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小学STEM课程的系统开发与实施

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随着人类科学技术的不断进步，科学、技术、工程、数学几个领域的联系越来越紧密，解决任
何一个领域的问题都有可能涉及其他几个领域，传统的单一方向培养的人才越来越不能满足人
类未来社会发展的需求。我校从2014年起开始探索STEM教育，着力构建学校STEM创新课程体
系。在我们看来，STEM教育是一种倾向于融合式学习的教育观，它意味着我们将不再重点关注
某个特定的学科，而是强调在教育过程中引导学生运用科学、技术、工程、数学等相互关联的
知识解决实际问题，从跨学科知识应用的角度提高学生解决实际问题的能力。

一、构建学校STEM创新课程体系

我们在构建学校STEM创新课程体系过程中确立了STEM课程的六大核心理念（见图一）。我们
特别关注学生在真实情境中的学习，强调通过以工程设计过程为主导的学习项目，让儿童关注
周围技术世界的发展，体验科学技术对个人生活、对自然世界、对社会发展的影响。在具体实
施过程中，我们会重点关注学生的系统思维、合作、沟通交流、创造力激发、乐观主义和伦理
等方面综合素养的培养。“系统思维”重点是让学生学会识别技术性世界基本的内在联系；工程是
一项团队运动，因此“合作”会让团队内每一名成员的视角、知识和能力都得到有效的扩展；“沟
通交流”，旨在让学生尝试理解特定人群的需求，解释和形成最终的设计方案；“创造力”内在于
工程设计的过程当中；强调“乐观主义”，为的是让学生认识到，每一种技术都是“可能被改
善”的；我们所倡导的“伦理”，是天人合一的伦理，旨在引导学生关注工程对人、自然和环境的
影响。

图1嘉兴市实验小学STEM课程核心理念

基于上述核心理念，我们从2014年起尝试构建学校STEM创新课程体系。在我们看来，STEM教
育着力培养的是学生面向未来的科学和工程素养以及跨学科解决实际问题的能力，理应让每个
年级所有学生都有机会接触、学习STEM课程，而不是培养少数几位科创明星学生。因此。我们
所构建的STEM创新课程体系，既有STEM课程与国家基础学科的融合，也有在年级层面的走班
选修拓展课程、校级社团拓展课程中融入STEM课程理念以及主题实践课程。主题实践课程“免
考生去哪儿”其实是一种评价课程，我们也做成了“让孩子像工程师一样学习”的STEM课程项目
（见图二），其具体操作如下：简述操作过程

图2嘉兴市实验小学STEM创新课程体系

二、学校STEM课程实施具体路径

（一）与乐高教育深度合作，研发建立乐高STEM课程群

学校整个STEM课程体系中，乐高STEM课程占了较大比重，这主要源于乐高课程在实施STEM
教育中的独特优势：乐高课程的核心理念是通过动手动脑解决现实问题，让学生在建构中学习
和发展思维，这些理念与STEM教育所注重的跨学科学习、动手、小组协作等基本一致；乐高
课程研发的依据，参考了多个国家也包括我们国家的中小学课程标准和教学内容，利于我们与
国家基础教育学科课程作有效的整合、对接；乐高课程的研发团队保持着与世界知名大学如麻
省理工、塔夫茨大学、剑桥大学等的长期合作，确保了课程的科学性、严谨性、前沿性；乐高
课程围绕STEM教育核心理念，可以为学校提供包括硬件、软件、STEM课程、教学评估工具、
教师培训课程等在内的一整套解决方案，可有效减轻教师实施STEM教育的课程压力。目前我校
在与乐高教育的深度合作中，已经研发建立了多维度目标、多实施路径、多学教方式的乐高
STEM课程群（见图三）。

1.与国家基础教育学科课程相整合的乐高STEM课程

（1）基于直观操作，乐高与数学学科融合，开发了低段趣味数学“MoreToMath”即“乐高一起
搭”系列课程（见表1）。儿童时期的数学是学生对物体数量关系和空间形式的初步认识与感知，
是有意义的探索而非枯燥的符号记忆和机械训练。设计低段数学“MoreToMath”课程，让学生
在数学学习中拥有更多视觉和动态感受，在丰富有趣的搭建活动中掌握并运用数学，培养对数
学的兴趣，了解数学与现实生活的联系，提升应用数学知识解决问题的能力。

（2）基于搭建与程序，将乐高与信息技术学科融合，开发中高段信息技术“EV3”课程。多数学
生喜欢机器人，但对于机器人的结构及控制方法知之甚少，为此我们构建了乐高EV3结构化课程
（结构图见图4）和乐高EV3课程体系（见表2）。该课程面向四至六年级学生，旨在引导学生
通过课程的系统学习，更加深入地了解机器人的结构，更加自如自主地控制机器人的各种动
作，真正感受到其中创造创新的乐趣。

（3）基于现实问题解决，将乐高与科学学科融合，在中高段科学课实施乐高“WeDo2.0”和“乐高
M&M机械套装”课程。乐高“WEDO2.0”科