STEM项目学习课堂管理问题及对策

摘要：小学开展STEM项目学习有助于促使学生完善知识结构、提高学生的动手操作能力和解决问题的能力、培养学生的高阶思维和合作精神等。在小学STEM项目学习课堂中，有的教师缺乏清晰的活动方案，学生难以有效合作学习。这与教师对STEM项目学习理解不足和缺乏STEM项目学习课堂管理经验有关。教师需要采取多种措施，提升团队合作学习的效果。

关键词：STEM；项目学习；课堂管理

STEM项目学习是在真实的情境下，以项目为驱动，通过团队合作进行跨学科实践探究的活动。教师作为指导者和监督者，不仅要设计项目内容激发学生的兴趣，还要制定规则来监控团队合作，管理好课堂环境。

一、STEM项目学习的内涵及价值

（一）STEM项目学习的内涵。项目学习不是一个新的学习模式，在我国教育改革期间项目式学习就被广泛地运用，但强调与STEM教育结合，则是一种新的尝试。STEM教育适合于在项目学习中使用，因为科技、技术、工程和数学之间本来就有交叠，项目的制作可以将四门学科的知识有效融合。STEM项目学习是STEM与项目学习的有机整合，基于真实的情境，围绕“明确的结果”和“模糊的任务”，以学生为中心、以项目为驱动，通过团队合作完成项目制作，是一种跨学科的探究性活动。它提出与现实生活相关的任务（模糊的任务），要求学生在设计的过程中解决问题，通过完整作品的展示来了解学生跨学科知识的掌握情况。（二）小学课堂开展STEM项目学习的价值。1.有助于完善学生知识结构。STEM项目学习以工程设计为基础，融合数学、科学、技术领域的知识，学生在教师的引导下进行项目的设计，完善知识结构。每个项目的主题取材于现实生活中真实存在的问题，加强学科知识与生活的联系，提高所学内容的实用性。2.有助于提高学生的动手操作能力和问题解决能力。STEM项目学习以学生为中心，学生自主收集资料、设计方案、动手操作、展示成果，教师只是指导者和协助者，学生可以在教师的引导下，围绕一个真实问题，在课堂中组建小组，将多个学科知识融合，利用跨学科的知识进行研究性学习，在动手操作过程中，学生充分发挥自主性，学生实践操作能力和解决问题的能力得到不断的提高。3.有助于培养学生的高阶思维和合作精神。STEM项目学习围绕项目展开，共同完成任务。在合作中，每个成员扮演不同的角色，主动参与到团队协作中并互相帮助，培养学生的合作精神；团队成员基于探究的主题或问题进行讨论，分享意见和想法，有利于培养学生的高阶思维和沟通能力。

二、小学STEM项目学习课堂管理问题及原因

（一）小学STEM项目学习课堂教学中的问题。1.有的教师缺乏清晰的活动方案。部分小学STEM项目学习成为变相的手工课。学生常常被教师牵着走。由于项目活动有较长的周期，小学生的注意力不集中，如果没有全面的活动设计，学生很容易失去兴趣和耐心，学习活动将无法正常进行。因此，如何融合四门学科的知识来设计项目活动过程，需准备哪些材料才能帮助学生完成项目等问题，教师需要有一个较清晰的方案。2.学生难以有效合作学习。STEM项目学习应该以学生为中心，自主探索、讨论，合作完成项目。然而，现实中当教师把项目交给学生后，往往会出现一些问题，如有的学生开始随意地玩弄材料，影响课堂纪律；在探究合作的过程中，学生对时间把控不足，可能延长每个环节的时间，无法按时完成任务。（二）管理问题的原因分析。1.有的教师对STEM项目学习理解不足。项目的设计是STEM项目学习的开端，“明确的结果”能使学习具有目的性，教师要有一个预先的计划，保证学习活动的有效性，强调激发学生的学习动机。STEM项目学习进入小学课堂后，有的教师并没有真正理解STEM项目学习的实质，照搬甚至翻译国外STEM教材，在设计STEM项目学习活动时缺乏灵活性，也没有考虑学生认知发展的特点，找不到适合学生心理特征的驱动项目，从而导致课堂中出现问题。2.有的教师对STEM项目学习缺乏课堂管理经验。STEM项目学习是一种由项目驱动的“自主、探究、合作”的学习模式，需要将这三种学习方式有机地融合在一起，并促使学生从跨学科的角度来完成项目。在我国小学阶段，合作学习较常见，但大都以问题讨论为主。在STEM项目学习过程中，不仅要求学生一起讨论问题，还要求学生利用材料制作产品，使课堂“活”起来，学生的自由度较大。有的教师由于对于STEM项目学习模式的课堂管理经验不足，无法控制课堂的秩序，把握不好项目活动时间，不能有效地引导学生进行STEM项目合作学习。

三、有效管理小学STEM项目学习课堂的对策

（一）根据学生特点设计项目活动设计。“模糊的任务”的目的是增强学生的动机和参与，STEM项目学习的重心是“学生懂了什么”和“能够做什么”，而不是“教师教什么”。STEM项目学习落地中国需要本土化，对国外引进的教材要适当改革，根据学生的认知结构、已有的经验和所处的环境，设计校本化的活动。由于学生的认知正处于具体运算阶段，不能主动提出要研究的项目，因此小学STEM项目学习的活动应由师生共同确定。STEM项目学习的活动内容包括主题导入、科学探究、数学运用、工程设计与制作、评价，教师要基于STEM项目的理念、教学目标、知识内容，以解决生活实际问题为目的，设计活动的每个环节。1.主题导入环节的设计。了解小学生当前的学情，在导入问题时联系原有的知识，激发学生的兴趣。根据学生的认知特点选择导入方式，如阅读相关的资料、为学生展示图片或视频、做一个小游戏等方式，尽量为学生创设一个真实的情景，让学生能够理解项目，更快融入STEM项目学习中。2.科学探究环节的设计。STEM项目学习强调学生要思考问题，进行探究活动。导入项目主题后，教师设计相关探究计划，引导学生主动提出问题；指导学生观察现象，查阅有关资料，分析比较、形成结论，允许学生提出多个解决问题的方案。3.数学运用环节的设计。学生在制作模型过程中需要数学的知识。教师为学生提供数学测量工具，指导学生测量材料、分析数量关系，引导学生运用数学知识进行数据分析和处理。4.工程设计与制作环节的设计。STEM项目学习以制作作品为基点，学生要明确产品制作的所需的条件。教师指导学生填写任务单、设计制作方案、绘制草图、运用技术建造模型，并改进与完善工程设计，制作出产品。5.学习评价环节的设计学生完成制作后，以小组形式进行展示。活动的评价要注重过程，并评估学生在活动过程中表现出来的探究能力和合作意识。教师要设计评价标准，采用多元化方式，如学生自评、小组互评、教师评价，对学生以及产品进行评价。（二）提升团队合作学习的效果。STEM项目学习中，团队围绕项目学习需要更长的时间，教师应依据项目学习的特点，采取多种措施，提升团队合作学习的效果。1.制定项目团队的规则。在小学STEM项目学习的课堂上，教师需要根据小学生的年龄特点制定团队的规则：（1）团队成员要对各自的行为和角色负责；（2）团队中有专门负责取材料人员，其他成员不可擅自离开座位；（3）每个成员都要参与讨论，分享观点；（4）团队内讨论时，注意控制音量，认真听取其他成员的意见；（5）成员之间应相互尊重、互相帮助；（6）活动中遇到问题，可以举手请求教师帮助。2.合理划分团队与座位安排。STEM项目学习是通过小组合作进行的，团队成员的人数可以安排4人左右，同时要求“组内异质，组间同质”：每一个团队由不同认知风格、不同学习能力的成员组成，各团队的总体实力尽可能一致。在合作学习过程中，座位安排是影响教师有效控制课堂的主要因素，座位安排应注意：讲台安排在教室靠中间的位置，使教师尽可能关注到每一位学生；小组中前排与后排可以相对而坐或者提供较大的课桌四边都安排座位；小组的间隔合理，保证教师能在小组间走动。3.设计团队成员角色。团队中的成员各自要承担相应的角色和责任，常见的角色包括：协助员，负责团队事务的协调，包括领取任务单和添加材料、协助团队讨论、向教师请教等；记录员，记录活动的要点以及数据分析的结果、填写任务单等，记录单保证团队成员都可分享；监督员（时间员），负责控制项目活动的时间，确保团队工作质量，提醒成员完成任务的时间；鼓励员，团队中没人发言时，鼓励员请未发言者说出观点，或提醒善于表达的队员分享意见。团队成员的角色并非固定不变，教师要引导学生每周进行角色互换，让学生承担不同的角色，解决学生不想参与某一项目的问题。4.有效把控课堂时间。在STEM项目学习中制作一个产品需要较长的周期，每个环节应合理安排时间。教师要把控STEM项目学习的内容，将学习环节安排在不同的课时：（1）主题导入和科学探究安排在第一课时，让学生先对项目进行充分的了解并提出方案；（2）数学运用、工程设计与技术制作安排在第二课时，团队集中时间进行项目的设计与制作；（3）评价安排在第三课时，尽可能让每个团队都能展示作品，开展学生互评，提出意见。5.监控团队学习与行为在STEM项目学习的课堂中，教师是协助者和监督者，需要对团队的学习进行监督和有效的指导。项目介绍给学生后，教师应在小组间走动并观察项目活动进展的情况，必要时为学生提供支持（但不能给出答案，让学生自主探究）：项目活动偏离主题时，教师要及时提醒，并给予建议；项目制作遇到问题时，教师应提供适当的帮助；团队取得进步时，教师要适当鼓励，激发其学习动机。

作者:黎梅 单位:四川师范大学教育科学学院