué)科等。在如此林林總總的群體性學(xué)科活動(dòng)中，有教師提出困惑：什么才是STEM項(xiàng)目課程的典型特征？STEM項(xiàng)目課程和基礎(chǔ)性學(xué)科有哪些關(guān)聯(lián)？班級(jí)課程，究竟該如何實(shí)施？問題分析STEM是一種學(xué)科整體構(gòu)建項(xiàng)目，融合了多項(xiàng)基礎(chǔ)學(xué)科的內(nèi)容。典型的設(shè)計(jì)思合性學(xué)習(xí)的方式，即通過選定的主題，展開綜合性學(xué)習(xí)設(shè)活動(dòng)實(shí)踐，最終完成既題的認(rèn)知任務(wù)。綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的理論界定與特析在STEM教學(xué)設(shè)計(jì)課教學(xué)綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是當(dāng)代教學(xué)理論轉(zhuǎn)型成功的標(biāo)志性成果。我們借鑒設(shè)計(jì)的理論精髓，對(duì)以往STEM項(xiàng)目中，人們常的定位技術(shù)教育進(jìn)行改進(jìn)進(jìn)后的學(xué)習(xí)，需要教師對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)思路與策略進(jìn)行反思，在“圖示建構(gòu)”和“規(guī)則熟巧”的目標(biāo)開展理論闡釋和專項(xiàng)操練，面向真實(shí)任知行合一、扶放有度的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)能力式。STEM項(xiàng)目教學(xué)的教育環(huán)境和學(xué)習(xí)方式與傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)有較大的區(qū)別，對(duì)于學(xué)生來說，設(shè)計(jì)方式和進(jìn)程已經(jīng)成為自身學(xué)習(xí)內(nèi)容的一部分。學(xué)生使用數(shù)字化工息化手段等支持環(huán)境，構(gòu)建的認(rèn)知圖示字技術(shù)讓學(xué)生的學(xué)變得更加多樣，促進(jìn)學(xué)生不主構(gòu)建，衍統(tǒng)學(xué)科的教學(xué)外延。受到教學(xué)環(huán)境的傳統(tǒng)學(xué)科的負(fù)遷移，部分教師的教學(xué)設(shè)沿用常規(guī)的普的授課方式。例如，數(shù)學(xué)學(xué)注重理性概忽視感性構(gòu)建；科科中強(qiáng)調(diào)作品原理，缺乏算透；信息類中重視程序搭建，缺乏實(shí)物輸出等。STEM項(xiàng)目教學(xué)處于新名詞承載舊面孔的尷尬狀態(tài)。正如印度詩人泰戈?duì)栐谄湓姼琛蹲蛱斓拿帧分兴鶎懙模骸安灰米约旱膶W(xué)識(shí)限制孩子，因?yàn)樗錾谂c你”綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略階段一：活動(dòng)定向綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的段為活動(dòng)定向，即師生共同確定活動(dòng)主由教師引導(dǎo)學(xué)小組討論，澄清模糊概念，問題，嘗試解釋，草擬解決方后列出學(xué)習(xí)要點(diǎn)。通過對(duì)學(xué)容的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)過程的指向性，為學(xué)生建立良性圖。（1）原設(shè)計(jì)《有趣電路》是STEM課程的傳統(tǒng)項(xiàng)目，在常規(guī)的教學(xué)過程中，一般沿用紙電路原理說明→典型電路觀察→練習(xí)搭建紙電路→作品發(fā)布→評(píng)價(jià)與調(diào)整過程。教學(xué)流程中，科學(xué)學(xué)特征較為明關(guān)注串聯(lián)電路的原理介紹，將亮電路作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，深思其中的學(xué)習(xí)過程，學(xué)行了電路知識(shí)的簡單學(xué)習(xí)，未成為一個(gè)意義上的STEM項(xiàng)目。（2）思考焦點(diǎn)在以上的設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)學(xué)科的痕跡明顯，STEM項(xiàng)目課程的因素不足。學(xué)生缺乏必知定向。換而言之，學(xué)生是習(xí)電路而搭并非為搭建作品而路。因此，此種傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)缺少活動(dòng)定節(jié)，學(xué)習(xí)過程不能自主，目的模糊。（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)基于綜合學(xué)習(xí)設(shè)有趣的紙電路》一課將進(jìn)行更有指向性計(jì)過程，建議設(shè)計(jì)如下。導(dǎo)入部分：教師提供南京秦淮燈展的照頻，讓學(xué)生感受燈光裝飾下的效果。引發(fā)思考：如建具有個(gè)性化的燈飾作品。學(xué)生活動(dòng)：分小組合作，提出創(chuàng)。預(yù)設(shè)1：創(chuàng)作玉祥。預(yù)設(shè)2：創(chuàng)作勤飾。預(yù)設(shè)3：制作我名。預(yù)設(shè)N：……提出主題：以小位，確定主題，繪制思維導(dǎo)圖。小組分工：成員確定各自在組內(nèi)的身份和任務(wù)。學(xué)習(xí)定向：分解容，找出具體學(xué)習(xí)點(diǎn)（電路基礎(chǔ)知識(shí)、按鍵、串路等）?；顒?dòng)實(shí)施：根據(jù)自身需求，實(shí)為。交流評(píng)價(jià)：各小活動(dòng)成果，對(duì)照任務(wù)目標(biāo)，考察學(xué)習(xí)目達(dá)成率。反思調(diào)整：依據(jù)況，調(diào)整定位，學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教學(xué)評(píng)析：在以合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中，學(xué)生不再拘泥于某一個(gè)的具體知識(shí)。揮主觀能動(dòng)性，通過對(duì)學(xué)習(xí)的定位、學(xué)伴的定位、學(xué)習(xí)項(xiàng)位、組內(nèi)合作的定位，形成的系列學(xué)習(xí)。教師成為學(xué)生的，對(duì)各級(jí)定位進(jìn)行必要的指與其共同合成學(xué)習(xí)過程。通過學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠掌握的概念是生動(dòng)、源于自身需要的，因此教學(xué)效果良好。階段二：借助良好環(huán)境進(jìn)行自習(xí)綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的段為構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，借助適宜的工具，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。STEM項(xiàng)目課程重視融合性的整體教學(xué)效能。在基于綜合計(jì)的教學(xué)中，環(huán)境的支持是學(xué)生進(jìn)行全習(xí)的重要維度，根階段的學(xué)習(xí)指向，進(jìn)行有針的自主環(huán)境，并據(jù)此開展泛在性的深度學(xué)習(xí)。（1）原設(shè)計(jì)《智能路燈》是常見的STEM小項(xiàng)目課程，要求在1～2課時(shí)的范圍內(nèi)，創(chuàng)作相應(yīng)的作品。常規(guī)的教學(xué)思路如下：教師演示智能路燈的搭建方式→講解光敏傳感器的原理→介紹相關(guān)程序模塊的搭建→學(xué)生創(chuàng)作固件部分→學(xué)生搭建程序腳成硬軟件→調(diào)試教師小結(jié)。（2）思考焦點(diǎn)以上過程信息技術(shù)學(xué)科的特征突出，重視機(jī)編程，以程序概念的介紹和語句編寫為重容。但是作為STEM項(xiàng)目課程，顯然本課的關(guān)注點(diǎn)面的，缺乏關(guān)于路燈結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，學(xué)生必要的應(yīng)景性生活常，所以教學(xué)過程較為單調(diào)。（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)在基于綜合學(xué)習(xí)《智能路燈》一課中，可以進(jìn)行適宜的環(huán)境的供給、具的支持，讓學(xué)生能夠在力工程學(xué)、創(chuàng)目中得到綜合能力的提升，教學(xué)建議。教學(xué)環(huán)境：創(chuàng)客類實(shí)驗(yàn)室，配絡(luò)及移動(dòng)終端投屏設(shè)備。教學(xué)工具：Pad或智能手機(jī)。教學(xué)軟件：個(gè)性化學(xué)習(xí)平臺(tái)。學(xué)習(xí)過程如下：導(dǎo)入：教師播放全息影像，將夜晚的玄武湖，賞夜櫻。設(shè)問：當(dāng)你賞櫻你想看到什么？你能看到什么？回答：夜晚美麗、路燈下斑駁的幻櫻、林間小道上行走花人。師：實(shí)現(xiàn)以上目的，需要哪些？生1：隨時(shí)了解光照度。生2：通過光照度調(diào)節(jié)路燈的亮度。生3：變化路燈的顏色。小結(jié)：監(jiān)控自然照度、光照度、調(diào)節(jié)燈光顏…小組合作：角色1→通過移動(dòng)終端上的編程平臺(tái)，搭建相關(guān)程序腳本。角色2→根據(jù)個(gè)性化平臺(tái)上的指引，搭建硬件結(jié)構(gòu)。師生共建：教師議硬件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固程度，利用移動(dòng)終端，展示各組作品，測試，觀察結(jié)固，是否符合環(huán)境要求。建模仿真：將已的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真投射，觀察其是否能夠活動(dòng)要求。融合任務(wù)：硬、構(gòu)整合，在真實(shí)的環(huán)境下，進(jìn)行設(shè)備的，觀察其效能。反思提升：各組依據(jù)實(shí)際情況品。評(píng)價(jià)總結(jié)：選，借助個(gè)性化平臺(tái)進(jìn)行投選出獲獎(jiǎng)作品。教學(xué)評(píng)析：以上設(shè)計(jì)，將力學(xué)、工程學(xué)、仿真技術(shù)、編術(shù)進(jìn)行了有效。在《智能路燈》的主題涵，進(jìn)行卓有的多重組合：力學(xué)助學(xué)生搭建適宜的路燈框架程學(xué)安排活程，仿真技術(shù)提供了多維度的初步測試，保障了學(xué)習(xí)效能。階段三：評(píng)估與驗(yàn)證學(xué)習(xí)結(jié)果綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的段為評(píng)估與驗(yàn)證學(xué)生的認(rèn)知達(dá)成度，即多維度的評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行考察，驗(yàn)證否進(jìn)行了與階段指向的內(nèi)容相吻合的學(xué)習(xí)過程。（1）原設(shè)計(jì)在中小學(xué)STEM項(xiàng)目課程中，《七彩泡泡機(jī)》為新鮮的話題。該課讓學(xué)生制作富的各色泡泡機(jī)，完成吹泡泡的游戲，常學(xué)課和通用技術(shù)課。在STEM項(xiàng)目中，該課有著一定的程式?？裳膶W(xué)習(xí)設(shè)計(jì)如下：紙上繪制結(jié)構(gòu)圖→木鋸或電鋸切割材料→膠槍連接結(jié)構(gòu)件→嘗試吹泡泡→修改作品。（2）思考焦點(diǎn)以上的設(shè)計(jì)是典型的唯技術(shù)論，缺乏STEM項(xiàng)目的，因此其設(shè)計(jì)的深度和新意不學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生多操作、考，教師沒供及時(shí)的評(píng)價(jià)建議，因此沒有達(dá)到STEM項(xiàng)目綜合學(xué)習(xí)的目的。（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)基于綜合性學(xué)習(xí)可將該課進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的改良，以促進(jìn)學(xué)綜合學(xué)習(xí)能力的提升，教學(xué)建議。玩一玩：帶著學(xué)生使用玩具泡泡機(jī)。想一想：泡泡機(jī)是如何吹出泡？畫一畫：畫出泡結(jié)構(gòu)圖。（教師判斷結(jié)構(gòu)是否合理，并改進(jìn)意見）試一試：用積木套件搭建泡泡機(jī)。（小組成員判斷積木是否恰當(dāng)）用一用：將已經(jīng)泡泡機(jī)與傳感器相連。（教師判斷其傳的選擇是否合適）教學(xué)評(píng)析：在以設(shè)計(jì)中，淡化了腳本的編寫，突出了搭過程的優(yōu)化。教師的指導(dǎo)下，不斷反思自作品，提升學(xué)習(xí)能力。階段四：提升學(xué)習(xí)效能綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的段為提升學(xué)習(xí)效能，即運(yùn)用多種學(xué)習(xí)手幫助學(xué)生最大程度地挖掘能，拓展學(xué)習(xí)廣度，習(xí)深度，以完成學(xué)習(xí)過程的優(yōu)化。（1）原設(shè)計(jì)《探月工程》是STEM項(xiàng)目中的常見主題之一，在科學(xué)課、技術(shù)課中都有類似的常見的教學(xué)設(shè)計(jì)一般沿用以流程：視頻探月車（如玉兔號(hào)月球車）→搭建探月車（科學(xué)課用木器、技術(shù)課用積木件）→編寫程序→模擬探月車。（2）思考焦點(diǎn)從以上的設(shè)計(jì)中出，原本較為有趣的內(nèi)容，變得枯燥乏使得學(xué)生對(duì)于主題意興闌珊，沒有興奮點(diǎn)課的項(xiàng)目主認(rèn)知內(nèi)容契合度不高，因此需要調(diào)整。（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)在基于綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的《探月工程》一課中，將探月的主題進(jìn)行深度挖掘，借助的工具，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適宜的方式，提升效能，建議過程如下。問卷調(diào)查：借助問卷星等便捷的通信工具，進(jìn)行有關(guān)探月主題的調(diào)查。個(gè)性學(xué)習(xí)：①對(duì)探月飛船結(jié)構(gòu)好奇的組→進(jìn)行有關(guān)飛船歷史和結(jié)構(gòu)的分析，可用演示文稿或電子報(bào)刊實(shí)現(xiàn)。②對(duì)飛船避障有興趣的組→進(jìn)行有關(guān)紅外線傳感器和超聲波傳感器的學(xué)習(xí)，可搭建探月小車。③對(duì)探月行動(dòng)有探究欲望的組→進(jìn)行有關(guān)活動(dòng)流程的組合導(dǎo)圖等工具。學(xué)生競賽：組織的項(xiàng)目進(jìn)行展示擂臺(tái)，通過學(xué)生的視角饋學(xué)習(xí)結(jié)果。師生提煉：給意見，幫助各組完善作品。教學(xué)評(píng)析：在以上的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中，認(rèn)知主題和學(xué)習(xí)對(duì)象均由學(xué)生提出，他們根據(jù)自習(xí)需要，提出任務(wù)達(dá)成目標(biāo)施操作行為學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)采用開放，讓學(xué)生進(jìn)行充分的個(gè)性化計(jì)劃，發(fā)揮觀能動(dòng)性，對(duì)認(rèn)知內(nèi)容進(jìn)行意義學(xué)習(xí)，符合STEM項(xiàng)目課程的要求。基于綜習(xí)設(shè)計(jì)的STEM項(xiàng)目，注重對(duì)學(xué)生完整性能力的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生的多養(yǎng)的提升，具有構(gòu)建綜合能重要意義。學(xué)實(shí)踐過程中，務(wù)必關(guān)注以下問題：首先，有機(jī)選擇計(jì)的各階段。綜合性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的四階段非是一成不變組合，可以根據(jù)課程情況進(jìn)要的整合和，以期達(dá)到更為理學(xué)效果。例如，在某些機(jī)械較為復(fù)雜的中，就可以將階段估與驗(yàn)證學(xué)習(xí)結(jié)果過程，與四的提升學(xué)能過程進(jìn)行整保障