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随着新课程改革的不断推进，各地越来越重视课程的综合化和活动化，基础教育领域已经呈现出教育教学从分科领域转向综合教育领域的趋势。江苏省常州市金坛区立足本区域教育实际，把STEM教育本土化、常态化，注重让STEM教育解决真实世界问题，在应用中促进学科融合，在解决问题中提升学生素养，为区域教育改革注入了活力。
区域推进STEM教育的课程融合
STEM教育是一种融合跨界的综合性教育。融合凸显的是参与学科的多样性、多变性组合，跨界呈现的是涉及的领域非常宽泛，与学生、家庭和社会都有非常紧密的关系，契合当下教育越来越开放的需要，金坛区主要从两个方面来思考推进的方向。
1.STEM教育融入综合实践
围绕解决真实情境问题发生的STEM学习，是一个自然而然运用跨学科知识的过程，学生运用科学、技术、工程和数学等多门学科知识，合作和探究式地解决现实问题。在参与和体验学习的过程中，学生不仅获得了结果性知识，更提高了他们的学习能力，学会从多学科、多视角、多维度来分析和解决问题，收获了蕴含在真实问题情境中的过程性知识，实现了从“学会”到“会学”的质的突破。
学生在综合运用知识解决真实问题的过程中，极大地激发了他们的创造力，同时锻炼了运用科学思维、工程思维进行批判性思考的能力，提升了综合素养，引发了他们对社会和国家层面的真实问题的关注。同时，《中国学生发展核心素养》要求的必备品格和关键能力得到有效培养。
2.STEM教育融入科学
《义务教育小学科学课程标准》科学知识总目标第4项明确提出：了解技术是人类能力的延伸，技术是改变世界的力量，技术推动人类社会的发展和文明的不断进程。在小学科学课中新增的技术与工程领域内容，凸显了小学科学对技术和工程领域的重视程度，同时也遵循了课程标准中“反映国际科学教育的最新成果”的课程设计思路。
金坛区先从综合实践和科学这两个课程出发，以它们为主，以其他课程介入为辅，摸索一条适合区域推进STEM课程的可持续发展的道路。
区域推进STEM教育的目标
区域推进目标以STEM教育教学策略和案例研发为抓手，通过建立组织和相应机制，促使STEM教育课程在区域内整体、有序推进，体现区域特色，努力提高STEM教育整体实施水平，从实践操作层面追求课程效果的优化，促进学生整体素养的提升。
1.课程建设
探索STEM教育课程设置、课型结构、课堂操作策略及评价方法的一般规律与经验，形成有效的课程体系、策略和方法，能为区域STEM教育后续研究提供实践经验和理论支撑。
2.实践层面
探索并提炼形成若干具有一定价值的STEM教育教学策略供教师用于教学实践，寻找STEM课程的新的方向，总结出构建STEM课程案例的设计亮点，提高STEM课程的教育质量。
3.学生方面
尊重学生的选择与经验，满足学生学习的多元需求，吸引更多学生愿意并且能够选择STEM领域的课程，增加其参与性与适应性。
4.教师方面
提升教师STEM教育课程意识和课程开发能力，促进教师的专业化发展。
5.学校方面
确定小学阶段各实验学校STEM教育研究项目，关注实验学校项目的研究成果，以点带面，适度推广，拓展实验学校STEM教育的深度和广度。
区域推进STEM教育的实施
为深入推进STEM课程的区域实施，金坛区教育部门联合科协共同出台了《金坛区STEM教育指导意见（试行）》，从目的意义、目标任务、组织管理和保障措施等方面对区域开展STEM教育进行规范。教育部门同时细化、出台了《金坛区STEM教育五年发展规划》《实验学校发展规划》《教育培训发展规划》等文件，引领全区协同推进STEM教育。
同时，引导学校申报省、市、区三级STEM教育实验学校，建立以项目学校为核心的联盟，定期开展STEM教育研讨、交流及成果展示活动，通过学校联动、典型引领、分学年推进的方式，逐步使区域内STEM教育常态化，初步形成具有推广价值的STEM教育实践经验和技术策略。
在区域推进STEM教育中，我们组织教育管理人员、教师、学生和家长明确STEM教育的优势与必要性，主要从以下几个方面加以实施。
1.加强教师培训
STEM是一门综合性较强的学科，因此，教师不仅要有较强的课堂教学能力、教学研究能力，学科知识面也要相对广阔，且有一定的教学设计经验，能够洞察技术教育的发展趋势，掌握一些技术设计的思想方法，要有一定的创新意识。我们大力开展教师培训，帮助他们制订一定时间跨度的学习计划，丰富知识体系，提高专业知识技能，进一步提高专业素养。如组织STEM教育全员培训、暑期培训、各类专项培训，组织教学管理、骨干教师参加全国、省、市相关培训活动，举行全区STEM教育教学培训、全区STEM教学案例、论文专项评比等。
2.鼓励学生参与
为了让学生快速地融入STEM学习中，体验STEM教育给他们带来的乐趣，开拓他们的视野，教师给学生安排一些具有挑战性、方式灵活、互动性强的任务，鼓励他们自己控制学习进度，不断挑战自我，通过探究来解决问题。同时，丰富非正式学习及课外课程，鼓励学生走出教室，积极参与户外探索，加强对知识的理解，提高他们的成就感，帮助他们建立信心，促进他们专心投入STEM学习中。
3.优化教学策略
STEM课堂关注基于真实问题解决的探究学习（PBL）和基于设计的学习（DBL），强调学生在看似杂乱无章的学习情境中发展设计能力与问题解决能力。STEM课堂上，教师组织学生围绕真实问题参与小组研究，并通过面对面、网络的方式与校外学习支持者、学习伙伴开展交流。在学习过程中，学生被要求使用技術搜集、分析数据，设计、测试和改进一个解决方案，然后与其同伴交流研究成果。他们运用多学科的知识解决问题，在实践摸索中锻炼自己的多方面能力。STEM课堂中，不但注重学习与生活的联系，还关注学习的整个过程，倡导学生自主提出问题、合作讨论、提出方案、尝试解决问题，继而迎接新的挑战。 4.规范课程设计
STEM课程一般是以项目的形式展开，通过课程的融合培养学生的批判思维能力、沟通合作交流能力以及评估和调查等技能。一个好的STEM课堂应该是教师帮助学生运用多学科知识，在实践探索中学习新的知识，包括技术的使用、完整的工程设计、通过团队合作并用数学和科学标准来解决问题等。STEM课程设计的要素应包含课程概述、教学目标、教学过程、教学评价、引导性问题等，注重以学生自我探索为主，同时呈现必要的学习单，选择相适应的教学媒体。
5.打造区域特色
因区域之间、城乡之间、各校之间的发展水平参差不齐，方向也不尽相同，我们要求各校立足实际开展研究，在建设学习空间、研究性学习项目上重点突破，寻找各校自己的特色表达。
例如，某校地处农村地区，经济落后，丘陵地貌，但自然资源非常丰富，可供选择开发利用的材料比较充足，该校就充分利用这一特色，因地制宜地开展内容丰富的STEM教育活动。学校开展的综合实践课程《关于家乡山芋的研究性学习》散发出浓郁的乡土风情，开辟出一条适合农村学校进行STEM教育的蹊径。以下为研究报告节选内容：
一、深入了解山芋，走近山芋
罗村地处金坛茅山老区，因得天独厚的地理优势，水质好、空气好，阳光充足，在这种环境下生长的山芋口感特别好。山芋不仅口感好，营养价值也极其丰富。
二、创立品牌，加大推广
罗村的山芋再加工品虽在人们中有很好的口碑，可由于地域的限制很多人还是不知道的。这次研究活动旨在对罗村山芋再加工品进行宣传，并建议创建自己的品牌，这样可以促进农民的收入，提高人們的生活水平。
三、研究过程
（1）2018.6 开始种植山芋
（2）2018.10 山芋营养价值的调查
（3）2018.11 校内调查了解，宣传山芋的营养价值
（4）2018.11 通过多种途径收集山芋菜肴
（5）2018.12 研究山芋的再加工
（6）2018.12 山芋菜单的制订以及山芋菜肴实践
（7）2019.1 撰写研究报告
……
研究报告显示的是从种到吃、从生产到销售的全过程，研究方法上融入了多学科的共同参与，如种养殖（科学）、问卷调查与资料整理（数学）、山芋刨丝工具的改进（工程）、山芋烹饪的形状要求（技术）、产品包装的美观度（艺术）等。这种项目化的学习以地方物产为主题，通过有趣的活动使学生用自己的视角看世界，激发探索科学的兴趣，获得全程体验，培养创新能力和团队精神，为农村小学进行STEM教育提供了一种行之有效的研究路径。
又如，西城小学建立了以项目学校西城小学为核心，尧塘小学、建昌小学为辅的联盟体，定期开展STEM教育研讨、交流及成果展示等活动。该研究团队针对三个学段儿童的身心发展都存在一定的规律性和差异性，基于学段分步设计和开发符合儿童学习基础的STEM活动，在实践中完善STEM活动，使之课程化、规范化、可操作。如《一起来造船》课例的节选内容：
一、课程基础
学生在三年级上册学习过《神奇的水》一课，通过研究“会托举的水”，初步认识了浮力，下册又学习了《使沉在水里的物体浮起来》，研究了用铝箔做小船，让小船浮起来，从而对浮力有了进一步了解。在日常生活中，学生在玩水的过程中，对浮力感知也很丰富。在此基础上，将研究聚焦于设法增加小船的承重能力。随着研究的深入，学生会发现除了跟重物摆放是否均衡有关外，还与船的体积有关;再引入浮力和体积的计算方法进行深入研究。
通过对船模的不断改进，不仅有助于学生理解阿基米德原理，还能进一步拓展立体几何思维，学会计算体积，引发他们对不同形状物体体积的计算思考。对各种形状的物体体积计算方式进行讨论，能与生活中常见的容器形状及背后的设计依据联系起来。
二、课程领域
科学、数学、工程、艺术
三、课程目标
科学：知道的船载重量与船的体积大小有关;
数学：会计算船的体积，形成立体几何思维;
工程：对船的模型设计与制作的不断改进。
四、实施年级
五年级
五、时间建议
90分钟
六、课程任务
学生以小组为单位，通过多次实验，记录实验结果并改进实验方案，寻找如何使用有限的材料制作承重大的小船。通过实验，发现与小船的载重能力有关的因素。逐步实现对小船的定量设计和不断改进，培养工程思维。
……
区域推进STEM教育的保障
1.加强区域STEM教育组织建设
加强STEM教育的组织建设，从各STEM教育实验学校的科学、综合实践、美术、数学等学科中遴选积极向上的骨干精英教师，使各成员对STEM教育形成一定的认识，在不断尝试和磨炼中，对STEM教育有更深的理解，更好地整合课程，促进教师队伍的建设。
2.加强区域STEM教育评价推进
建立科学有效的STEM教育评价体系，是推进STEM教育的重要内容和手段。在STEM教育评价推进中，各校基于问题和项目的学习尊重学生的选择与经验，满足学生学习的多元需求，吸引更多学生愿意并且能够选择STEM领域的课程。
区域推进STEM教育的课程融合
STEM教育是一种融合跨界的综合性教育。融合凸显的是参与学科的多样性、多变性组合，跨界呈现的是涉及的领域非常宽泛，与学生、家庭和社会都有非常紧密的关系，契合当下教育越来越开放的需要，金坛区主要从两个方面来思考推进的方向。
1.STEM教育融入综合实践
围绕解决真实情境问题发生的STEM学习，是一个自然而然运用跨学科知识的过程，学生运用科学、技术、工程和数学等多门学科知识，合作和探究式地解决现实问题。在参与和体验学习的过程中，学生不仅获得了结果性知识，更提高了他们的学习能力，学会从多学科、多视角、多维度来分析和解决问题，收获了蕴含在真实问题情境中的过程性知识，实现了从“学会”到“会学”的质的突破。
学生在综合运用知识解决真实问题的过程中，极大地激发了他们的创造力，同时锻炼了运用科学思维、工程思维进行批判性思考的能力，提升了综合素养，引发了他们对社会和国家层面的真实问题的关注。同时，《中国学生发展核心素养》要求的必备品格和关键能力得到有效培养。
2.STEM教育融入科学
《义务教育小学科学课程标准》科学知识总目标第4项明确提出：了解技术是人类能力的延伸，技术是改变世界的力量，技术推动人类社会的发展和文明的不断进程。在小学科学课中新增的技术与工程领域内容，凸显了小学科学对技术和工程领域的重视程度，同时也遵循了课程标准中“反映国际科学教育的最新成果”的课程设计思路。
金坛区先从综合实践和科学这两个课程出发，以它们为主，以其他课程介入为辅，摸索一条适合区域推进STEM课程的可持续发展的道路。
区域推进STEM教育的目标
区域推进目标以STEM教育教学策略和案例研发为抓手，通过建立组织和相应机制，促使STEM教育课程在区域内整体、有序推进，体现区域特色，努力提高STEM教育整体实施水平，从实践操作层面追求课程效果的优化，促进学生整体素养的提升。
1.课程建设
探索STEM教育课程设置、课型结构、课堂操作策略及评价方法的一般规律与经验，形成有效的课程体系、策略和方法，能为区域STEM教育后续研究提供实践经验和理论支撑。
2.实践层面
探索并提炼形成若干具有一定价值的STEM教育教学策略供教师用于教学实践，寻找STEM课程的新的方向，总结出构建STEM课程案例的设计亮点，提高STEM课程的教育质量。
3.学生方面
尊重学生的选择与经验，满足学生学习的多元需求，吸引更多学生愿意并且能够选择STEM领域的课程，增加其参与性与适应性。
4.教师方面
提升教师STEM教育课程意识和课程开发能力，促进教师的专业化发展。
5.学校方面
确定小学阶段各实验学校STEM教育研究项目，关注实验学校项目的研究成果，以点带面，适度推广，拓展实验学校STEM教育的深度和广度。
区域推进STEM教育的实施
为深入推进STEM课程的区域实施，金坛区教育部门联合科协共同出台了《金坛区STEM教育指导意见（试行）》，从目的意义、目标任务、组织管理和保障措施等方面对区域开展STEM教育进行规范。教育部门同时细化、出台了《金坛区STEM教育五年发展规划》《实验学校发展规划》《教育培训发展规划》等文件，引领全区协同推进STEM教育。
同时，引导学校申报省、市、区三级STEM教育实验学校，建立以项目学校为核心的联盟，定期开展STEM教育研讨、交流及成果展示活动，通过学校联动、典型引领、分学年推进的方式，逐步使区域内STEM教育常态化，初步形成具有推广价值的STEM教育实践经验和技术策略。
在区域推进STEM教育中，我们组织教育管理人员、教师、学生和家长明确STEM教育的优势与必要性，主要从以下几个方面加以实施。
1.加强教师培训
STEM是一门综合性较强的学科，因此，教师不仅要有较强的课堂教学能力、教学研究能力，学科知识面也要相对广阔，且有一定的教学设计经验，能够洞察技术教育的发展趋势，掌握一些技术设计的思想方法，要有一定的创新意识。我们大力开展教师培训，帮助他们制订一定时间跨度的学习计划，丰富知识体系，提高专业知识技能，进一步提高专业素养。如组织STEM教育全员培训、暑期培训、各类专项培训，组织教学管理、骨干教师参加全国、省、市相关培训活动，举行全区STEM教育教学培训、全区STEM教学案例、论文专项评比等。
2.鼓励学生参与
为了让学生快速地融入STEM学习中，体验STEM教育给他们带来的乐趣，开拓他们的视野，教师给学生安排一些具有挑战性、方式灵活、互动性强的任务，鼓励他们自己控制学习进度，不断挑战自我，通过探究来解决问题。同时，丰富非正式学习及课外课程，鼓励学生走出教室，积极参与户外探索，加强对知识的理解，提高他们的成就感，帮助他们建立信心，促进他们专心投入STEM学习中。
3.优化教学策略
STEM课堂关注基于真实问题解决的探究学习（PBL）和基于设计的学习（DBL），强调学生在看似杂乱无章的学习情境中发展设计能力与问题解决能力。STEM课堂上，教师组织学生围绕真实问题参与小组研究，并通过面对面、网络的方式与校外学习支持者、学习伙伴开展交流。在学习过程中，学生被要求使用技術搜集、分析数据，设计、测试和改进一个解决方案，然后与其同伴交流研究成果。他们运用多学科的知识解决问题，在实践摸索中锻炼自己的多方面能力。STEM课堂中，不但注重学习与生活的联系，还关注学习的整个过程，倡导学生自主提出问题、合作讨论、提出方案、尝试解决问题，继而迎接新的挑战。 4.规范课程设计
STEM课程一般是以项目的形式展开，通过课程的融合培养学生的批判思维能力、沟通合作交流能力以及评估和调查等技能。一个好的STEM课堂应该是教师帮助学生运用多学科知识，在实践探索中学习新的知识，包括技术的使用、完整的工程设计、通过团队合作并用数学和科学标准来解决问题等。STEM课程设计的要素应包含课程概述、教学目标、教学过程、教学评价、引导性问题等，注重以学生自我探索为主，同时呈现必要的学习单，选择相适应的教学媒体。
5.打造区域特色
因区域之间、城乡之间、各校之间的发展水平参差不齐，方向也不尽相同，我们要求各校立足实际开展研究，在建设学习空间、研究性学习项目上重点突破，寻找各校自己的特色表达。
例如，某校地处农村地区，经济落后，丘陵地貌，但自然资源非常丰富，可供选择开发利用的材料比较充足，该校就充分利用这一特色，因地制宜地开展内容丰富的STEM教育活动。学校开展的综合实践课程《关于家乡山芋的研究性学习》散发出浓郁的乡土风情，开辟出一条适合农村学校进行STEM教育的蹊径。以下为研究报告节选内容：
一、深入了解山芋，走近山芋
罗村地处金坛茅山老区，因得天独厚的地理优势，水质好、空气好，阳光充足，在这种环境下生长的山芋口感特别好。山芋不仅口感好，营养价值也极其丰富。
二、创立品牌，加大推广
罗村的山芋再加工品虽在人们中有很好的口碑，可由于地域的限制很多人还是不知道的。这次研究活动旨在对罗村山芋再加工品进行宣传，并建议创建自己的品牌，这样可以促进农民的收入，提高人們的生活水平。
三、研究过程
（1）2018.6 开始种植山芋
（2）2018.10 山芋营养价值的调查
（3）2018.11 校内调查了解，宣传山芋的营养价值
（4）2018.11 通过多种途径收集山芋菜肴
（5）2018.12 研究山芋的再加工
（6）2018.12 山芋菜单的制订以及山芋菜肴实践
（7）2019.1 撰写研究报告
……
研究报告显示的是从种到吃、从生产到销售的全过程，研究方法上融入了多学科的共同参与，如种养殖（科学）、问卷调查与资料整理（数学）、山芋刨丝工具的改进（工程）、山芋烹饪的形状要求（技术）、产品包装的美观度（艺术）等。这种项目化的学习以地方物产为主题，通过有趣的活动使学生用自己的视角看世界，激发探索科学的兴趣，获得全程体验，培养创新能力和团队精神，为农村小学进行STEM教育提供了一种行之有效的研究路径。
又如，西城小学建立了以项目学校西城小学为核心，尧塘小学、建昌小学为辅的联盟体，定期开展STEM教育研讨、交流及成果展示等活动。该研究团队针对三个学段儿童的身心发展都存在一定的规律性和差异性，基于学段分步设计和开发符合儿童学习基础的STEM活动，在实践中完善STEM活动，使之课程化、规范化、可操作。如《一起来造船》课例的节选内容：
一、课程基础
学生在三年级上册学习过《神奇的水》一课，通过研究“会托举的水”，初步认识了浮力，下册又学习了《使沉在水里的物体浮起来》，研究了用铝箔做小船，让小船浮起来，从而对浮力有了进一步了解。在日常生活中，学生在玩水的过程中，对浮力感知也很丰富。在此基础上，将研究聚焦于设法增加小船的承重能力。随着研究的深入，学生会发现除了跟重物摆放是否均衡有关外，还与船的体积有关;再引入浮力和体积的计算方法进行深入研究。
通过对船模的不断改进，不仅有助于学生理解阿基米德原理，还能进一步拓展立体几何思维，学会计算体积，引发他们对不同形状物体体积的计算思考。对各种形状的物体体积计算方式进行讨论，能与生活中常见的容器形状及背后的设计依据联系起来。
二、课程领域
科学、数学、工程、艺术
三、课程目标
科学：知道的船载重量与船的体积大小有关;
数学：会计算船的体积，形成立体几何思维;
工程：对船的模型设计与制作的不断改进。
四、实施年级
五年级
五、时间建议
90分钟
六、课程任务
学生以小组为单位，通过多次实验，记录实验结果并改进实验方案，寻找如何使用有限的材料制作承重大的小船。通过实验，发现与小船的载重能力有关的因素。逐步实现对小船的定量设计和不断改进，培养工程思维。
……
区域推进STEM教育的保障
1.加强区域STEM教育组织建设
加强STEM教育的组织建设，从各STEM教育实验学校的科学、综合实践、美术、数学等学科中遴选积极向上的骨干精英教师，使各成员对STEM教育形成一定的认识，在不断尝试和磨炼中，对STEM教育有更深的理解，更好地整合课程，促进教师队伍的建设。
2.加强区域STEM教育评价推进
建立科学有效的STEM教育评价体系，是推进STEM教育的重要内容和手段。在STEM教育评价推进中，各校基于问题和项目的学习尊重学生的选择与经验，满足学生学习的多元需求，吸引更多学生愿意并且能够选择STEM领域的课程。