STEM+视域下小学科学“学期探究项目链”设计与实践研究

课题名称：5C未来少年养成记：STEM+视域下小学科学“学期探究项目链”设计与实践研究对研究问题的情境性分析：图2：你在此次小组探究活动中的参与度如何？（五六年级）图1：你认为此次探究内容和我们的真实生活联系情况如何？图2：你在此次小组探究活动中的参与度如何？（五六年级）图1：你认为此次探究内容和我们的真实生活联系情况如何？21世纪“核心素养”就思辨、创新、沟通、合作、文化五个维度提出了更明确的要求。科学课堂如何助力未来少年成长？笔者就2019学年第一学期三至六年级科学期末探究内容，对六百余名学生进行了一次调查：21世纪“核心素养”就思辨、创新、沟通、合作、文化五个维度提出了更明确的要求。科学课堂如何助力未来少年成长？笔者就2019学年第一学期三至六年级科学期末探究内容，对六百余名学生进行了一次调查：学生调查学生调查图3：在平时探究活动中你独立思考方面的表现如何？（可多选）图3：在平时探究活动中你独立思考方面的表现如何？（可多选）图4：在本次探究项目内容设计中，下列维度的体现情况如何？图4：在本次探究项目内容设计中，下列维度的体现情况如何？教师调查可操作性能力素养发展性真实问题解决性学段连贯递进性科学性趣味性课标教材契合度可操作性能力素养发展性真实问题解决性学段连贯递进性科学性趣味性课标教材契合度跨学科融合性跨学科融合性【现状分析】：1.“过场式”探究，偏实际：目前大多数学期探究测评内容仅停留在书本层面，从图1可以看到62%的学生认为探究内容和实际生活的联系度很低，这就很难让学生达到学为所用的目的。2.“独行式”参与，乏协作：五六年级探究活动常以小组合作形式开展，而在实际操作中往往呈现个别同学主导的情况，仅23%的学生能够全程有效参与。3.“全盘式”接收，欠思考：从图3可以看出，61.1%的学生往往依循教师主导下的“探究”，很少提出质疑，且缺乏对探究内容背后蕴藏的核心概念问题系统深入的思考。4.“摈弃式”架构，失底蕴：在针对项目设计维度体现的一项教师调查中，发现大部分教师能考虑到教材契合度和可操作性，而对于学科交融性（13.8%）、统整连贯性（15.9%）等则缺乏必要关注。【研究价值】：1.内容“加”料，唤醒学科融合意识：融合STEM教育的跨学科教学方式，以多学科知识的关联性为线索设计活动项目，引导学生运用跨学科视野解决实际问题，以完整建构学生学科融合意识。2.育人“加”行，养成未来公民技能：强调在具体情境中解决实际问题，注重对学生批判性思维、问题解决、团队协作等未来公民技能的培养，从而有效帮助学生适应未来生活。3.探究“加”持，驱动深度进阶研习：鼓励学生逐步试错、反复循环，关注探究的持续性和迭代性，从而有效推进学生探究思维和探究素养的养成。4.评价“加”效，衍生一体共生路径：通过创设“533”评价制、联动“1X3”评价群，改变原有评价方式对结果性的单一关注，以实现评价对于学生综合素养发展路径的良性推动作用。对核心概念的操作定义5C未来少年：我校基于美国的“6C概念”和中国核心素养培育模式，提出的以培育具有创造力、协同力、思考力、文化力、公民力这“5C”核心能力为指向的未来公民培养模式。图5：“5C”未来少年养成图STEM+：图5：“5C”未来少年养成图学期探究项目链：在STEM+理念有机融合现行课标教材的前提下，创设的一系列层级提升的“链条式”校本学期探究项目，指向“5C”未来核心技能的发展。三、研究指向、内容与过程（一）研究指向1.专业聚合，彰显“5C”架控力：引导教师在项目设计和实践中逐步认同“5C”型教学新样态，进一步发展未来教师对应所需的设计架构、研究创新、学科融合等多方面技能。2.整体生长，浸育“5C”少年说：以“5C”核心能力（即创造力、协同力、思考力、文化力、公民力）为导向，借力项目内容培育具有完整素养的未来少年。3.学教转换，打造“5C”探究场：搭建探究脚手架，逐步形成以STEM+理念为依托、任务式分阶项目为主线、科学素养发展为导向的“5C”未来科学探究新场态。4.评价升级，架构“5C”项目链：以课标和教材为切入，融合STEM+理念，开发一至六年级有明确“5C”评价指向的各学期探究内容，从而形成有一定梯度的学期探究项目链。（二）研究框架（三）研究内容1.打造“STEM+”空间站——纵横开阖（1）立柱：纵向梳理，由点及线：梳理小学科学教材中指向新课标“核心素养发展”的具有一定可操作性的探究类相关内容，探寻同一学期内不同内容指向之间的互联性，实现由点及线。（2）架梁：横向衔接，由线到面：充分关注不同学段儿童认知特点的差异，融合学段目标设计相适应且递进发展的探究项目，以达成学期间探究项目内容的有效衔接。（3）铺顶：多科融合，由面成体：将技术、工程、数学、艺术等多学科内容从不同层面、以多种方式融入“学期探究项目”，从而有效实现跨学科教学，助力学生综合素养的发展。2.拧转“STEM+”万花筒——异彩纷呈（1）关注选择性，焕发“创造力”：以材料灵活性、任务选择性、导向生成性为切口，激发学生创造力的有效生长，认同结果的不同呈现方式和可能性。（2）迸发能动性，联动“协同力”：依循“编排显异质-分工有章法-考核推发展”这一系列梯级推进的项目群组建设路径，实现“群体效应”下小组成员智慧的最大化。（3）提倡批判性，激活“思考力”：通过在设计中“思量”、在迭代中“思辩”、在总结中“思省”，帮助学生加深对学科核心概念的理解，从而推动思维水平和探究能力的有效发展。（4）延续历史性，彰显“文化力”：将人文历史以背景性方式注入学期探究项目内容，以弥补现有教学模式下学生良好审美情趣和人文情怀的缺失，为实现全人发展提供多学科保障。（5）挖掘真实性，凝注“公民力”：创设接近于真实世界的项目情境，以真实性、生活性问题的解决，激发学生进行真实明确的探究，小公民意识在其中得以有效彰显。3.搭建“STEM+”脚手架——拾级而上（1）一级驱动，聚焦核心问题：融合富有趣味性的情境导入，同时结合项目主题、教材和课程标准，设计一系列围绕核心概念的问题串，推动学生围绕问题解决开展持续的探究。（2）二级挑战，触发思维生长：及时关注学生探究进程，并以一系列具有适当挑战性的任务实时增设，实现学生不同探索可能性的正向驱动，触发他们思维的有效生长。（3）三级反思，回攸助力延伸：在项目进行过程中，为学生提供反思和再思考的机会，将其纳入具体探究进程和评价体系，引导学生在反思中进一步完善知识体系、增长探究技能。4.架设“STEM+”瞭望镜——倡引未来（1）打造“533”评价制，多维共振◆“5”维评价角度：以“5C未来少年”指向的探究力、协同力、思考力、文化力、公民力为五项评价维度，进行全面考核。◆“3”元评价主体：将学生、学校、社会多元评价主体共同纳入评价机制，体现评价的独立性、专业性和真实性。图6：“533”评价制◆“3”个评价对象：就图6：“533”评价制（2）联动“1X3”评价群，全程把控◆关注“1”过程，有效推进：及时关注学生探究“过程”并充分发挥评价的反馈功能，帮助教师根据现实情况实时调整项目设计、引导学生明确学习目标，从而实现探究项目效能的最优化。◆认同“X”差异，个性生长：理智对待不同学生动手能力、思维发展方面的差异，并在前期进行异质分组，认同评价的目的不是让每一个学生都达到既定标准，而是在原有程度上的最大提升。◆依循“3”路径，多式融合：鼓励项目成果可以以物化作品、汇报展示、反思报告这三种形式进行呈现，而无须拘泥于既定的标