STEM+視域下小學科學“學期探究項目鏈”設計與實踐研究

課題名稱：5C未來少年養(yǎng)成記：STEM+視域下小學科學“學期探究項目鏈”設計與實踐研究對研究問題的情境性分析：圖2：你在此次小組探究活動中的參與度如何？（五六年級）圖1：你認為此次探究內容和我們的真實生活聯(lián)系情況如何？圖2：你在此次小組探究活動中的參與度如何？（五六年級）圖1：你認為此次探究內容和我們的真實生活聯(lián)系情況如何？21世紀“核心素養(yǎng)”就思辨、創(chuàng)新、溝通、合作、文化五個維度提出了更明確的要求?？茖W課堂如何助力未來少年成長？筆者就2019學年第一學期三至六年級科學期末探究內容，對六百余名學生進行了一次調查：21世紀“核心素養(yǎng)”就思辨、創(chuàng)新、溝通、合作、文化五個維度提出了更明確的要求?？茖W課堂如何助力未來少年成長？筆者就2019學年第一學期三至六年級科學期末探究內容，對六百余名學生進行了一次調查：學生調查學生調查圖3：在平時探究活動中你獨立思考方面的表現(xiàn)如何？（可多選）圖3：在平時探究活動中你獨立思考方面的表現(xiàn)如何？（可多選）圖4：在本次探究項目內容設計中，下列維度的體現(xiàn)情況如何？圖4：在本次探究項目內容設計中，下列維度的體現(xiàn)情況如何？教師調查可操作性能力素養(yǎng)發(fā)展性真實問題解決性學段連貫遞進性科學性趣味性課標教材契合度可操作性能力素養(yǎng)發(fā)展性真實問題解決性學段連貫遞進性科學性趣味性課標教材契合度跨學科融合性跨學科融合性【現(xiàn)狀分析】：1.“過場式”探究，偏實際：目前大多數(shù)學期探究測評內容僅停留在書本層面，從圖1可以看到62%的學生認為探究內容和實際生活的聯(lián)系度很低，這就很難讓學生達到學為所用的目的。2.“獨行式”參與，乏協(xié)作：五六年級探究活動常以小組合作形式開展，而在實際操作中往往呈現(xiàn)個別同學主導的情況，僅23%的學生能夠全程有效參與。3.“全盤式”接收，欠思考：從圖3可以看出，61.1%的學生往往依循教師主導下的“探究”，很少提出質疑，且缺乏對探究內容背后蘊藏的核心概念問題系統(tǒng)深入的思考。4.“擯棄式”架構，失底蘊：在針對項目設計維度體現(xiàn)的一項教師調查中，發(fā)現(xiàn)大部分教師能考慮到教材契合度和可操作性，而對于學科交融性（13.8%）、統(tǒng)整連貫性（15.9%）等則缺乏必要關注?！狙芯績r值】：1.內容“加”料，喚醒學科融合意識：融合STEM教育的跨學科教學方式，以多學科知識的關聯(lián)性為線索設計活動項目，引導學生運用跨學科視野解決實際問題，以完整建構學生學科融合意識。2.育人“加”行，養(yǎng)成未來公民技能：強調在具體情境中解決實際問題，注重對學生批判性思維、問題解決、團隊協(xié)作等未來公民技能的培養(yǎng)，從而有效幫助學生適應未來生活。3.探究“加”持，驅動深度進階研習：鼓勵學生逐步試錯、反復循環(huán)，關注探究的持續(xù)性和迭代性，從而有效推進學生探究思維和探究素養(yǎng)的養(yǎng)成。4.評價“加”效，衍生一體共生路徑：通過創(chuàng)設“533”評價制、聯(lián)動“1X3”評價群，改變原有評價方式對結果性的單一關注，以實現(xiàn)評價對于學生綜合素養(yǎng)發(fā)展路徑的良性推動作用。對核心概念的操作定義5C未來少年：我?；诿绹摹?C概念”和中國核心素養(yǎng)培育模式，提出的以培育具有創(chuàng)造力、協(xié)同力、思考力、文化力、公民力這“5C”核心能力為指向的未來公民培養(yǎng)模式。圖5：“5C”未來少年養(yǎng)成圖STEM+：圖5：“5C”未來少年養(yǎng)成圖學期探究項目鏈：在STEM+理念有機融合現(xiàn)行課標教材的前提下，創(chuàng)設的一系列層級提升的“鏈條式”校本學期探究項目，指向“5C”未來核心技能的發(fā)展。三、研究指向、內容與過程（一）研究指向1.專業(yè)聚合，彰顯“5C”架控力：引導教師在項目設計和實踐中逐步認同“5C”型教學新樣態(tài)，進一步發(fā)展未來教師對應所需的設計架構、研究創(chuàng)新、學科融合等多方面技能。2.整體生長，浸育“5C”少年說：以“5C”核心能力（即創(chuàng)造力、協(xié)同力、思考力、文化力、公民力）為導向，借力項目內容培育具有完整素養(yǎng)的未來少年。3.學教轉換，打造“5C”探究場：搭建探究腳手架，逐步形成以STEM+理念為依托、任務式分階項目為主線、科學素養(yǎng)發(fā)展為導向的“5C”未來科學探究新場態(tài)。4.評價升級，架構“5C”項目鏈：以課標和教材為切入，融合STEM+理念，開發(fā)一至六年級有明確“5C”評價指向的各學期探究內容，從而形成有一定梯度的學期探究項目鏈。（二）研究框架（三）研究內容1.打造“STEM+”空間站——縱橫開闔（1）立柱：縱向梳理，由點及線：梳理小學科學教材中指向新課標“核心素養(yǎng)發(fā)展”的具有一定可操作性的探究類相關內容，探尋同一學期內不同內容指向之間的互聯(lián)性，實現(xiàn)由點及線。（2）架梁：橫向銜接，由線到面：充分關注不同學段兒童認知特點的差異，融合學段目標設計相適應且遞進發(fā)展的探究項目，以達成學期間探究項目內容的有效銜接。（3）鋪頂：多科融合，由面成體：將技術、工程、數(shù)學、藝術等多學科內容從不同層面、以多種方式融入“學期探究項目”，從而有效實現(xiàn)跨學科教學，助力學生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。2.擰轉“STEM+”萬花筒——異彩紛呈（1）關注選擇性，煥發(fā)“創(chuàng)造力”：以材料靈活性、任務選擇性、導向生成性為切口，激發(fā)學生創(chuàng)造力的有效生長，認同結果的不同呈現(xiàn)方式和可能性。（2）迸發(fā)能動性，聯(lián)動“協(xié)同力”：依循“編排顯異質-分工有章法-考核推發(fā)展”這一系列梯級推進的項目群組建設路徑，實現(xiàn)“群體效應”下小組成員智慧的最大化。（3）提倡批判性，激活“思考力”：通過在設計中“思量”、在迭代中“思辯”、在總結中“思省”，幫助學生加深對學科核心概念的理解，從而推動思維水平和探究能力的有效發(fā)展。（4）延續(xù)歷史性，彰顯“文化力”：將人文歷史以背景性方式注入學期探究項目內容，以彌補現(xiàn)有教學模式下學生良好審美情趣和人文情懷的缺失，為實現(xiàn)全人發(fā)展提供多學科保障。（5）挖掘真實性，凝注“公民力”：創(chuàng)設接近于真實世界的項目情境，以真實性、生活性問題的解決，激發(fā)學生進行真實明確的探究，小公民意識在其中得以有效彰顯。3.搭建“STEM+”腳手架——拾級而上（1）一級驅動，聚焦核心問題：融合富有趣味性的情境導入，同時結合項目主題、教材和課程標準，設計一系列圍繞核心概念的問題串，推動學生圍繞問題解決開展持續(xù)的探究。（2）二級挑戰(zhàn)，觸發(fā)思維生長：及時關注學生探究進程，并以一系列具有適當挑戰(zhàn)性的任務實時增設，實現(xiàn)學生不同探索可能性的正向驅動，觸發(fā)他們思維的有效生長。（3）三級反思，回攸助力延伸：在項目進行過程中，為學生提供反思和再思考的機會，將其納入具體探究進程和評價體系，引導學生在反思中進一步完善知識體系、增長探究技能。4.架設“STEM+”瞭望鏡——倡引未來（1）打造“533”評價制，多維共振◆“5”維評價角度：以“5C未來少年”指向的探究力、協(xié)同力、思考力、文化力、公民力為五項評價維度，進行全面考核?！簟?”元評價主體：將學生、學校、社會多元評價主體共同納入評價機制，體現(xiàn)評價的獨立性、專業(yè)性和真實性。圖6：“533”評價制◆“3”個評價對象：就圖6：“533”評價制（2）聯(lián)動“1X3”評價群，全程把控◆關注“1”過程，有效推進：及時關注學生探究“過程”并充分發(fā)揮評價的反饋功能，幫助教師根據(jù)現(xiàn)實情況實時調整項目設計、引導學生明確學習目標，從而實現(xiàn)探究項目效能的最優(yōu)化?！粽J同“X”差異，個性生長：理智對待不同學生動手能力、思維發(fā)展方面的差異，并在前期進行異質分組，認同評價的目的不是讓每一個學生都達到既定標準，而是在原有程度上的最大提升?！粢姥?”路徑，多式融合：鼓勵項目成果可以以物化作品、匯報展示、反思報告這三種形式進行呈現(xiàn)，而無須拘泥于既定的標