基于STSE理念的小学科学项目式学习教学设计流程构建

侯岩　赵健如　王颖　王玉龙

摘  要 分析STSE教育的核心理念，阐述2017版小学科学课程标准的改革要求，梳理小学科学课程的教学现状与问题。在此基础上，以项目式学习为依托，构建基于STSE理念的小学科学教学设计流程，以期通过跨学科、体验式的活动设计，促进学生理解科学、技术、社会与环境的依存关系，在掌握科学知识、形成科学探究能力的基础上，唤醒学生的社会责任感和环保意识，帮助学生树立正确的科学观和价值观。

关键词 STSE;小学科学;项目式学习;科学素养;科学观;核心素养

中图分类号：G622    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）19-0084-03

1 STSE教育内涵与核心理念

STSE教育的概念与内涵  STSE是科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）和环境（Environment）的英文缩写，STSE教育是把学科知识与科学、技术、社会、环境紧密地结合起来的全新教育理念[1]。STSE教育强调科学知识、技术工具、社会生产实践、环境保护和资源节约等领域的深度融合，将科学知识融入实践活动，在活动探究中学习科学知识，培养科学素养;同时促使学生将科学知识运用于现实生活，激发学生探索兴趣，引导学生以可持续发展眼光去审视科学发展与环境保护问题。在小学科学教学中渗透STSE教育理念，不仅有利于学生全面掌握知识，而且对学生的科学技术素养、正确的科学观和环保意识的培养均具有非常重要的意义与价值。

STSE教育核心理念分析

1）情境性。STSE教育强调基于真实的生活情境，引导学生从社会生活中发现问题[2]，利用所学知识解决问题，达到学以致用的效果，促进知识的迁移与运用。

2）跨学科性。STSE不仅包括科学与技术、社会以及环境之间的沟通和转化，还体现学科之间的合作，让学习者能够综合运用所学知识更好地解决实际问题。

3）依存性。STSE教育强调科学、技术、社会和环境的依存关系，注重在学习过程中引导学生以可持续发展眼光去审视科学发展与自然保护问题，唤醒学生的环保意识，使其树立保护环境、合理使用资源、节约资源的意识。

4）实践性。STSE教育强调给学生提供大量机会去动手实践，解决生活中所遇到的问题，在问题解决的过程中最大限度挖掘学生潜力，培养学生必备的技术素养、正确的生活态度及积极的生活理念。

2 新版小学科学课程标准的新理念与新要求

随着新课改的深入推进，小学科学课程在不断探索中发展。教育部为了更好开展科学教育，提升全民科学素养，于2017年重新修订小学科学课程标准。课程标准作为教学实施的基本依据，从宏观层面规定了学科的课程性质、目标和内容。

注重课程的基础性、实践性、综合性  新课标明确规定了科学课程的性质，即小学科学课程的基础性、实践性、综合性[3]。在小学科学课程中，基础性在于科学基础知识的学习和基本技能的培养，让学生在教学过程中通过观察、比较分析，去理解身边的科学现象并解决实际问题。实践性体现在主张通过项目式学习、探究式学习，强化动手能力、问题解决能力的培养，塑造良好的科学态度。另外，新课标把小学阶段的课程分为物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四个领域展开教学[4]，不仅重视基础知识的运用，还强调综合能力的培养，并且与美术、数学、物理等其他学科融合，从而促进学生全面发展。

突出社会责任感与环保意识  新课标要求引导小学生思考科技与社会的关系，增强社会责任感，培养用科技解决社会问题的思维模式。教学中要落实知、情、意、行的教学目标，即教师要把社会责任感与环保意识渗透到课堂教学的点滴中，提高学生的社会责任认知，培养社会责任情感，养成社会责任行为，从认知到内化为情感，然后外化为行为，有利于贯彻落实社会主义核心价值观，培育合格公民。

强调与真实生活情境结合  在教学实施中，要把课程的具体知识和生活情境相互作用。采用情境化教学，把生活情境引入课堂，从学生熟悉的生活事件导入课程，再把所学知识综合运用到生活中，解决生活问题，能够培养学生的实践能力与综合解决问题的能力。

3 当前小学科学教学中的主要问题分析

科学教学与生活脱离  科学来源于生活，又应用于生活。目前，学校的科学教育内容重知识轻生活，部分教师的教学观念还较为落后，科学教学仍然以讲授为主，课堂无法有效联系生活，学生很难在生活中求知、在體验中成长。

学生课堂体验感的缺失  目前的科学教学还存在重灌输轻体验的现象，学生的探索者、体验者角色并未充分得以体现。在教学活动中过于重视教学结果，漠视学习过程的丰富性、趣味性，使得整个教学过程沉闷无趣，课堂效率低下，学生学习成就感较弱，易产生消极的课堂体验。

学生课堂创造性缺乏  在课堂教学中，许多教师通常采用目标导向的教学方式，即教师首先列出教学目标或者固定的问题，再由学生进行讨论思考。这在一定程度上能够培养学生的问题解决能力，但可能造成创造性的缺失。学生的思维逻辑被教师提前安排好的教学设计所束缚，多数学生只是被动地在教师引导下接受知识，机械地完成课后任务，在小组讨论时随大流，最终导致探究热情逐渐消失，学习自主性缺乏。

4 基于STSE的小学科学项目式学习课例教学设计流程建构

项目式学习是一种基于真实情境的系统性的学习和研究活动，项目要以学生学习为中心，从学生生活中来。项目式学习使学生从传统的学科性学习走向综合性学习，从单纯的文本式学习走向体验式学习，从规定的标准化学习走向个性化学习[5]。可见，项目式学习的核心理念与新版科学课标的理念和要求高度契合。

项目式学习主要包括提出问题（项目选题）、制定方案（项目设计）、解决问题（项目实施）、评价交流（项目展示）四个环节，见图1。首先可以依据课程标准，基于真实的生活情境设计、确定问题;合理分组，利用头脑风暴探究解决方案;项目的实施阶段，教师只需要负责适当引

导，重在引导学生进行自主探究;各小组成员对成果进行展示交流，教师点评建议。如果实施项目式学习，就要让这四个环节充分发挥作用。

鉴于小学科学基础性、实践性、综合性的课程性质，以及学科课程教学的新理念与新要求，可借鉴项目式学习的核心理念和操作过程来优化小学科学教学设计。在教师活动中，教师通过学情分析，制定项目任务，对小组进行合理分工，基于真实情境联系课程内容，让学生明确项目问题，培养责任感以及合作探究意识。在学生活动中，学生通过自主学习、小組合作探究、作品展示交流，能够集思广益，调动各学科知识，整个过程可以培养逻辑思考能力，提高科学素养，促进全面发展。

本研究从教师和学生两个角度进行设计，将STSE理念融入小学科学课程设计与实施，以新版小学科学课程标准的新理念与新要求为导向，将项目活动分成课前、课中、课后三阶段，构建图2所示的基于STSE理念的小学科学项目式学习教学设计流程。

课前阶段

1）学情分析。通过诊断性测试等方式了解学生的起点能力、学习风格与学习动机，辅助教师有针对性地进行教学设计，使教师的教学更加高效，更能适应学生的发展。此外，通过学情分析能够掌握学生学习情况，进而进行合理分工，发挥小组各成员优势。

2）跨学科目标设计。以提升学生的学科素养为根本导向，在了解科学、技术、社会与环境之间相互关系的基础上，多角度思考解决问题[6]，提高问题解决能力，唤醒学生的社会责任感和环保意识，帮助学生树立正确的科学观和价值观。

3）STSE内容分析。把社会、科学、技术、环境结合起来，充分挖掘多样化的教学资源，整合形成跨学科的教学内容。选择合适的STSE题材，从生活走向科学，从科学走向社会。选取学生熟知的现象、常识，融合科学知识与概念，以教学目标为导向，对教学内容进行重组加工，以实验探究为主，激发学生科学探究兴趣，有效达成STSE教学任务。

4）教学活动设计。通过对教学活动进行设计，把教学目标和教学内容融合到活动中，让学生在完成活动的同时，达成学习目标。所以教学活动关乎教学的成败，教学活动要以学生为中心，以学生的问题与需求为导向，重在调动学生参与，实现学生个性和能力的最大化发展。

课中阶段

1）创设情境，明确问题。结合学生的学习情况以及身心发展状况，选择真实的生活案例导入课程，利用富媒体资源创设真实问题情境，吸引学生注意力，启发学生主动提出问题，诱发认知冲突，进而小组通过提问、讨论、头脑风暴等方式进行主动学习。这一过程有利于培养学生的批判创新能力、分析思考能力。

2）合作探究。通过合作学习的探索和实践，让学生不仅学到知识，也提升人际交往与实践探索能力，最终实现核心素养的提升。在合作探究过程中，小组成员从不同层面思考表达观点，教师深入各小组中，及时跟进小组探究进度，对于探究中遇到的问题进行适当引导，利于培养学生的协作精神，最终归纳总结，形成小组实施计划。

3）创新实践。小组实施计划完成后，将方案付诸实施。在实践过程中要深入贯彻STSE理念，如实践过程要注意环保材料的使用，有助于培养学生的社会责任感。对于实施过程中产生的问题，教师针对各小组的实施情况提出建议和指导，启发学生再次进行思考交流实践，直到问题解决，不断优化迭代实施过程中的创意。

4）作品展示交流。STSE理念强调对知识的综合运用能力的培养，促进学生科学素养的形成。因此，要采用多元主体评价方式，对学习行为、实践过程、最终成果等进行全方位评价，可灵活采用组内自评和组间互评相结合、教师评价和学生评价相结合的多种评价方式[7]。且不能拘泥于最后的成果评价，更重要的是从多个角度对学习过程进行评价，如小组实施计划的可行性、学生合作情况、成果的创意性等方面，使学生从多个角度了解自己的优劣势。

课后阶段

1）巩固拓展。课堂教学的结束不代表学习的完成。学生通过相关实践作业进行提升性学习，针对自己在上一次实践中的不足以及学习到的新创意，融入自己的创作中，挑战新的作品，解决实际生活问题，真正做到学以致用。

2）反思提升。为了使STSE教育更好地融入科学课程，教师不仅要对之前的教学活动进行反思总结，还应充分挖掘STSE的教学内容，立足于科学教材的STSE综合实践活动内容，使学生更深入更全面地理解科学知识，并能更好地把这些知识与科技发展、社会生产、环境保护相联系运用。对教师而言，可帮助反思，提高教学水平与质量;对学生而言，可提升项目实施能力，有利于提高核心素养。

参考文献

[1]梁雪枫.STSE教育理念在人教版高中物理必修模块中的渗透与研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2018.

[2]严娟.初中科学STSE教育的实践研究[D].杭州：杭州师范大学，2019.

[3]冀思琪，刘军.2017版小学科学课程标准解读[J].教育实践与研究（A），2017（5）：4-6.

[4]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2017.

[5]陆启威.项目式学习亟须厘清的几个问题[J].江苏教育研究，2019（32）：9-13.

[6]闫雨迪.STSE教育理念在人教版高中化学教学中的渗透与研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2017.

[7]李丹.小组协作探究学习在初中生物教学中的应用研究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2011.

作者：侯岩、赵健如、王颖、王玉龙，佛山科学技术学院人文与教育学院（528200）。