義務教育科學課程標準（2022年版）最突出的變化之一就是更強調知行合一、學思結合，旨在讓學生們既要像“科學家一樣探究”，還要像“工程師一樣實踐”，這無疑對小學科學教學提出了更高的要求。而目前受到各國普遍重視的STEM（科學Science、技術Technology、工程Engineering、數(shù)學Mathematics）教育，它的核心就是需要學生將科學探究、工程設計、數(shù)學方法和信息技術有機統(tǒng)一，運用跨學科的知識和方法解決實際問題，從而提升自身的創(chuàng)新意識和實踐能力。這與新一輪科學課程標準倡導的價值導向是一致的。

浙江省嘉興市實驗小學近些年來一直致力于開展STEM教育與科學課程深度融合的本土化實踐，形成了以“普及+進階+拓展”為路徑的課程融合實踐樣態(tài)，促進不同層次的學生發(fā)展科學思維、培養(yǎng)科學實踐能力。

普適型課程注重開放式和應用性

基于學科融合的普適型STEM課程面向全體學生，在各年級的科學課堂上由科學老師引領實施，一般需要兩至三課時。學校對小學科學課程一至六年級教材中“技術與工程領域”的學習內容進行了系統(tǒng)規(guī)劃設計，形成了如“我們的風力小車”“讓玩具屋亮起來”“瘋狂過山車”等20多個與STEM教育相融合的科學學習項目。

這些學習項目與科學學科核心概念相勾連，使之具有內在邏輯性和外在關聯(lián)性，避免了課程實施的隨意性和碎片化。與以往科學課圍繞本節(jié)課核心科學概念，學習制作完成一個單項科學小制作所不同的是，這些STEM學習項目更強調學生在任務情境中運用已學知識，通過開發(fā)解決方案、檢驗設計合理性、權衡方案、討論修正等過程發(fā)展工程設計能力。

這樣的開放式、應用性的學習任務讓學生在限定條件下從初始嘗試，到通過編程應用建立科學理解，到優(yōu)化設計，再到進一步檢驗，都充分滲透了工程設計的“迭代”過程，比較好地體現(xiàn)了科學與工程的雙向聯(lián)系。

進階型課程注重真實情境下的問題解決

學校通過基于項目驅動的進階型STEM課程的開發(fā)與實施，讓學校學有余力的學生能夠在面向真實世界的情境中，通過一個較為長期的具有創(chuàng)造性的工程設計與開發(fā)的STEM項目學習，提升科學探究能力和實際解決問題的能力。

這樣的項目學習主要凸顯以下特征：一是真實性，項目聚焦于與生活實踐緊密聯(lián)系的真實的科學問題；二是進階性，更關注學生在項目學習中的實踐操作能力、溝通能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力等高階能力培養(yǎng)；三是開放性，學習過程開放，需要在不斷迭代中找尋最佳可能的解決方案；四是協(xié)作性，以項目驅動學生在學習過程中的協(xié)作與對話。

學校利用周五走班選修課程時間，成立STEM科創(chuàng)營，招募四至六年級的學生和科學、信息技術、數(shù)學、美術、語文等學科的教師，以學科教師協(xié)同指導學生們完成STEM項目。學校成立了校級STEM項目學習社團，如“世界機關王”STEM社團。團隊圍繞主題情境進行工程搭建，設計打造創(chuàng)意連環(huán)機關，并進行作品的現(xiàn)場展示與闡述。

學校建構了基于項目驅動的進階型STEM課程學習流程，包括三個迭代循環(huán)：外部循環(huán)用于整個工程項目的學習過程，探究循環(huán)為方案的設計提供科學依據(jù)，測試循環(huán)用于優(yōu)化產(chǎn)品和方案。三個循環(huán)之間相互促進，相輔相成，共同幫助學生完成項目學習。

延展型課程滿足學生個性化需求

學校根據(jù)節(jié)假日實踐性作業(yè)、春秋季研學、寒暑假研學等不同時段，設計與科學課程相融合的延展型STEM課程。這些學習項目具有以下特征：一是多空間廣時段，空間更多維，時段上更延展，閑暇時間都可以開展；二是具有動態(tài)性靈活性，在實施對象、課程內容、實施形式、課時上都更加動態(tài)開放、靈活多樣。

延展型STEM課程學習中，學生可根據(jù)自己的興趣特長、能力水平和資源情況，在主題菜單中選擇特定的STEM挑戰(zhàn)任務，然后根據(jù)任務要求選擇合適的學習伙伴組成項目小組。小組在回顧以往STEM學習項目所獲得的經(jīng)驗的基礎上，合作商討、完成方案的制定，再進行設計、制作、測試、修改完善，并進行展示、質疑。這個過程中，學生為了尋找問題的解決方法，往往需要體驗真實的工作節(jié)奏，借助開放的時間、空間來進行自主探究，從而不斷培養(yǎng)解決問題的能力。 

實踐表明，通過STEM教育與科學課程的融合實踐，聚焦真實問題，讓學生在不同層次的STEM項目學習過程中習得“像科學家一樣探究，像工程師一樣實踐”的思維路徑與方法，也有效培養(yǎng)了學生自主學習探究、勇于創(chuàng)新思辨、敢于質疑反思、善于解決問題、樂于合作溝通、交流展示等方面的能力。

（作者系浙江省嘉興市實驗小學黨委書記、校長）

《中國教育報》2022年11月23日第5版