“F+”理念下STEM课程教学模式探索

潘之浩

STEM课程核心理念是利用跨学科知识，有思维设计、有方法、科学有效地解决真实问题，培养创新力、问题解决和合作力。学校的STEM课程是以“F+”育人目标为本，在以德育人的基础上，培养复合型、创新型学生。学校利用技术类必修课、校本选修课、实践类社团课及科技竞赛项目等组合成STEAM课程群，面向全体学生开展分层次STEM项目教学。

1.学科建设角度的STEM教学实践

学校将技术类四大核心实验室及功能性专业实验室整合成一体化科技工坊群，可以完整开展项目化STEM教学，进行创客工坊教育，激发学生自主创新能力，这也成为学校科技发展的一大特色。利用STEAM课程群开展以项目为导向，融入跨学科理论知识、以工程思维模式制定设计方案、熟练运用加工技术、作品能够展示与推介。例如，环境科学类项目中药种植与利用、太空蔬菜种植、天文观测学，及工程类项目智能电路设计、3D设计与数字化制造等，将STEM课程深入到教与学中。

2.时间利用角度的STEM教学实践

项目课程使学生自愿利用课上、课余时间，充分調动学生的积极性和自主性进行学习。课堂时间使学生能做到利用跨学科知识、技术，科学地解决设定问题，如通用技术课教会学生开展项目的基本技能：设计能力、表达能力、协作能力、物化能力、推介能力等。课余时间，针对不同兴趣的学生着重开展解决较复杂问题的项目。例如，把太空种子种植引入到课余实验项目中，教会学生记录实验过程的数据、撰写科技论文，学生从中学会生物知识、种植技能的混合运用。天文组学生在老师指导下开展流星监测、日食观测、记录、制作图表为天文台提供有效数据链等。

3.学生受众角度的STEM教学实践

在开展STEM教学中，为了让多数学生进行体验，学校实行了分层次项目实施模式。按照学生接受规律及难易程度分类设计项目。课堂教学，开展基础能力项目，使学生体验解决基本问题的思路设计、流程设计、活用跨学科知识及技术实现和作品推介过程。针对不同兴趣的学生，开展细化的选修及社团STEM项目学习，使学生掌握解决较复杂问题的能力。最后选拔少量较优秀学生开展综合项目实施，好的作品推荐参加区级、市级甚至国家级竞赛。这种项目跨学科性知识运用更复杂、技术实现更难、设计难度更高，对学生的综合能力提升更有益。

近年来，学校STEM课程实践取得了丰硕的成果，使学校“F+”育人特色更加充实，如2019年学生作品《会做物理实验的机器人》获北京市创客大赛一等奖，另外5项学生创新作品获市级多项大赛一、二等奖;学校3位学生参赛作品文章被《发明与创新》杂志发表。2020年，学生作品“智能分类垃圾桶”项目荣获北京市青少年创新大赛二等奖，另4项学生创新作品获市级竞赛二、三等奖。两项学生作品文章被《无线电》杂志发表。STEM课程实践有效落实了学校“F+”育人特色的本质，为培养国际型、复合型、创新性人才提供了广大空间。