以培养学生STEM素养为目标的项目化学习设计　　.doc

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1、以培养学生STEM素养为目标的项目化学习设计　　作者：吴晓红/田小兰/蒋... 作者简介：吴晓红，田小兰，蒋思雪，宁夏大学化学化工学院（宁夏银川750021）。原文出处：化学教学内容提要：项目化学习设计以跨学科知识为载体，以学生活动为中心，以问题情境为桥梁，在真实的实践活动中培养学生的STEM素养。以“爱护水资源”为主题，从现实生活问题入手进行STEM项目学习设计。给出了项目设计思路及实施过程，包括“选定项目，激活旧知”、“活动探究，展示新知”、“作品制作，应用新知”、“融会贯通，成果交流”四个阶段，涵盖了“学习中心—水资源知识知多

2、少”、“科学实验—水质检测”、“职业体验—自制简易净水器”、“工程体验—设计迷你水厂”四部分项目内容。期刊代号：G37分类名称：中学化学教与学复印期号：2018年04期关键词：STEM素养 项目化学习 STEM项目学习 爱护水资源       STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，强调多学科之间的交叉融合，目标是培养学生的STEM综合素养。STEM素养是在综合把握科学、技术、工程和数学等理工科知识的基础上具有的独立提问、设计、分析

3、、推断和运算的能力，是一种独立分析问题、解决问题的综合素养[1]。STEM素养的培养方式主要以基于项目或基于问题解决为主。本研究将把项目学习作为核心，利用项目学习案例开发，探讨如何开展STEM项目学习设计，借此探索开展STEM素养培养的途径和方式。      一、STEM项目学习概述      （一）STEM项目学习的内涵      STEM项目学习是STEM和基于项目的学习模式相结合的产物。这种学习方式为学生提供了融入真实情境的体验，鼓励学生运用科学、技术、工程和数学等领域的知识与技能解决现实世界的问题[2]。基于项目的学习作为一

4、种课堂活动的模式，强调长期的、跨学科的、学生中心的，且与现实世界问题和实践相融合的学习活动。其核心组成部分就是将分散的学科领域融合于具有挑战性问题的项目活动，这些问题驱使学生去面对并力争理解学科的核心概念和原则。STEM尤其适合于使用基于项目的学习模式，因为在科学、技术、工程和数学之间本来就有很自然的交接[3]。因此STEM项目学习可以理解为以基于项目的学习为框架整合STEM内容的学习模式，是利用STEM领域的知识与技能解决现实问题的学习过程。      STEM项目学习的核心要素包括以学生为中心、充足的时间、明确的结果以及跨学科[

5、4]。其中“以学生为中心”指在整个项目活动中，学生以小组的形式完成项目活动中的各个任务，而教师发挥组织、指导、监督、评价作用；“充足的时间”目的是使学生有充足的时间学习一系列的知识和技能；“明确的结果”包括对需要完成的任务有明确的期望和约束限制，保证所有学生都能学习并获得成功，但达到目标的时间、方式可以不同；“跨学科”指学生有意识地参与并整合多个学术领域和多种学习方法来研究某个核心问题或项目。      （二）STEM项目学习操作流程      STEM教育中的教学活动设计应遵循梅瑞尔的首要教学原理，又称五星教学原理，具体结构概括为

6、“一个中心+四个基本点”，即要求整个教学活动应该以问题为中心，进行从激活旧知、展示新知、应用新知、融会贯通四个阶段循环往复的学习[5]。常见的基于项目的学习操作流程包括选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流、活动评价六个阶段[6]。本项目的活动实施过程兼顾了五星教学原理与基于项目的学习模式，由“选定项目，激活旧知”、“活动探究，展示新知”、“作品制作，应用新知”、“融会贯通，成果交流”四个阶段构成，如图1所示。      （1）“选定项目，激活旧知”阶段：STEM教育是以科学知识为核心，以跨学科知识为载体，依托技术、工程活

7、动的跨学科教育体系，首先要对跨学科知识进行激活。教师通过创设情景（播放视频、图片等）的方式提出、确定项目，并以问题引导，启发学生识别、回忆起有关旧知识，激发学习动机。该阶段重在对科学知识的回顾检索，为后面的技术、工程活动提供理论基础。      （2）“活动探究，展示新知”阶段：此阶段是教师通过操作示范，提供视频、图片等学习资料展示新知，呈现需完成的挑战。学生小组交流合作，运用所学科学、技术等知识开展测验与探索等活动。该阶段重在对技术方法的选择以及技术工具的操作、技术数据的采集与解释。            （3）“作品制作，应用新

8、知”阶段：作品制作是STEM项目学习活动的重要组成部分。在该阶段教师引导学生探索真实的项目活动，学生小组协作，利用跨学科知识和技能完成作品的制作，作品形式多样，如实物模型、图画作品等，并根据一定的评估标准对作品进行测验与评估。该阶段重