小学高段家庭 STEM 项目“菜单式”线上教学探索

金蕾红

《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求教师设计跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性，推动育人方式变革，着力发展学生学科核心素养。融合科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的STEM教育正是综合性和实践性很强的一种教学模式，教师用STEM理念开展项目教学，能关注学生个性化、多样化的学习需求，培养成具有创新素养的人才^[1]。在以往教学中，因受课时的限制，教师将部分STEM项目任务安排在课外让学生在家中完成，出现了项目完成度降低，质量不尽如人意的情况。为解决这些问题，笔者将信息技术应用家庭STEM教学。笔者尝试结合课标要求和教材内容，梳理出适合学生在家参与的STEM项目活动，其特点是材料易得、操作易行、安全易控。设计的这些项目源于教材核心概念，又富有童趣。进阶式的设计符合学生的认知规律。同时，随着经济和科技的发展，家长都配有智能手机，小学高年级学生大多已掌握基本的信息技术。笔者认为利用互联网技术“菜单式”在线指导与“进阶式”的家庭STEM项目相结合将成为解决上述问题有效切入点。笔者按照在线点单、云端派单、线上学单、自主研单、上传评单五个步骤实施STEM项目教学，满足了学生个性化学习需求，解决了教师指导上的难题，提高了项目教学质量。下面，以“厨房食品项目”为例，介绍小学高段家庭STEM项目“菜单式”线上教学方法。

一、在线点单，满足学生个性化需求

在线点单指学生通过互联网等信息技术选择自己喜欢探究的STEM项目内容。教学中，教师先根据学生的个体差异、个性需求，为每个学生量身定制符合其自身发展需求的STEM拓展项目菜单，将STEM拓展项目菜单通过“钉钉群”接龙、“番茄表单”的形式实现学生在线点单。

（一）“钉钉群”接龙点单，了解学生喜好

“钉钉群”接龙点单指学生在钉钉群利用“钉钉”软件接龙功能，在线选择STEM拓展项目名称。例如，教师先在群内发布“厨房食品”项目菜单，让学生阅读知晓活动所需材料、成品效果，并根据自身喜好选择子项目名称。接下来，教师发起接龙活动，让学生根据自己的选择进行接龙。

案例1：“厨房食品项目”点单（见表1）

教师发出动员令：“各位家长您好！请和孩子认真阅读，选择自己喜欢的内容，稍后我将发起接龙。”

这种点单方式易于学生操作。通过点单，教师可以充分了解每个学生的喜好和选择情况，充分考虑学生间的差异，尊重他们的选择。学生做自己喜欢的项目，参与度有了大幅度提高，学习兴趣高涨^[2]。但这种点单方式也存在数据统计烦琐、花费时间较多的弊端。

（二）“番茄表单”点单，便于统计差异

“番茄表点单”指教师利用“番茄”软件在“钉钉群”发布调查表，让学生在线点单。例如，在厨房食品子项目“自制‘灭火器”活动中，教师通过“钉钉”软件的“番茄表单”制作调查问卷，了解学生差异化的学习需求。如何具体操作？教师先点击“钉钉”搜索框中输入“番茄”，接着点击“番茄表单”创建新表单，然后点击左下方编辑键输入：①制作一个泡沫“灭火器”;②制作一个灭火射程15 cm的“灭火器”。你想研究的问题（项目），例如：小苏打和白醋数量比为多少时产生的二氧化碳气体最多？完成后点击提交按钮。得到后台统计数据后，教师公布学生的细化拓展项目走势分析情况，供学生参考（如案例2）。

案例2：“自制‘灭火器项目”细化单

细化项目1：制作一个泡沫“灭火器”

细化项目2：制作一个灭火射程15 cm的“灭火器”

细化项目3：             （自選一个研究方向）

后台统计结果：细化项目1（20人）细化项目2（19人）

小苏打和白醋大概放多少最合适，产生的气体最多，可以避免浪费材料（3人）

线上点单充分体现了学生的主体地位。教师从重视教师教向关注学生学转变，激发学生学习科学的兴趣，这种教学理念的革新有利于STEM拓展项目活动的开展。

二、云端派单，激发学生学习兴趣

云端派单指在线上点单环节后，教师根据学生的选择，利用网络技术、App进行派单。

新时代学生已充分掌握计算机的基本操作技能，对于网络学习有很浓的兴趣，这是教师开展云端派单教学的良好基础。在教学中，云端派单以“钉钉群”派单和“56教室”私单两种形式实现，具体操作如下。

（一）“钉钉群”派单，共享学习资源

“钉钉群”派单是教师使用“钉钉群”作业布置功能，将相关STEM项目单和学习资料统一发送。 教师在 “钉钉”作业布置页面输入“自制‘灭火器”项目信息，在页面上传相关STEM拓展项目单、图片和视频资料等。教师选择作业布置范围，选好相应班级，点击学生作业需要提交选项，发布作业。教师可以查看家长点单情况且设置提醒，督促学生按时完成作业。

教师以这种方式派单让所有学生都可以看到班级STEM项目的选择情况，获得平等接收各种学习资料的机会。如果有学生临时改选项目内容，教师也可以满足他们的需求。部分学有余力的学生可以在完成自己STEM项目活动后，选择完成其他感兴趣的项目。

（二）“56教室”私单，保护学生隐私

“56教室”私单是教师利用“56教室”App或电脑端的智能教学软件，点对点发布STEM项目活动学习单。教师在实践中发现，用“钉钉群”统一派单，学生的个人选择情况等隐私难以保护。学生会因为从众心理的驱使，影响自己对STEM项目的选择。教师在教学中融合应用多种App、平台，就能很好地解决这一问题，保护学生隐私。教师先利用“56教室”App，提前将厨房食品的三个子项目“自制‘灭火器”“自制‘鸡尾酒”“自制‘鸡毛信”的私单和相关内容的文字、图片、微课打包，利用App中的“影像题”功能，在教师端进行资源发布。教师先点击相应班级，选择上方个人，然后点击添加相关项目作业，再选择学生姓名，在备注栏中可输入相关要求，并提前设定开始时间和完成时间，实行弹性学时。

教师利用这样的私单模式教学，既保护了学生的隐私，又能让学生在不受外界干扰的情况下选择适合的子项目。自己喜欢的才是最合适的，适合的更受欢迎。

三、线上学单，助力项目有效开展

线上学单指学生利用信息技术采用在线学习、观看微课视频、资料查询、专题讨论等形式，自主研究STEM项目内容。学生通过独立或小组合作的形式在线学单，克服困难，逐步提高自主学习能力^[3]。在操作中，教师让选择相同项目的学生建群，以“钉钉”小组团队形式学单。学生也可以通过云平台提供的资料自学，利用App平台教师在线辅助学单的方式，达到师生互动的良好效果。

（一）“钉钉”小组学单，培养协作精神

“钉钉”小组学单指学生利用“钉钉群”建群（组）功能，开展小组学单活动。

教师先将同质学生分在不同组中，保证组内学生特长的异质性，再让各组选出组长，组织成员在自学后列出问题清单，并约定时间利用“钉钉”软件的会议功能，在线商讨相关问题的解决方法和途径。如果小组商讨无法解决问题，教师就在群内提供各种学习资料或进行问题引领，提供学习支架，辅助学生完成项目任务。

教师以这样的学单方式教学，让学生在轻松、平等的学习环境中，发挥团队力量，共同进步，既培养了学生发现问题、解决问题的能力，也让学生学会用自己的语言表达想法，聆听他人的不同意见，提高协作能力。

（二）云平台学单，加强师生互动

云平台学单是教师利用“56教室”等App让学生在线预习相关内容，利用平台功能整合问题上传，进行在线解答。

教师在“56教室”发布《灭火原理》小视频并与学前任务单一起上传。学生自学后，完成学前任务单上的设计图及相关问题：如何利用教师提供的材料设计一个“灭火器”？如何制作一个泡沫“灭火器”？如何让小苏打和白醋在需要的时候反应产生二氧化碳？如何控制“灭火器”的出气量？如何控制小苏打和白醋的量？教师利用“56教室”的学习圈功能，先在学习圈发布话题，再邀请学生展示自学成果。例如，A生：可以将小苏打和白醋倒入塑料瓶中，反应产生了二氧化碳气体就可以灭火。B生：我们可以将小苏打和白醋分成相同的份数进行对比实验。同时，教师在平台进行驱动问题的跟进指导：厨房里的哪种物质可以提供泡沫？二氧化碳看不见，如给你们气球，有办法知道产生的二氧化碳量是多少吗？学生在问题驱动下，发现洗洁精可以产生泡沫。学生将气球套在塑料瓶上，通过气球的大小来判断产生二氧化碳的量。对于争议较大的内容，如“小苏打和白醋的量应该多少比较合适”，教师重新设计实验单再次发布任务，让学生根据初步想法自行设计实验进行探究。

通过生生、师生实时互动，教师根据学生在学习中遇到的问题随时调整研究内容、方向和侧重点，既满足了学生探究的好奇心，又让项目研究更贴近真实情境，激发学生思考，高效开展项目活动。

四、自主研单，培养学生螺旋式探究能力

自主研单是指个体差异、个性需求不同学生，在明确了项目开展的一系列流程后，自行开展STEM项目活动。在教学中，教师将主项目的级别分成基础菜单、进阶单两个模块。两个模块相对独立，供学生自由选择，同时模块之间又是相互交错，这有助于培养学生综合能力。各菜单具有重复点击、多次学习的特点，学生可以根据自身实际情况进行选择，如遇到问题可以退到基础单学习，等具备一定学习能力，再完成进阶菜单的任务。

（一）研基础单，面向全体学生

基础单指教师对同一年段学生，发布同一主题的STEM项目活动，同一子目录内含有多个难度系数相同子项目活动。教师将“厨房食品项目”分为“自制‘灭火器”“自制‘鸡尾酒”“自制‘鸡毛信”三个子项目，三个相关子项目活动中“制作简易‘灭火器”“制作两色‘鸡尾酒”“绘制两色‘鸡毛信”三个难度系数相同的子项目供学生自主选择。基础单上的任务难度系数较低，是大多数学生通过视频等资料学习后就能独立完成的，或者在家长辅助之下能较好完成的项目（如案例3）。

案例3：自制“灭火器”

“自制‘灭火器”之基础单

——制作简易“灭火器”

（1）观看《灭火原理》视频后，请结合“物质与变化”单元内容，思考我们可以用哪个实验的产物制作简易“灭火器”。

（2）请寻找家中厨房里的物品，列出材料和注意事项，将自己的设计方案用图文结合的方式记录下来。

（3）制作中如果有什么发现或疑问，也要记录哦！

这些拓展项目的难度不大，取材方便，贴近生活，富有童趣，能给予学生极大的信心，为他们参与更高难度的进阶学习活动奠定基础。

（二）研进阶单，促进不同层次学生发展

进阶单指同一STEM拓展项目活动中，教师将教学菜单设计成进阶式，实现由易到难、由简单到复杂、由一般思维到创新思维的过渡。例如，教师先确定厨房食品子项目“自制‘灭火器”菜单，再将菜单按难易程度分为“制作简易‘灭火器”—“制作泡沫‘灭火器”—“探究高效‘灭火器”三个进阶项目。初级项目活动中，学生观察小苏打与白醋反应的现象，发现产生的气体可以让燃烧的火焰熄灭，指向科学观念这一核心概念。中级项目活动中，学生在前一级别的基础上，利用洗洁精、小苏打、白醋、餐巾纸、棉线制作泡沫“灭火器”，探究如何让灭火泡沫产生多，灭火时间长。学生动手操作，经历产品设计、产品制作过程，有利于提高探究实践能力^[4]。高级项目任务：学生对已制作泡沫“灭火器”，根据不同的需求，进行创新设计并制作更高效“灭火器”，探究小苏打和白醋的用量比为多少时产生二氧化碳气体最多。高级项目教学目标指向对学生科学思维的培养。教师在进阶式菜单中为学生构建不同的学习支架（如案例4），辅助学生在最近发展区内完成进阶式项目活动。

案例4：进阶式菜单——自制“灭火器”

初级项目“简易‘灭火器”学习支架：引导学生观察小苏打与白醋反应的现象;通过实验和查阅资料的方式，了解生成气体的特征。

中级项目“泡沫‘灭火器”学习支架：能否利用洗洁精、小苏打、白醋、餐巾纸、棉线制作泡沫“灭火剂”;思考如何做一个射程15 cm的“灭火器”。

高级项目“高效‘灭火器”学习支架：能否利用塑料瓶和气球探究小苏打和白醋的用量比为多少时产生二氧化碳气体量多？研发高效“灭火器”。

教师通过分两步走，实现对学生探究活动的有效指导，扶着学生先走，慢慢培养学生独立探究、解决问题的能力。教师设计的进阶单，体现了学生的主体性，增强STEM项目活动的趣味性，顾及每个学生的发展需求。

五、上传评单，教学评一体化促进学生能力提升

上传评单是教师通过各种平台发布评价表，以此了解学生学习情况，并通过数据反馈及时调整教学活动的顺序和难易程度。教师根据学生的个性需求制订活动菜单，为优秀学生提供展示的平台，让学生成为彼此的学习伙伴和学习资源的来源，通过评价促进学生发展，实现“教—学—评”一体化。在具体操作中，教师在学生探究之初，通过平台系统发布单挑战榜，再通过“钉钉”“微信”和各种App搭建展示台，实施学生互评，以及教师点评和家长点评。教师用典型学生反映的典型问题进行指引，或通过平台对学生进行个性化辅导。

（一）发布挑战单，培养学生发现问题能力

发布挑战单是教师利用“56教室”平台学学习圈功能编写并发布评价单。学生研读挑战榜后对自己的项目开展更加心中有数。同时，教师通过评价培养学生发现问题的能力，促进学生科学素养发展。

教师首先根据“自制‘灭火器”项目的内容，在“56教室”平台教师端编写项目的评价表（见表2）;然后，登入“56教室”学习圈发布评价表，让学生通过学生端对自己的STEM项目活动进行自评;最后，教师在后台将数据统计完成后，筛选榜单分类，在学习圈再次发布内容。整个发布评价单的过程，圈内所有学生都能看到，并且可以随时针对榜单线上发问，请求同伴解答。学生参与如此活跃的线上交流活动，在比较中发现问题，及时修改、优化自己的项目方案。

通过挑战榜自评，学生能自主根据评价单的内容有序完成探究实验。评价单俨然成为一张STEM项目的指导单。

（二）搭建互学台，培养学生解决问题能力

搭建互学台指教师利用信息技术展示学生STEM项目的作品实现在线师评以及学生互评。

教师通过“钉钉群”“微信群”“56教室”等为学生搭建展示平台，将自己制作的“灭火器”进行展示。同时，便于学生在活动过程中就遇到的问题在群里“求救”，如：泡沫“灭火器”口部被餐巾纸堵住了，泡沫出不来怎么办？学生通过查看教师发布的优秀作品，发现有学生在塑料瓶身上开了一个口子并接上吸管。通过互学，学生对自己的产品在同伴原有设计的基础上进行修正迭代，将吸管改为橡皮管，其韧性更强效果更好，这有助于培养学生解决问题的能力。教师对于学生的优秀作品可以在线评价，同时及时给予指引和鼓励。

总之，信息技术的应用对学生在校外开展的STEM项目活动有很好的辅助作用，可以提高学生项目活动的参与度和完成效果，学生的能力和素养得到了有效提升，符合新时代的育人理念。当然，信息技术与教学活动融合是一个逐渐的过程^[5]。技术开发方应根据实际情况进行平台系统的调整和优化，不断完善平台功能，以适应学生个性发展需求。教师将信息技术应用于家庭STEM拓展项目教学还需要不断探索。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准：2022年版[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2] 王亚梅.巧用“互联网+”助力小学语文阅读教学[J].阅读教学，2019（11）：60-62.

[3] 闵云龙.基于互联网的化学课堂教学模式探究[J].案例研究， 2016（5）：35-37.

[4] 许文虎.基于“互联网+”智慧教学的新型教学模式研究与实践[J].模式论丛，2017（32）：58-61.

[5] 张少白.“互联网+”小学开放式教学模式的研究[J].新作文， 2018（6）：262.

（作者系浙江省杭州市富阳区教育发展研究中心教研员）

责任编辑：祝元志