◇卓德才（福建：建宁县教师进修学校）

STEM 是科学、技术、工程和数学四门学科的简称，STEM 理念强调多个学科的交叉与融合。当今知识经济迅猛发展的时代，在激烈竞争中博得头筹的往往是有着极强STEM 素养的人才。近年来，在STEM 理念下开展项目式学习得到迅猛发展，教师不断进行教学探索和科学研究，探索更加适合我国学情的科学课堂教学模式。STEM 教育更加关注于学生对科学规律的应用以及在实际问题解决中的多领域知识整合。2022 版《义务教育科学课程标准》指出：“倡导设计学生喜闻乐见的科学家活动，创设愉快的教学氛围保护学生的好奇心，激发学生学习科学的内在动机。”在STEM 理念指导下，学生进行项目式学习活动，符合新课程标准的要求，学生通过主动查阅相关资料、动手进行实验、进行思维推理等多种途径来探究真相。在这一过程中，学生思维随之变得更加灵活，探究能力、沟通能力、自控能力等也得到了有效锻炼。因此科学教师应针对小学科学STEM 项目式学习模式基本结构进行探索，以期帮助小学生提升其科学素养。

一、STEM理念下项目式学习内涵及应用现状

纵观我国当前义务教育课堂，不难发现，无论是小学还是中学都更倾向于采用分科教学的课堂开展模式，即单个学科教师只专注于教学单一科目，并不重视学科之间的融合联系以及交流。单一学科教学模式虽有利于学科知识的精细化，却不利于各科知识的整体化、多领域技能的融会贯通以及后续的综合应用。以单一学科教学为主的教学现状更需要学科教师从本校硬件教学设施实际出发，从基础学科课程出发，寻找适合进行“知识跨界”和“技能融合”的教学设计内容，进行课程的科学整合与设计，构建贴合科学学科本质的融合型课程。STEM 教育理念以及基于项目的学习模式应运而生。

与传统科学课堂教学理念相比，STEM 教育更加强调学科知识的融合。2022 版《义务教育科学课程标准》指出：以探究实践为主要方式开展教学活动，要加强对探究和实践活动的研究与指导，整合启发式、探究式、互动式、体验式和项目式等各种教与学方式的基本要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究和实践。以问题解决为导向的项目式学习，将各学科进行了有机融合，使多领域知识整合成为一个完整的知识体系。

二、STEM理念下项目式学习特征分析

基于项目的学习主要有以下特征:1.存在一个可以有效组织学生进行活动且使其探究欲望强烈持久的活动主题，主题可以是围绕整个单元进行，也可以是学生感兴趣的主题或当前热门的话题。如，当神州十三载人飞船顺利返回地面时，可进行探索宇宙空间的项目式学习。2.学生可以根据项目活动进行小组讨论与交流，通过小组成员的充分交流，有选择地针对其中有价值的问题和线索进行探究学习，从而在活动中发现新线索、新问题。3.在参与活动、解决问题时，学生要将多学科的知识融会贯通，并灵活选取知识加以应用，以多领域知识解决现实问题，所涉及的内容除了科学学科，还有语文、数学、美育、劳动教育等学科的知识与理念。4.在项目式学习中所开展的探究活动，既要涉及学科教师，也要涉及学生，在这一活动中，师生互动、生生互动、相互协作、共同进步。5.在项目式学习中需要利用多种工具以及资源以达到自身探究目标，学生通过文字书籍、网络媒体、专家走访、实验操作、数据分析等形式，参与项目式学习。6.项目式学习以活动小组为单位进行探究式的合作练习，最后进行综合评价，主体既可以是学生个体，也可以是活动小组。

三、STEM理念下项目式学习实践探索

笔者在组织和指导一线科学教师进行项目式学习方面进行了一些探索，主要集中在小学中高年级。基于小学中高年级学生的年龄特点及其知识积累水平，教师在设计项目式学习活动时，应对项目活动主体、项目活动主题、项目活动目标、项目活动所需工具和资源、项目活动时间和场所等诸多要素，进行全面考虑。

（一）以学生为主体，开展项目式学习

STEM 理念下的项目式学习是以学生为主体、问题探究式的学习模式，强调学生的探索兴趣，重视科学问题的解决与潜在知识的应用以及落实，从而培养学生独立思维、勇于实践的品质。教师可以通过创建与问题相关的情境，准备充足的项目资料和背景，让学生能够真正融入项目式学习之中。这样，不仅能够调动学生的学习热情，提高学生的学习积极性，更有助于培养学生的实践能力和独立思考问题的能力。同时，教师应创新项目的开展方式，使其多样化、形象化，让学生获得更为丰富的STEM 项目式学习体验，让学生切身体会到科学与生活之间的联系，直接作用于学生的日常生活，更有利于提高学生的参与积极性和主动解决问题的意识。

项目式学习要围绕学生进行设计与构思。主题的设计要符合学生的思维特点和认知水平，活动主题的设计也要针对学生好奇心、探索欲极强的个性特征，如，教科版小学四年级下册“植物的生长变化”单元,学生对种子发芽应具备的条件、凤仙花的茎和叶的作用、凤仙花生长要经历哪些过程、凤仙花的果实是哪部分、凤仙花的种子是怎样传播的等提出问题。项目式学习所有的活动都是围绕问题开展的，容易引发学生的求知欲望。好奇心更催生了小学生对相关科学现象的探知欲望。而科学教师作为项目式学习的指导者与组织者，要在充分尊重学生的前提之下，挖掘学生感兴趣的科学知识，组织开展项目式学习，使学生在兴趣指引下开展探究活动。

（二）以问题为载体，开展项目式学习

项目式学习重视学生的主体作用，强调学生在项目式学习中自主发现问题、自主探究式解决问题。新课程标准也更加鼓励与提倡小学生发挥自己的参与主动性，通过探究活动，沉浸式体验科学的魅力。四年级下学期，学生对“生命”这一主题产生浓厚的探索兴趣，时值春天，正是观察植物生长的时节。植物作为户外活动中最常出现的生命，更容易使学生产生诸如植物是怎么长大的、植物生长和哪些因素有关、植物在生长过程中经历了怎样的变化、植物的生命是怎样繁殖的等一系列问题。教师可以围绕“凤仙花的一生”开展项目式学习，鼓励学生自由讨论“凤仙花的一生是从种子开始的，那么种子发芽都需要什么条件呢？”学生在长期生活观察中可以得出诸如“种子需要土壤”“种子需要水分”“种子需要空气”等答案。教师在充分保留各方意见、予以学生尊重的同时，进行项目活动主题的过渡式说明：“那大家觉得种子发芽的必要条件都有哪些呢？”项目式学习第一阶段有关种子的问题由此展开，学生通过“观察种子”“解剖种子”“种子发芽实验”“种子的传播”等系列感兴趣的话题深入探究，逐渐引出“凤仙花的一生”主题的项目式活动。问题是项目式学习的关键，项目式学习的探究任务更是围绕问题来进行的。为使STEM 理念下项目式学习顺利开展，科学教师应在学习探究活动开展之前，就对相关因素进行细致调查与设计。

（三）多学科参与，深度融合进行项目式学习

项目式学习根据知识类别的多样性可以分为多个程度，不仅可以针对某一特定学科深入探究，也可以跨领域整合知识，开展实践学习。在选择项目式学习内容时，应正确认识各个学科领域之间的联系，以各个学科之间的关联为基准，构建项目式科学课程。这不仅能够提高学生的科学素养，而且能够培养学生的综合能力。对于小学阶段中高年级的学生而言，考虑到其心智发展水平，小学科学课程项目式学习应有一定程度的限制，在拓展和深化项目式学习知识时，应注意适度与适量。同时，教师应对项目任务进行细化，提高不同年级学生的学习可行性。

在“凤仙花的一生”的项目式活动中，通过设计种子发芽的盒子，学生可以获得工程设计的知识和动手能力；通过进行凤仙花发芽条件的变量实验、对照组变量实验，学生可以学习对比这一科学知识；通过长时间观察凤仙花的生长过程，学生可以在凤仙花的不同生长阶段，通过绘画、文字等形式加以记录，从而在美育和写作方面得到锻炼，同时对凤仙花的生长过程拥有自己的认识；通过整体实验环节中的记录、数据整理与计算，学生可以获得数学方面的知识；在整个过程中，学生参加种植、浇水、管理、除草等，可以获得劳动教育方面的培养。在项目式学习中，为学生创设自主化、合作式、开放性的学习氛围，提高学生学习科学知识与多领域知识的积极性，使学习活动更加贴合学生实际，并对学生产生实际的、有针对性的帮助，精简探究问题，避免问题描述过于烦琐而使学生产生歧义。

（四）灵活思辨，建构系统知识体系

项目式学习要与传统教学法配合使用。学生在初步了解理论知识的基础上再开展项目式学习，用学到的理论解决现实问题，以锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。同时要注重教师的角色转换，在项目式学习中，教师应当从知识的传授者转变为项目实施的引导者，此时，学生成为主人，成为“行家”，教师应充当“外行”和参谋的角色。在项目式学习中，学生的场所不固定，时间和空间上不能局限于教室或实验室。教师应当充分利用有效载体进行活动，除了科学课，还可以整合综合实践课，利用好现在课后延时服务的时间。如，在“凤仙花的一生”的项目式活动中，教师可带领学生，以种植、观察、记录、分析、查阅资料等形式，融合语文、数学、美术、劳动、信息技术、技术工程等知识。活动地点可以是实验室，也可以是计算机室；可以是阅览室，也可以是种植园。可以是上课时间，也可以是课后延时服务时间；可以是在学校时间，也可是周末在家里的时间。学生打破时间和空间的局限，利用多种感官或选择恰当的工具和仪器，用适当的方法，创造性地开展活动。从对凤仙花一生的探究延伸到植物的一生，让学生从现象到本质，了解植物从生到死的生命全过程，学习生物的多样性，珍惜生命，善待生命，从而建构起系统的知识体系。

总之，在STEM 理念下的小学科学课堂上开展项目式学习，可以促使小学生思维的拓展与开放，以及知识的系统化。在活动中，相关问题的解决或者是相关学习项目的开展与实施，都需要学生将自己所习得的多领域知识灵活运用。将所学知识灵活运用之后，学生实现目标、获取结果的方式与途径并不唯一，这也促使学生的思维得到锻炼，进而养成灵活思辨的学习习惯。