基于小學(xué)科學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐研究

基于小學(xué)科學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐研究

摘要：我國(guó)的教育科學(xué)STEM教育中心于2017年頒布了“中國(guó)STEM教育的白皮書(shū)”。隨后，教育部提出了在教學(xué)中加入跨學(xué)科學(xué)習(xí)以及工程培訓(xùn)的建議，而STEM教育很好地體現(xiàn)了這兩個(gè)方面。因此，在小學(xué)的科學(xué)學(xué)科中，十分有必要嘗試使用STEM教育概念進(jìn)行學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐。為此，本文探索了以STEM教育為中心的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)踐，旨在為跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)提供實(shí)踐資料。關(guān)鍵詞：小學(xué)；科學(xué)學(xué)科；跨學(xué)科項(xiàng)目；實(shí)踐STEM教育作為課程教學(xué)中一種旨在解決實(shí)際問(wèn)題以及組織項(xiàng)目學(xué)習(xí)的形式，其把科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)很好地融合，提倡學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)并著眼于現(xiàn)實(shí)的世界。結(jié)合STEM教育，將有利于小學(xué)生學(xué)習(xí)很多科學(xué)教科書(shū)中的內(nèi)容教育。為此，應(yīng)該嘗試整合STEM教育和小學(xué)科學(xué)學(xué)科的課程，進(jìn)而更好地理解這一教學(xué)理念。1.小學(xué)科學(xué)學(xué)科跨學(xué)科的項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐具有的意義適應(yīng)世界扁平化時(shí)代的趨勢(shì)，塑造小學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心能力以及素養(yǎng)，并提供科學(xué)的教育方法是21世紀(jì)所有國(guó)家教育以及課程改革的重要任務(wù)，這也是其主要的主題。學(xué)科能力探究涵蓋的范圍很廣，主要涉及解決問(wèn)題、批判性思維、創(chuàng)造力、溝通與合作以及價(jià)值觀等能力。在小學(xué)科學(xué)的跨學(xué)科項(xiàng)目的基礎(chǔ)上研究STEM的教育模式以進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心能力正在引起教育行業(yè)的關(guān)注。2.基于STEM教學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)流程2.1教學(xué)的分析階段2.1.1分析學(xué)習(xí)者本課程的學(xué)習(xí)者是小學(xué)生。經(jīng)過(guò)多年的科學(xué)研究，大多數(shù)的學(xué)生具有研究以及協(xié)作的基本能力，他們具有強(qiáng)烈好奇心以，期望探索周?chē)氖澜纾敢庥眠M(jìn)行實(shí)踐操作。這些因素為順利實(shí)施今后的科學(xué)課程提供必要前提。2.1.2分析教學(xué)的內(nèi)容“氣球火箭”是小學(xué)“力與運(yùn)動(dòng)”這一版塊實(shí)踐活動(dòng)的重要課程。本課程以STEM教育為基礎(chǔ)對(duì)其進(jìn)行探究。在本課程中，教師將基于學(xué)生的認(rèn)知特征選擇日常常見(jiàn)的氣球作為學(xué)習(xí)對(duì)象。在非理論且實(shí)際的環(huán)境中，學(xué)生可以對(duì)他們的工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)以及科學(xué)等知識(shí)進(jìn)行整合。為了完成本教學(xué)課程的目標(biāo)，將通過(guò)小組合作來(lái)分析產(chǎn)生氣球火箭的原因，并指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐中認(rèn)識(shí)并思考物體的運(yùn)動(dòng)。2.2設(shè)計(jì)教學(xué)的過(guò)程2.2.1設(shè)計(jì)教學(xué)的目標(biāo)基于分析學(xué)習(xí)者以及教育內(nèi)容的結(jié)果，本課程將設(shè)計(jì)教育的目標(biāo)，并在目標(biāo)以及學(xué)科領(lǐng)域之間形成二維矩陣教育目標(biāo)。即本課程是為了在方法、過(guò)程、技能、認(rèn)知、技能、價(jià)值觀以及情感態(tài)度等方面的學(xué)習(xí)活動(dòng)之后，滿(mǎn)足學(xué)生成長(zhǎng)的期望。者不僅是教育活動(dòng)的重要基礎(chǔ)，而且是教育活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)。2.2.2設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)教授“氣球火箭”課程主要是氣球火箭的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行效果評(píng)估。在活動(dòng)當(dāng)中，學(xué)生逐漸感覺(jué)到運(yùn)動(dòng)與力，并認(rèn)識(shí)到影響運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的因素?；顒?dòng)期間每個(gè)小組為四到五個(gè)學(xué)生，小組成員根據(jù)任務(wù)的類(lèi)型進(jìn)行分工合作。2.3項(xiàng)目學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)STEM教育是為了提高學(xué)生的學(xué)科能力，并注重小學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，并對(duì)評(píng)價(jià)其經(jīng)過(guò)活動(dòng)之后的真實(shí)能力。本課程采用教師評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)以及反思相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式，詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)參閱表1。表1項(xiàng)目學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)獎(jiǎng)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)牛氣沖天獎(jiǎng)學(xué)生對(duì)物理的研究速度最快最強(qiáng)大腦獎(jiǎng)表格的研發(fā)最清晰、完整最強(qiáng)研發(fā)獎(jiǎng)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的思路最清晰、采用圖文結(jié)并茂的形式3.基于STEM教學(xué)的跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)踐3.1實(shí)施的主要過(guò)程教育實(shí)踐是將教育設(shè)計(jì)概念付諸實(shí)踐的具體過(guò)程。應(yīng)基于學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程的表現(xiàn)及時(shí)地調(diào)整，例如了解有關(guān)情況以及參加活動(dòng)的程度。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：3.1.1課程導(dǎo)入教師播放發(fā)射氣球與火箭對(duì)應(yīng)的視頻，以引起學(xué)生的注意力并激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。3.1.2氣球火箭的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)老師將解釋氣球火箭的基本原理，制定本課程的評(píng)估計(jì)劃，并在活動(dòng)期間提供及時(shí)的指導(dǎo)。學(xué)生利用他們現(xiàn)有的數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)知識(shí)來(lái)制造氣球火箭并開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。使用計(jì)時(shí)器以及iPad記錄發(fā)射火箭的時(shí)間以及距離，并使用科學(xué)知識(shí)來(lái)確定氣球火箭發(fā)射的速度，并將其發(fā)送到QQ的討論組中，各小組共同完成該組的R＆D記錄表。3.2實(shí)驗(yàn)研究3.2.1調(diào)查表在這項(xiàng)研究中，使用小學(xué)科學(xué)的STEM教育作為自變量，對(duì)來(lái)自該市三所小學(xué)的50位五年級(jí)學(xué)生進(jìn)行研究，分析學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣以及探索能力，調(diào)查小學(xué)中科學(xué)學(xué)科的STEM教育對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，具體參閱表2。表2調(diào)查表維度指標(biāo)題號(hào)題目數(shù)量學(xué)習(xí)興趣對(duì)課程的興趣能力11對(duì)學(xué)習(xí)方法興趣的能力21探究能力發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力3、42觀察以及記錄的能力5、6、73收集資料的能力81資料的轉(zhuǎn)化能力9、102知識(shí)的轉(zhuǎn)化能力11、12、1333.2.2R＆D記錄表R＆D記錄表是根據(jù)與多學(xué)科教師的實(shí)際教學(xué)以及交流需求而設(shè)計(jì)的，并且是對(duì)學(xué)生“發(fā)射氣球與火箭”課程探索思維的記錄工具。主要體現(xiàn)在對(duì)策的試驗(yàn)、是否進(jìn)行改進(jìn)、分析原因以及進(jìn)行反思等。3.3分析實(shí)踐的效果3.3.1對(duì)小學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣影響效果項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的跨學(xué)科整合，要從實(shí)際的問(wèn)題著手，學(xué)生會(huì)自動(dòng)地參與整個(gè)項(xiàng)目的各環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)過(guò)程變得更加引人入勝，富有趣味性，學(xué)生在此類(lèi)活動(dòng)中更加活躍。簡(jiǎn)而言之，基于STEM教育的跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐，可以提升小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。3.3.2對(duì)小學(xué)生的探究能力影響的效果本課程完成后，學(xué)生的信息收集能力、知識(shí)的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換問(wèn)題的能力未發(fā)生明顯的變化，這很大程度上受到學(xué)生的邏輯思維以及語(yǔ)言表達(dá)能力的限制。提升學(xué)生的邏輯思維以及語(yǔ)言表達(dá)能力是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，不能僅靠一兩個(gè)課程就得以明顯的改進(jìn)。結(jié)語(yǔ)對(duì)于將STEM教育以及小學(xué)科學(xué)學(xué)科的教育相結(jié)合的實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)，老師以及學(xué)生都將置于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)當(dāng)中。教師基于課程標(biāo)準(zhǔn)以及教科書(shū)的設(shè)置任務(wù)，進(jìn)行小組的合作性學(xué)習(xí)，跨學(xué)科進(jìn)行過(guò)程與知識(shí)能力的整合，并發(fā)展出對(duì)知識(shí)的深刻理解、積極探索以及實(shí)踐轉(zhuǎn)化。參考文獻(xiàn)：[1]徐惠,魏娜,王康.基于小學(xué)科學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐研究[J].成才,2019,(2):58-59.[1]張屹,趙亞萍,何玲等.基于STEM的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐*[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,20