深港澳STEM课程开发与实践研究

文/深圳市龙岗区麓城外国语小学 黄帼夫

本研究通过开展深港澳的校际协作讨论、校际同步课堂以及校际资源的借鉴和整合等活动，构建基于深港澳STEM课程校际合作开发与实践模式。本课程融入深港澳学校STEM课程实践特色和信息技术应用方式，在基于STEM理念的整合性教学项目模式（STEM-iPBL）框架下，按照情境引入、选题设计、项目实施、协同探究、四共交流等五个环节对该课程进行开发与实践。下面，以“人与鸟和谐相处”STEM课程为例展开阐述。

一、课程目标

让孩子接近大自然，掌握观鸟的技能。认识鸟的生态价值、鸟是人类的好朋友。体会观鸟的乐趣，丰富鸟的知识，体验大自然之美，敬畏自然生态，使人与鸟更好地和谐相处。

二、课程设计与开发

（一）混合教学模式

融入STEM教育理念的整合性项目教学流程为所有共同体学校所认同和实践，其具体内容包含：1.情境引入；2.选题设计；3.项目实施；4.协同探究；5.四共交流。

（二）项目教学流程

1.情境引入

情境引入包含：真实情境、关键问题、共同概念。

面向认识与保护身边的自然环境这一真实情境，“人与鸟和谐相处”课程界定“科学”“生命”“环境”作为关键问题，其包含的共同概念为：生命科学、行为与社会科学、环境科学与工程、计算机科学等学科内容。

2.选题设计

选题设计包含：表现期望、情境整合、内容整合。

表现期望方面，本课程进行STEM教育整合设计以观鸟活动来了解人类和鸟类生存环境情况，采取情境导向教学法和线上线下相结合的教学手段，提高学生学习自然科学知识的兴趣，懂得关注地球的生态系统，以鸟类为观察点，促进多学科知识能力发展，跨越学科界限，如生态学实验研究、文学创作、摄影、绘画、音乐、舞蹈、动漫制作以及编程应用、信息技术应用等。采取资源的整合及学科融合，使观鸟活动发展为融合动物分类学、动物生理学、植物学、生态学、地理学、统计学等多学科知识的STEM教育课程。

情境整合以STEM教育理念融入整合性项目式教学过程，通过不同阶段跨学科知识体现STEM理念，并设计了具有真实情境的教学环节，包含“环境调查报告撰写”“观鸟实践活动”“水质检测科学探究”“生态地图编程作品制作”四个课程模块。

《关爱鸟类，保护环境——环境调查报告》以环境调查报告作为输出成果，让学生利用所学科学、地理、环境知识研究自己所处自然环境的特征；《走进鸟儿的世界——了解各地鸟类特性》《探密鸟世界——认识大湾区常见鸟类》《人鸟和谐，生态平衡——成果汇报》，以观鸟活动纪录片为输出成果，利用各种信息化工具，如视频、音频、电子记录本等，展现学生观察鸟类过程中所获得的学习成果；《保护鸟的生态——探索“鸟境”水质检测》，以水质检测报告和实践活动纪录片为输出成果，在观鸟过程中培养学生保护鸟类所处自然环境的意识，从水质检测入手检测鸟类栖息的环境的状况，以形成结论和保护环境的策略；《好听的鸟叫声——放松心情的白噪音》《人鸟共家园——模拟生态地图编程》，以白噪音调查报告、模拟生态地图编程作品作为输出成果，引导学生在观察鸟、爱护鸟的同时还要充分利用所收集的信息化资源进行作品创作，以展现个人的学习成果并把亲身体验的大自然心得分享给学习伙伴们。

3.项目实施

项目实施按6E教学过程的内容进行，包含：参与、探索、解释、工程、深化、评价。

课程项目实施过程即开展以项目式学习为主要模式的教学过程，“人与鸟和谐相处”开展的跨学科教学实现“四跨四共”教学采用的平台有钉钉直播教学、户外实践教学，线上教学时长为40分钟，户外实践教学时长为60分钟。教学方法由情境问题导入、项目任务驱动、计划制定、活动探究、项目完成、成果展示交流、活动评价构成。

4.协同探究

协同探究包含：讲解说明、淬炼操作、项目实践。

前一个“项目实施”环节以一所学校或一个班级为对象，而本环节的“协同探究”更多指向多个学校的协同方式。

首先，讲解说明方面既要让所有协同参与学校的教师和学生明了本课程各模块的实施目的和操作步骤，也要让参与学校参与教研，优化流程。

其次，淬炼操作方面，不同的学校的硬件、软件和教师教学水平不一样。可以精练实验、操作、项目的制作流程，力求各学校协同实施中能够完成主要目标。例如水质检测，可以检测ph值，用最简单的ph试纸也可以检测，误差不大。亚硝酸盐、溶解氧和氨氮，可以在网络上选购相对便宜的试剂进行检测。有条件的学校可以选择数字化传感器进行检测，这样学生就能快速得出比较准确的数据。

最后，关于项目实践，各学校在主体教学设计框架下，能够动态地融入或删减各环节，达到自己学校教师和学生的教与学目标即可。例如，设备方面，关于白噪音收集，可以用旧手机录音，再借助声音编辑APP进行处理分析；制作过程方面，可以借助信息技术在线编程网页进行创编人鸟共家园的游戏故事，再将收集的白噪音、鸟种照片等，绘制成鸟的生态地图；最后是小组分享，各小组根据不同选题，合作完成课题报告。

5.四共交流

四共交流包含：共师教研、共生交流、成果凝练。

共师教研，即根据教学模式的统一流程框架，多个学校利用网络会议的形式进行课程教研，形成统一的教学设计流程，分解不同模块的教学课程及其单元，明确其教学目标和输出成果。

共生交流，即学生在统一的交流流程中既参与共性学习，又进行个性化的交流和共享，不同学校的不同班级学生借助网络班级工具形成一个共同体范围内的交流群组，打破学校界限，针对主题进行交流与协作，共享学习成果与心得。

成果凝练，即各学校在统一的框架下进行个性化协同，将各自不同的教学策略与方法融入共同体的方法框架内，充实其实践共同体内的共有知识库与资源库。