基于小学科学学科的跨学科项目学习实践研究

基于小学科学学科的跨学科项目学习实践研究

姚杭芳

浙江省杭州市西子实验学校 浙江 杭州 310024

摘要：我国的教育科学STEM教育中心于2017年颁布了“中国STEM教育的白皮书”。随后，教育部提出了在教学中加入跨学科学习以及工程培训的建议，而STEM教育很好地体现了这两个方面。因此，在小学的科学学科中，十分有必要尝试使用STEM教育概念进行学科项目学习实践。为此，本文探索了以STEM教育为中心的小学科学跨学科项目学习的实践，旨在为跨学科项目学习提供实践资料。

关键词：小学；科学学科；跨学科项目；实践

STEM教育作为课程教学中一种旨在解决实际问题以及组织项目学习的形式，其把科学、技术、工程以及数学很好地融合，提倡学生进行跨学科项目学习并着眼于现实的世界。结合STEM教育，将有利于小学生学习很多科学教科书中的内容教育。为此，应该尝试整合STEM教育和小学科学学科的课程，进而更好地理解这一教学理念。

1.小学科学学科跨学科的项目学习实践具有的意义

适应世界扁平化时代的趋势，塑造小学生的科学学科核心能力以及素养，并提供科学的教育方法是21世纪所有国家教育以及课程改革的重要任务，这也是其主要的主题。学科能力探究涵盖的范围很广，主要涉及解决问题、批判性思维、创造力、沟通与合作以及价值观等能力。在小学科学的跨学科项目的基础上研究STEM的教育模式以进一步发展学生的学科核心能力正在引起教育行业的关注。

2.基于STEM教学跨学科项目学习的设计流程

2.1教学的分析阶段

2.1.1分析学习者

本课程的学习者是小学生。经过多年的科学研究，大多数的学生具有研究以及协作的基本能力，他们具有强烈好奇心以，期望探索周围的世界，愿意用进行实践操作。这些因素为顺利实施今后的科学课程提供必要前提。

2.1.2分析教学的内容

“气球火箭”是小学“力与运动”这一版块实践活动的重要课程。本课程以STEM教育为基础对其进行探究。在本课程中，教师将基于学生的认知特征选择日常常见的气球作为学习对象。在非理论且实际的环境中，学生可以对他们的工程、技术、数学以及科学等知识进行整合。为了完成本教学课程的目标，将通过小组合作来分析产生气球火箭的原因，并指导学生在学习实践中认识并思考物体的运动。

2.2设计教学的过程

2.2.1设计教学的目标

基于分析学习者以及教育内容的结果，本课程将设计教育的目标，并在目标以及学科领域之间形成二维矩阵教育目标。即本课程是为了在方法、过程、技能、认知、技能、价值观以及情感态度等方面的学习活动之后，满足学生成长的期望。者不仅是教育活动的重要基础，而且是教育活动的出发点。

2.2.2设计学习活动

教授“气球火箭”课程主要是气球火箭的设计以及实验并进行效果评估。在活动当中，学生逐渐感觉到运动与力，并认识到影响运动状态变化的因素。活动期间每个小组为四到五个学生，小组成员根据任务的类型进行分工合作。

2.3项目学习评价设计

STEM教育是为了提高学生的学科能力，并注重小学生的学习过程，并对评价其经过活动之后的真实能力。本课程采用教师评价、同伴评价以及反思相结合的评价模式，详细标准参阅表1。

表1 项目学习的评价标准

3.基于STEM教学的跨学科项目学习的实践

3.1实施的主要过程

教育实践是将教育设计概念付诸实践的具体过程。应基于学生在实际学习过程的表现及时地调整，例如了解有关情况以及参加活动的程度。具体的实现过程如下：

3.1.1课程导入

教师播放发射气球与火箭对应的视频，以引起学生的注意力并激发他们学习的兴趣。

3.1.2气球火箭的设计与实验活动

老师将解释气球火箭的基本原理，制定本课程的评估计划，并在活动期间提供及时的指导。学生利用他们现有的数学、工程、技术、科学知识来制造气球火箭并开始实验。使用计时器以及iPad记录发射火箭的时间以及距离，并使用科学知识来确定气球火箭发射的速度，并将其发送到QQ的讨论组中，各小组共同完成该组的R＆D记录表。

3.2实验研究

3.2.1调查表

在这项研究中，使用小学科学的STEM教育作为自变量，对来自该市三所小学的50位五年级学生进行研究，分析学生对科学的学习兴趣以及探索能力，调查小学中科学学科的STEM教育对学生学习的效果，具体参阅表2。

表2 调查表

3.2.2R＆D记录表

R＆D记录表是根据与多学科教师的实际教学以及交流需求而设计的，并且是对学生“发射气球与火箭”课程探索思维的记录工具。主要体现在对策的试验、是否进行改进、分析原因以及进行反思等。

3.3分析实践的效果

3.3.1对小学生学习的兴趣影响效果

项目驱动学习的跨学科整合，要从实际的问题着手，学生会自动地参与整个项目的各环节。学习过程变得更加引人入胜，富有趣味性，学生在此类活动中更加活跃。简而言之，基于STEM教育的跨学科项目学习实践，可以提升小学生进行科学学科学习的兴趣。

3.3.2对小学生的探究能力影响的效果

本课程完成后，学生的信息收集能力、知识的转换、转换问题的能力未发生明显的变化，这很大程度上受到学生的逻辑思维以及语言表达能力的限制。提升学生的逻辑思维以及语言表达能力是一个长期的过程，不能仅靠一两个课程就得以明显的改进。

结语

对于将STEM教育以及小学科学学科的教育相结合的实践学习活动，老师以及学生都将置于项目的学习当中。教师基于课程标准以及教科书的设置任务，进行小组的合作性学习，跨学科进行过程与知识能力的整合，并发展出对知识的深刻理解、积极探索以及实践转化。

参考文献：

[1]徐惠,魏娜,王康.基于小学科学学科的跨学科项目学习实践研究[J].成才,2019,(2):58-59.

[1]张屹,赵亚萍,何玲等.基于STEM的跨学科教学设计与实践*[J].现代远程教育研究,2017,(6):75-84.

[1]朱颖泉.STEM教育助推小学科学课堂高效学习[J].小学科学(教师版),2019,(1):47.

[1]朱颖泉.基于STEM理念下的科学教学实践——以《保护鸡蛋》一课为例[J].山西教育(教学),2018,(4):53.