全国巡礼｜探究科学教育视角下的STEM活动设计

探究科学教育视角下的STEM活动设计

—记宝安区2018-2019学年度小学科学第8次专题教研活动

视频回顾：《我的水钟》

视频回顾：《拯救企鹅》

2019年6月14日，以“科学教育视角下的STEM课程设计”为主题的宝安区小学科学第八次专题教研活动在翻身小学顺利举行。会议由宝安区小学科学教研员杜伟老师主持，本次活动聚焦在科学教育视角下的STEM课程开发。

本次教研活动共有四个环节：

环节一

汪小娇老师研讨课——《我的水钟》

环节二

黄怡凯老师研讨课——《拯救企鹅》

环节三

课程开发团队对两节课的评价反思

环节四

杜伟老师总结点评

01

《我的水钟》研讨课

汪小娇老师以“设计餐厅上菜计时水钟”为出发点，引导同学们根据所学的水钟知识，小组合作设计和制作水钟。

同学们纷纷呈献出了各具特色的自制水钟，每个作品都体现了同学们基于团队合作的强大创造力和基于不同想法的个性设计。汪老师以“计时准确、外形美观、整体稳固、成本可控”四个维度的评价标准，引导学生进行交流分享。上台分享的小组针对制作过程遇到的问题及改进的办法，流利地表达本组的观点，同时，也需要机智应对其他小组同学的提问和质疑。

在完成自评和分享交流后，汪老师带领大家对自制水钟的计时准确性、美观性、稳定性和成本控制四个方面进行了评估。在生动的教学体验中，大家发现了自己小组和别的小组作品的优缺点，激发了同学们继续改进水钟的学习欲望。

02

《拯救企鹅》研讨课

黄怡凯老师以“冰川消融、通过搭建冰屋拯救企鹅”为情境，与同学们一起应用前面几节科学课掌握的热学知识，搭建一座具有良好隔热性能的“企鹅冰屋”。

活动中，黄老师跟同学们特别强调engineering（工程）特有的限制条件：工程资金、工程时间、工程场地和工程材料。同学们还需使用“企鹅代币”到“自助餐式的材料站”购买造屋材料，此环节为STEM课堂增添了许多现实性因素，增加了更真实的工程体验感。

在同学们完成冰屋设计图绘制、冰屋建造后，黄老师组织了一场“产品发布会”，发布会上邀请一位同学做小主持人，其他同学分享自己的设计亮点（怎么提高隔热性能的？）、冰屋存在的不足和改进方法。产品发布会现场气氛热烈，同学们踊跃发言，大家围绕各自所造冰屋的优缺点展开思考及研讨。

03

课程开发团队对两节课的评价反思

黄怡凯老师在评课环节中，分享了自己的课程设计来源和改进思路。该STEM系列课程借鉴了《美国stem课例设计》，结合教科版五年级科学课本中《光与热》、《热》进行改进。在课程“本土化”过程中不断修改及完善，主要体现在：

●工程目标由发散到聚焦；

●设计图允许更改的工程迭代思维；

●研讨过程中小屋成本可视化；

●通过多次修改“评价量规”，使量规能让学生看懂、能引导学生探究。

张艾妮老师在评课环节中，分享了《我的水钟》一课的教学过程和教学感悟与反思。展示了《我的水钟》一课的教学流程，从设计我的水钟设计图到完善设计图和制作水钟，再到作品分享与反思总结，翻身小学科学团队在磨课过程中对课程内容进行的这一系列深度思考和探索，让台下老师们备受启发。张老师也表示：虽然STEM课程耗时耗力，但常规科学课内容与STEM理念的整合，对学生们综合解决问题的能力提升和团队合作意识的培养，却是益处良多，这也正是我们在开展STEM课程的意义和价值。

04

杜伟老师点评总结

活动最后，杜伟老师对两节课的课堂实施效果表示了肯定。两节课的授课老师都很好地组织了学生们的交流汇报，真正将课堂交给了学生，这就是我们需要的、真实的、好玩的、有意义的科学课堂。具体来讲，这两节课给我们带来的启示，可以体现在以下四点：

（1）学习时间的连续性。

STEM课程具有连续性的特点。《拯救企鹅》在此次研讨课中展示的是工程设计这一阶段，《我的水钟》展示的则是作品完成后评价交流这一阶段，可见一个完整的有深度的STEM课程，并不是一两个课时就可以完成的，需要教师进行系统化的整体设计；

（2）学习方式的三要素。

两节课的环节设计中，都十分强调学生主观层面的“动手做”、“动脑思”、“动嘴说”，这与我们科学课的课堂目标和要求其实是十分吻合的。大家可以反观自己平时的科学课堂，是否做到了这三点？

（3）学习评价的多维度。

两节课均从成本、稳定性、实用性等多个维度来评价学生的作品。如何在限定条件下使各维度达到最优化的平衡？是老师和孩子们在活动中需要考虑的问题。同时，学习评价可以在STEM课堂中的不同阶段提供给孩子们，评价可前置（在设计作品时就考虑多维度的学习评价）；也可在完成作品后使用多维度的学习评价对作品进行打分；

（4）学习内容的生活属性。

今天呈现的两节课，从题材选取到材料选择，都十分贴近孩子的生活，涉及到的科学原理，都源于我们的科学教材，这就是所谓的“科学教育视角下的STEM课程”。此类课程是基于科学知识的铺垫而衍生出的一个个有趣的、真实的、基于生活的活动设计。

2017版科学新课标中，在学习内容上新增了“工程技术”这一领域，这是一个不同于“物质领域”、“生命领域”、“地球空间领域”的第4大科学学习领域，这个全新的领域，或者说终于被大家重视的知识领域，该如何开展针对性的教学？这就是我们组织力量开展“科学教育视角下的STEM课程设计”研究的初衷。

来源：宝安区小学科学教研

END

     图：汪小娇    

  文：张悦彤 

  责编：黄怡凯  

审核：杜  伟

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