STEM教育指引下的校本课程教学实践策略

朱晓华 赵欣庆 张子宏

【内容摘要】为促进我校学生全面发展，利用本土资源，将校本课程《本土文化》、《科技生活》、《数学实验》联袂在一起，以STEM教育理念为指引，以信息技术为依托，解决学习生活中的实际问题，提升高中语文、数学、化学学科的教学效能，发展学生的综合核心素养。

【关键词】STEM教育 校本课程实践策略

STEM教育是跨学科教学的新典范，由科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写新词。

学生对知识的理解需要应用多种学科的学习实践来共同解决。在我校本土文化展览室里，展览着马家窑陶罐，水纹彩绘，朴实而精美。语文老师复述陶罐的历史、讲解着彩绘的艺术之美，化学老师指出：通过化学分析可测定陶罐上残留物的碳14成分，而数学老师指出，根据化学分析所得到的数据，可以计算出文物的年代，由于计算量很大，可以用计算机软件创设展现实际情境的模拟实验，这是我们数学实验课程的实践任务。

一、学科课程整体优化策略

学科课程的内容往往与学生的现实生活相脱离，在教学中容易忽视学生的兴趣及个性发展与全面发展。培养学生的创新精神和实践能力是学校课程的灵魂。为促进我校教学过程整体优化，以数学实验课程的实践活动为纽带，把本土文化课程、科技生活课程有机地联袂在一起，使课程迅速适应区域经济发展的需要，在得到社区的理解、支持基础上，面向全体学生，关注个性差异，根据学生自己的志愿选择实践活动，激发他们的兴趣爱好，培养自主探索意识和创新创造才能，有效促进教学方式和学习方式变革，学生学到了知识、技能，提升了学科素养。

本土文化是学生成长的沃土，在特定的本土文化场景中，以客观、科学、敬礼的态度，认识本土文化、弘扬本土文化，以STEM教育理念为指引，把本土文化课程与数学实验课程、科技生活课程有机地优化在一起，把语文、数学、化学学科进行再加工，与地域文化有机地结合在一起，最大限度地凸显传统文化在培养学生核心素养中的作用。

二、学科课程融合教学策略

我校地处祁连山脉，公元前3300到2100年间马家窑彩陶文化的主要诞生地，马家窑文化将史前文化发展推向了巅峰。为了弘扬本土文化，落实“一带一路”的宗旨，我校成立了本土文化展览室，展览室里有介绍母亲河黄河、莫高窟、麦积山等图片展区，也有马家窑彩陶钵、彩陶翁、彩陶壶等陶罐展区，还要定期为学生播放大美甘肃的宣传片。我校的本土文化展览室，可以成为以语文教学为主，历史、数学、化学、物理、美术等学科联袂教学的平台，为学生营造跨学科情境学习的氛围。

除了本土文化展览室这一富有人文色彩的学习场地之外，我校另一个具有本校校园特色的所在就是数学试验工作坊，学生在这里设计一些数学学习与科技生活有关的数学学具，师生以3D打印理念设计描绘马家窑陶器中钵和翁的优美形状，用圆锥曲线合成陶器上流畅的线条纹饰，既体现了数学对称之美，又反映了几何线条之美，黄金分割之美，这些美都源自生活，源自自然，源自远古。在数学实验工作坊，学生乐此不疲的是通过数学教师引导学生创设数学实验构图，即计算机软件构图，将“本土文化”展览室彩陶钵由圆锥曲线弧线构造彩钵直观图，感兴趣的是在展览室学生可以用陶土、电子烘干机自己动手制作陶器，感受远古时代先祖制作各种陶器的画面；引导学生做化学试验，分析陶土元素成分含量，配制更有利于陶器成型的陶土成分；在其外壁上打印圆锥曲线的几何线条，在几何线条上加装景泰蓝工艺，一件饱含本土文化和现代科技感的艺术作品呈现在我们面前，有效地提升了学生综合素养，这和国家提倡的全面促进信息技术与教育教学融合创新发展的理念不谋而合的。以STEM教育理念为指引，科技生活课程、本土文化课程实践活动为依据，把学生在实践活动中遇到的数学问题具体化、简单化，创设科学化问题案例，运用数学实验的方法，通过科学的计算解决实际问题，培养学生的逻辑推理能力与实践能力的同时，全面发展学生数学核心素养。

三、连片社区研学实践策略

充分利用学校现有的资源集中力量开发科技生活、数学实验、本土文化校本课程，不断打造有利于社区经济发展的科技环境、文化环境，让青少年在愉快的情境中习得知识、提升动手实践能力是我校开展校本课程的主要目标。

创新的教育观念与企业社区健康发展息息相关，实施课程教学实践离不开社区的大力支持，也就是说，这不仅仅是全校的教研活动，而是整个企业与社区的教育实践活动。在教师引导下，同学们在社区图书馆或上网查阅兰州和甘肃工业发展的资料，熟悉铝工业的历史背景及本土文化资源，做到心中有数，研学中才会有更多的收获，才能为社区建设出一份力。通过访问学区所在社区的现代化国有企业，参观企业科技展览馆、生产流程的最重要环节，结合学校课程，现场讲解科学技术中化学应用、数学应用、信息交流技术等基础应用，拓宽学生的思维空间，激发他们的内驱力，把实践课程与学科课堂教学有机地融合起来，在师生共同探索的氛围中潜移默化地提升了综合素养。

数学是人类一种文化，怎样才能把信息技术真正地融合在数学教学之中，引导学生深度地体验数学知识并培养学生的实践创新能力呢？大力开展数学实验教学是一个好办法。在教师的引导下，师生共同操作，实践模拟实验整个过程，将会更加有助于学生理解知识，体味数学思想与方法的博大精深，全面发展学生数学核心素养。数学实验工作坊的建立，也为学校及社区群众提供了一个绝佳的学习科学知识的场所，提高了区域公众对数学的认知程度，吸引更多的同学喜爱数学，营造人人学习科学知识、喜欢本土文化的浓厚氛围。

以STEM教育理念为指引，充分挖掘本土教育资源，选取与实际生活密切联系的内容，组织引导学生实地考察，通过查阅资料、互联网电话视频讨论，把语文、数学、化学课程进行再加工，把本土文化、数学实验、科技生活有机地结合在一起。我校编写的《高中解析几何教学新探索》、《科技生活，本土文化在我們身边》两本校本教材，在实施过程中不断完善，每一次修改后与社区图书馆资源共享，接受社区广大学生与家长的宝贵建议，青少年们受到本土文化的熏陶，也得到科技生活的启迪，又得到了数学美得享受。

四、创设信息技术情境策略

以信息技术创设校本课程实践情境，是STEM教育理念的。任课教师根据课程教学目标，扎实准备，实物展示要根据“本土”的实际情况，实际情境主要靠信息技术多媒体辅助，恰如其分地将“创设情境”融入到校本课程的实践中去。明确信息技术情境融入校本课程的教学目标。以发展学生的思维为核心，引导他们在创设的虚拟情境中去观察、感受、操作、讨论，将创设情境与真实情境结合起来。无论是语文研学还是数学试验，或者化学实验，融入虚拟情境是真实情境的重要补充。

语文是一门综合性非常强的学科，在语文研学实践中，教师用精彩的文学语言描述文本语言内容情境，通过图画再现、视频的呈现、戏剧的创设，把学生带入一个优化的教学情境中。在教师的引导下，学生的思维不断跳跃，积极主动地去思考，有了创造的冲动，欲把知识化为能力，这恰恰是语文教师的期盼。

数学实研究数量关系和空间形式的科学，数学实践最重要的是学生感悟数学推导的思维过程。在数学实验教学中，教师课堂上现场操作“几何画板”软件、营造模拟情境，将“抽象”转化为学生看得见、摸得着的“形象”，让学生感受直观，并反复强化这种直观感受，通过观察、思考、探究、操作、反思与建构，把学生的实践活动穿于整个数学实验。

在校本课程（科技生活、数学实验、本土文化）教学实践中以STEM教育理念为指引，解决学习生活中的实际问题，提升高中语文、数学、化学学科的教学效能，发展学生的综合核心素养。

【参考文献】

[1]何容，江维维.基于STEM教育的校本课程教学实践探究[J].教育科学论坛，2019，000（020）：16-18.

[2]教育部.普通高中化学新课程标准[M].北京：人民教育出版社.2017.

【基金项目：甘肃省教育科学“十三五”规划重点课题“校本课程（科技生活、数学实验、本土文化）的深度开发与有效实施研究”（GHBZ019）成果之一。】

（作者单位：兰州市永登连铝学校）