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【摘要】以初中综合实践课为例，以广州市某中学初一学生为研究对象，本文采用文献分析法、行动研究法等方法，以《设计水火箭》的教学流程设计为切入点，通过两轮行动研究实践，提炼出初中STEM教学中的可行教学策略。
【关键词】STEM;教学策略;PBL;探究式学习;小组合作学习
在科技高速发展的时代，国家的竞争力来源于教育能否培养出适合社会发展的人才。无论是国家发展战略，还是个人职业发展需求，都将培养学生的创造力、协作交流、批判思考、解决真实问题的能力以及社会责任等置于优先地位。为此，STEM教育应运兴起。
STEM教育是指在科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineer）和数学（Maths）领域的教和学，其教育过程是将原本分散的多学科内容融合形成统一整体，培养学生多学科知识的整合能力、基于真实世界问题的解决能力、融入情境的探究与创新能力，养成终身学习习惯。
然而，STEM课程教什么、怎么教，已经成为教育界的重点关注内容。本文以初中综合实践课为例，以广州市某中学初一学生为研究对象，以《设计水火箭》的综合实践课教学设计为对象，通过两轮行动研究实践，探讨初中STEM教学中可行的教学策略。
一、STEM教学策略文献分析
笔者在中国知网以“STEM”（或 “STEAM”）并含“教学策略”为关键字进行检索，截至2020年2月9日查找到相关文献仅有28篇。其中，中文文献15篇，英文文献13篇，2012年至2015年中文文献甚至为零，表明国内在这方面的研究比较晚，基础比较薄弱。具体数据情况如图1所示。
通过对这些文献的整理，发现当前STEM教育的教学模式与方法主要有以下
几种：
（1）5E教学模式：这是基于建构主义的探究式教学模式。该模式由美国的
生物学课程研究会提出，包含参与（Engage）、探究（Explore）、解释（Explain）、精致（Elaboration）和评价（Evaluate）五个环节。
（2）Berlin and White建构Berlin-White Integrated Science and Mathematics （BWISM） Models。这个模型主要包含5个方面：①学习;②认知方式;③过程和思维能力;④概念性知识;⑤态度和观念。
（3）Davisonetal 总结了五种整合数学和科学的方法：①特定主题;②内容;③流程;④方法;⑤主题。
本研究将这些理论融入到两轮行动研究中，支持学校顺利开展STEM课程，并且细化出适合校本的STEM教学策略。
二、行动研究设计方案
在第一轮行动研究的过程中，先拟定计划，初步设计出STEM课程的教学策略，过程中针对学生的行为表现、教学效果和课堂观察进行分析，从而修改并完善新的教学策略;然后开展第二轮行动研究，继续完善并总结出STEM教学的可行教学策略。
三、初中STEM课程的教学实施策略案例
（一）教学分析
1.内容分析
本节课属于校本STEM课程《设计航天器》的第四节内容《制作水火箭》，经过前几节课的学习，学生已初步了解STEM 课程的特点和评价方式，了解科学和技术结合的一些应用，也学习了一些航天航空相关知识。本节课学生通过小组合作学习认识火箭工作原理，并亲自动手制作水火箭并进行测试。
2.现状分析
一直以来，学生学习的知识是按学科进行划分的，这种分科学习容易导致学生的知识割裂。在STEM课程的实施过程中，把多学科知识融于有趣、具有挑战性的问题中，激发学生内在的学习动机，让学生享受成就感，并在学习过程中强调分享、创造和体验，提高学生的学科知识水平。
初一学生天性活泼，对事物充满好奇心，对于实践活动都很感兴趣，都想制作本小组个性化的水火箭，但由于平时缺少训练，他们的动手能力比较欠缺，对于工具的使用，规范性和安全性不足，需教师在课堂上强调。学生对于小组合作还不是擅长，教师可利用学案帮助学生整理学习任务和协助各小组成员分工合作。
（二）教学目标
1.了解火箭的工作原理，了解牛顿第三运动定律;
2.规范、安全地使用剪刀等工具，制作出水火箭，并能利用发射架对本小组的火箭进行测试;
3.在小组合作探索制作过程中，提高溝通能力和相互协作能力。
（三）教学重点、难点
1. 重点：制作水火箭并测试
2.难点：（1）火箭工作原理;
（2）牛顿第三运动定律;
（3）制作水火箭并测试。
（四）教学方法
用PBL（基于项目的教学方法）引出本课的主题《制作水火箭》;提供微课和视频（长征火箭升空、水火箭的工作原理、水火箭制作的方法等）给学生进行探究式学习，让他们初步了解火箭的工作原理，并结合日常生活中的滑板、气球例子学习牛顿第三运动定律;教师讲解制作水火箭的工具和需要注意的事项;学生结合课堂学案，分小组分角色合作制作水火箭;教师组织学生在户外测试各小组的水火箭。教学过程采用PBL项目式教学方法，激发学生的好奇心和主动探究的积极性。
（五）教学准备
多媒体电脑室、有水源的操场、课件、微课和视频、小组学案、制作水火箭的材料等。
（六）教学过程
四、STEM教学策略
根据《设计水火箭》课例的两轮行动研究，我们归纳出学校开展STEM课程的一般教学策略：
（一）教学设计策略——PBL教学法，项目式引领
PBL是一种基于建构主义的教学策略，教师设计基于项目（问题）的、有意 义的学习内容，并提供丰富的教学素材、教学资源作为“脚手架”，而学生通过真实的学习项目并为这些项目提供适当的解决方案，在此过程中，提高问题解决的能力。
PBL项目式学习强调学以致用，要求学生从被动的知识接受者，变为主动的自主学习者。因此教师在设计PBL项目的时候，要充分考虑项目的趣味性和可操作性，并引导学生积极探究。学生在利用信息技术手段采集、存储、加工项目所需要的知识与信息的过程中，可提高信息检索、逻辑思维和批判性思维等能力。
PBL项目式教学设计与STEM课程的理念一致，在STEM课程当中采用PBL项目式教学设计能促使学生积极协作、自主探究、深度思考，并实现多学科核心素养的提高。PBL也能促进学生创新精神，在解决真实问题的过程中将多学科知识的进行融会贯通，激发新灵感。
（二）教学组织形式策略——小组合作学习，学生各尽其能
小组合作学习采用先分后合的（下转第10版）
【关键词】STEM;教学策略;PBL;探究式学习;小组合作学习
在科技高速发展的时代，国家的竞争力来源于教育能否培养出适合社会发展的人才。无论是国家发展战略，还是个人职业发展需求，都将培养学生的创造力、协作交流、批判思考、解决真实问题的能力以及社会责任等置于优先地位。为此，STEM教育应运兴起。
STEM教育是指在科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineer）和数学（Maths）领域的教和学，其教育过程是将原本分散的多学科内容融合形成统一整体，培养学生多学科知识的整合能力、基于真实世界问题的解决能力、融入情境的探究与创新能力，养成终身学习习惯。
然而，STEM课程教什么、怎么教，已经成为教育界的重点关注内容。本文以初中综合实践课为例，以广州市某中学初一学生为研究对象，以《设计水火箭》的综合实践课教学设计为对象，通过两轮行动研究实践，探讨初中STEM教学中可行的教学策略。
一、STEM教学策略文献分析
笔者在中国知网以“STEM”（或 “STEAM”）并含“教学策略”为关键字进行检索，截至2020年2月9日查找到相关文献仅有28篇。其中，中文文献15篇，英文文献13篇，2012年至2015年中文文献甚至为零，表明国内在这方面的研究比较晚，基础比较薄弱。具体数据情况如图1所示。
通过对这些文献的整理，发现当前STEM教育的教学模式与方法主要有以下
几种：
（1）5E教学模式：这是基于建构主义的探究式教学模式。该模式由美国的
生物学课程研究会提出，包含参与（Engage）、探究（Explore）、解释（Explain）、精致（Elaboration）和评价（Evaluate）五个环节。
（2）Berlin and White建构Berlin-White Integrated Science and Mathematics （BWISM） Models。这个模型主要包含5个方面：①学习;②认知方式;③过程和思维能力;④概念性知识;⑤态度和观念。
（3）Davisonetal 总结了五种整合数学和科学的方法：①特定主题;②内容;③流程;④方法;⑤主题。
本研究将这些理论融入到两轮行动研究中，支持学校顺利开展STEM课程，并且细化出适合校本的STEM教学策略。
二、行动研究设计方案
在第一轮行动研究的过程中，先拟定计划，初步设计出STEM课程的教学策略，过程中针对学生的行为表现、教学效果和课堂观察进行分析，从而修改并完善新的教学策略;然后开展第二轮行动研究，继续完善并总结出STEM教学的可行教学策略。
三、初中STEM课程的教学实施策略案例
（一）教学分析
1.内容分析
本节课属于校本STEM课程《设计航天器》的第四节内容《制作水火箭》，经过前几节课的学习，学生已初步了解STEM 课程的特点和评价方式，了解科学和技术结合的一些应用，也学习了一些航天航空相关知识。本节课学生通过小组合作学习认识火箭工作原理，并亲自动手制作水火箭并进行测试。
2.现状分析
一直以来，学生学习的知识是按学科进行划分的，这种分科学习容易导致学生的知识割裂。在STEM课程的实施过程中，把多学科知识融于有趣、具有挑战性的问题中，激发学生内在的学习动机，让学生享受成就感，并在学习过程中强调分享、创造和体验，提高学生的学科知识水平。
初一学生天性活泼，对事物充满好奇心，对于实践活动都很感兴趣，都想制作本小组个性化的水火箭，但由于平时缺少训练，他们的动手能力比较欠缺，对于工具的使用，规范性和安全性不足，需教师在课堂上强调。学生对于小组合作还不是擅长，教师可利用学案帮助学生整理学习任务和协助各小组成员分工合作。
（二）教学目标
1.了解火箭的工作原理，了解牛顿第三运动定律;
2.规范、安全地使用剪刀等工具，制作出水火箭，并能利用发射架对本小组的火箭进行测试;
3.在小组合作探索制作过程中，提高溝通能力和相互协作能力。
（三）教学重点、难点
1. 重点：制作水火箭并测试
2.难点：（1）火箭工作原理;
（2）牛顿第三运动定律;
（3）制作水火箭并测试。
（四）教学方法
用PBL（基于项目的教学方法）引出本课的主题《制作水火箭》;提供微课和视频（长征火箭升空、水火箭的工作原理、水火箭制作的方法等）给学生进行探究式学习，让他们初步了解火箭的工作原理，并结合日常生活中的滑板、气球例子学习牛顿第三运动定律;教师讲解制作水火箭的工具和需要注意的事项;学生结合课堂学案，分小组分角色合作制作水火箭;教师组织学生在户外测试各小组的水火箭。教学过程采用PBL项目式教学方法，激发学生的好奇心和主动探究的积极性。
（五）教学准备
多媒体电脑室、有水源的操场、课件、微课和视频、小组学案、制作水火箭的材料等。
（六）教学过程
四、STEM教学策略
根据《设计水火箭》课例的两轮行动研究，我们归纳出学校开展STEM课程的一般教学策略：
（一）教学设计策略——PBL教学法，项目式引领
PBL是一种基于建构主义的教学策略，教师设计基于项目（问题）的、有意 义的学习内容，并提供丰富的教学素材、教学资源作为“脚手架”，而学生通过真实的学习项目并为这些项目提供适当的解决方案，在此过程中，提高问题解决的能力。
PBL项目式学习强调学以致用，要求学生从被动的知识接受者，变为主动的自主学习者。因此教师在设计PBL项目的时候，要充分考虑项目的趣味性和可操作性，并引导学生积极探究。学生在利用信息技术手段采集、存储、加工项目所需要的知识与信息的过程中，可提高信息检索、逻辑思维和批判性思维等能力。
PBL项目式教学设计与STEM课程的理念一致，在STEM课程当中采用PBL项目式教学设计能促使学生积极协作、自主探究、深度思考，并实现多学科核心素养的提高。PBL也能促进学生创新精神，在解决真实问题的过程中将多学科知识的进行融会贯通，激发新灵感。
（二）教学组织形式策略——小组合作学习，学生各尽其能
小组合作学习采用先分后合的（下转第10版）