基于STEM 学科理论指导下的多课程协同教学模式

顾雪峰

摘要：STEM是集多学科下开展的跨学科知识融合教育理念。如何更好的将这些课程进行协同发展，帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识，在采用多种协同教学的策略基础上，提高学生的创新能力和实践能力。基于此，在STEM教育理念下，如何将这些独立的课程进行有机的互联，达到事半功倍的教育效果，以下提出了几点建议。

关键词：STEM;3D打印;机器人;趣味编程

STEM教育理念在教学中发挥着至关重要的作用。在教育中融入STEM教育理念能够推进多课程协同教学的发展，促进各学科的相互融合，为之后开展教育教学提供了重要保障。本文将STEM教育理念融入到的教育教學中，能够显著提高教育教学的效果。其中3D打印、机器人、趣味编程得到了广泛的发展和应用，将STEM教育理念融入其中，能够彰显出多学科融合的应用效果。而如何能够实现多学科融合，以下对此进行了逐一的分析和探讨，帮助学习在教育教学中认识到跨学科知识融合的重要性。

一、STEM教育理念

STEM教育理念在美国20世纪80年代逐渐兴起，其创建的目的就是为了调动学生对理工科知识的学习积极性而特意建立的课程。众所周知，STEM教育涉及的领域内容较多，即科学、技术、工程、数学等领域内容，这也已经成为当前教学和学习的重要途径。它通过对这些课程知识和内容进行叠加，实现对多学科内容的交叉融合和有机整合到一起，这样不仅能够解决和培养学生解决问题的能力，还能够培养学生的创新能力，为促进课程的改革提供了重要的保障。

二、基于STEM教育理念下多学科课程融合的效果

（一）3D打印

在教育教学中开展趣味性学习已经成为3D打印的核心关键，能够帮助学生拓展自己的思维，在创作过程中通过自己的意愿表达进行操作。这种方法能够帮助学生在短短的时间内掌握“搭积木”堆砌和拖拉等操作方式，还能够对3D绘画设计的基础予以掌握，这对提高学生的3D打印兴趣发挥着重要作用。

（二）机器人教学活动的开展

机器人融合的多学科内容，例如：科学、技术和工程等内容。机器人设计组装和操控等能够帮助学生了解更多的STEM教育理念知识，还能够让学生认识到STEM教育理念发挥的重要性，提高学生的STEM综合技能。首先，通过对多课程进行设计，能够帮助学生按照“宏观-中观-微观”的模式进行精心和精细的设计;其次，搭建师生交互协同平台，学生们对自己不懂的地方在协同平台中进行交流和沟通，以第一时间了解学生们的不足，从而达到教学的效果。

（三）图形化编程（Scratch）的应用

STEM教育理念融入到教学中，需要根据学生的特征和兴趣爱好等进行教学。这样才能激发学生的兴趣和学习的欲望。同时，图形化编程更多是符合当前学生的兴趣爱好，其能够提高学生的注意能力和培养学生的观察能力和思维能力。因此，在图形化编程过程中为了凸显编程的趣味性。则需要通过开展体验游戏教学的方法，让学生在体验过程中构建情境性和知识文化并重的教学。值得一提的是课堂知识点在讲授时需要在STEM教育理念下对多学科课程融入到编程教学中，从而让学生在探索的过程中激发学生学习的兴趣。因此，在编程教学中应该对教材内外的资源和内容进行充分的挖掘，通过在课前开展体验游戏，激发起学生的探索兴趣和学习的兴趣。

（四）基于STEM理念的多学科的协同应用

3D打印、机器人、图形化编程等课程在各自开展的过程中需要STEM教育理念的指导，其实在宏观的整体上，他们本身又构成了一个STEM体系。比如在机器人课程体系中，会经常使用到3D打印的零部件，而目前机器人编程的软件大多是使用图形化的界面进行编程。所以从整体宏观上来讲，这些课程既可以独立开展，又是整体中的一部分，都是基于STEM学科理论的指导。而这些课程间的协同教学模式，则更能全面发展学生STEM方面的天赋。

三、基于STEM教育理念下实施多课程协同教学的重要途径

多课程协同教学应该由各团队成员协同完成，因此提高教师协同合作意识就显得更加重要。教师在协作过程中通过相互学习、相互尊重、相互磨合，以对多课程协同教学进行有效的设计和完善，这样才能实现课程的双向发展，从而使得教学效果更加凸显。

（一）构建完善的多课程协同教学模式

多课程协同教学模式的创建需要以课堂教学和网络教学为基础，这样才能实现多课程协同发展。因此，多课程协同教学过程中应该建立互动交流平台，在对信息进行共享后，能够对教学情况进行监控和评价，从而在课内和课外互补下，保障多课程协作教学模式得到顺利的落实和开展。另外保障协同教学模式中能够实现生生、师生的深度协同交互发展，使得知识体系构建的更加完善。

（二）构建良好的学习文化氛围

多课程协同教学能够实现对网络教学和课堂教学的有机结合。一方面，教师在教学过程中需要通过课堂的互动和交流，借助在线学习的方法对知识进行有效的构建和引导，这样才能通过生生之间的交流和互动构建良好的学习文化氛围。另一方面，网络平台中通过互加好友或者组群等方面建立良好的师生关系，从而为课堂营造出更加有个性化的文化氛围。这对落实和开展多课程协同教学模式提供了重要的保障。

（三）开展多元化的教学评价体系

多课程协同教学通过借助网络学习和课堂教学的优势，帮助学生掌握更多的知识储备。教师在课堂教学中发挥着引导的作用;学生在教学中发挥着主体位置的作用，因此在开展教学评价时应该充分考虑这一特征，分别从教与学两个方面构建多元化的教学评价。其中教主要是对当前教学中存在的问题进行完善，在对这些问题进行评价后能够制定出更加完善的整改方案;学的评价主要是对学生学习的情况和发展情况等进行评价，这对提高学生的自主性和创新性发生了重要作用。

总结

3D打印、机器人、编程等教学过程中，不应该过于关注技术的炫酷，还应该注入更加合理、科学的教育设计，通过对多课程学科进行融合后，能够为教育教学提供新的契机。而STEM教育理念提倡多学科的融合，因此本文在STEM教育理念下通过采用多种有效的途径，使得多课程协同教学模式能够发挥出最大的功效。

参考文献：

[1]吕萍，慕芬芳.基于项目的多课程协同教学理念和实践[J]. 高等工程教育研究，2012（04）：171-175.

[2]刘智勇，李郡.基于多课程协同教学的混合学习模式创新与实践研究[J].科技经济市场，2017（07）：149-151.

[3]马列，张瑛，王丽君.基于多课程协同教学的混合学习模式创新研究与实践[J].教育教学论坛，2015（40）：155-156.