摘要:党的二十大召开以来,国家提出培养拔尖创新型人才的教育战略要求。2017年《中国STEM教育白皮书》发布,STEM教育被纳入国家战略发展政策。在“中国STEM教育2029计划”中提到了STEM教育应该纳入国家创新型人才培养战略,STEM教育倡导在真实的任务中学习,强调在动手实践中学习,这种更加综合的学习将是培养学生核心素养的重要途径。项目式学习(projectbasedlearning)是STEAM教育的重要学习方式。项目式学习注重创新精神和实践能力培养,更加强调学生在试图解决问题过程中发展出来的技巧和能力。本课题组通过不断的探究与实践,在STEAM项目式课程开发与设计、实施策略和评价策略研究、评价量规的设计与制定、理论成果总结与提炼等方面取得显著成果,具有较高的推广价值。本课题的研究对推进基础教育教学改革,教学模式的创新、课程资源的开发、促进创新人才成长,实现区域创新建设等都具有重要意义。
关键词:STEAM项目式学习;创新素养;策略研究
说明:德州市陵城区教育科学研究中心冯志军(原陵城区实验小学校长)主持的山东省教育科学规划创新素养专项一般课题“基于STEAM项目化学习的小学创新素养培育研究”(编号2022CYB153),参与人为:李晓红、王艳晓、崔鹏飞、陈培培、杨静、高彬、方华、王明明。本课题旨在探究实践教育教学改革新模式,落实国家对创新型人才培养的教育要求,执行义务教育课程方案(2022版)和义务教育学科课程标准(2022版)提出的教学建议,通过STEAM项目化学习的新模式,激发学生学习兴趣,提高学生运用知识解决真实问题的能力,培养学生创新素养和合作精神,对推动义务教育教学改革具有重要意义。
一、问题缘起
创新人才培养是新时代人才强国战略的基础,是建设创新型国家的核心,也是科教强鲁发展的重要抓手。2021年12月,山东省教育厅出台的《关于加强新时代学生创新素养培育体系建设的意见》提出“学生创新素养培育是一项系统工程,必须立足不同类型、不同学段教育的特点,整体谋划、分类设计、一体推进。”的指导方案。
在2017年发布的《中国STEM教育白皮书》中,把STEM教育纳入国家战略发展政策,在“中国STEM教育2029计划”中提出了“STEM教育应该纳入国家创新型人才培养战略,STEM教育倡导在真实的任务中学习,强调在动手实践中学习,这种更加综合的学习将是培养学生核心素养的重要途径。”
中共中央国务院《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》指出“着力培养认知能力,促进思维发展,激发创新意识;探索基于学科的课程综合化教学,开展研究型、项目化、合作式学习。”,所以推进项目化、研究型、合作式学习势在必行。
2022年2月15日,山东省教育科学研究院在《中小幼学生创新素养及其测评》文件中指出,我国传统教育体制和教学方法中长期存在重知识、轻能力、重文凭、轻素质、重理论、轻实践的问题是影响了青少年创新素质养成重要因素之一。
不少学者和教师对小学生的创新创造能力进行研究,并构建了不同的指标对创造性潜能进行评估,但是目前为止,尚未形成一个完整的测评体系。
课题组根据《关于组织申报山东省教育科学规划创新素养专项课题的通知》中的选题指南选定了“基于STEAM项目化学习的小学创新素养培育研究”进行课题研究。
二、研究内容与方法
(一)研究对象
小学创新素养培育模式
(二)研究内容
1.基于创新素养的小学STEAM项目化课程设计开发的研究
(1)基于创新素养的STEAM项目化课程目标确立的实践研究
(2)基于创新素养的STEAM子项目化课程设计开发的研究
(3)基于创新素养的STEAM项目化课程任务设计开发的研究
2.基于创新素养的小学STEAM项目化学习实施策略的研究
3.基于创新素养的小学STEAM项目化学习评价策略的研究
(三)研究方法与工作方法
2.调查法:课题组针对课题研究,随机抽取每个年级的两个班级作为调查对象,共下发664份调查问卷,每份设计30道问题,对学生的基本信息(所处学段、父母文化层次等)、学校的创新素养环境、家庭创新素养环境及自身准备度、创新人格、创新思维、创新能力六大方面进行了调查,找准问题所在,指导课题的研究和改进。
3.行动研究法:
(1)课题组分学科纵向研究教材,了解创新素养培育的梯度要求。
(2)课题组人员分学段年级解读各科课标,开发既适合项目式学习又能培养学生创新素养的典型主题任务,为一至六年级分别设计一个项目化学习活动,在实施活动中培养学生的创新素养,采用过程性和终结性评价学生创新素养水平。
(3)根据《义务教育课程实施方案》(2022年版)的目标导向性原则,立足学生的知识基础与生活经验,结合各年级某一学科综合实践活动,为各年级设计一个主题项目式学习活动。如:设计四季礼盒(适合一年级)、制作磁悬浮玩具(适合二年级)、多彩的端午节(适合三年级)、畅游动物世界,探索自然奥秘(适合四年级)、走进太阳谷践行环保理念创建碳中和家园(适合四、五年级)、制作创意小台灯(适合四、五年级)、设计规划我们的新校园(适合六年级)等。
(4)设计创新素养评价量规
根据项目化学习活动的创新素养培育目标制定项目活动的创新素养专项评价量规。
(5)选定课题研究的一个目标进行小课题研究实践
探索适合本区域某一学段的STEAM教育项目化系统性课程与高效的教学方法,进行小课题研究《小学中年级STEAM教育项目化学习教学方法策略研究》,重点研究了教学方法的策略研究,验证课题研究方法的可行性。经历学习模仿→探究规律经验→创新新方法→由点到面过程,最终应用于课题研究。
(6)学生创新素养水平评价
通过项目式活动中的过程观察、课堂观察对学生的创新意识、创新思维、创新实践进行评价,积极推荐项目成果作品参加省市区校青少年科技节、青少年科技创新大赛等活动接受创新素养综合水平评价鉴定;通过创新素养调查问卷、权威机构的检测对学生的创新素养水平进行综合评价。
4.案例研究法:结合教师课堂教学实践,收集典型案例,进行客观、深入的研究分析和推广。我们主要从学生项目化活动中创新意识、创新思维、创新实践三大方面对其进行深入的研究分析,立足于不同的教学班级实验前、后学生学习的变化,找到最优方案。
三、研究结论
本着理论与实践相互结合、相互促进、相互影响、相得益彰的基本原则,课题组查阅文献,观看专家讲座,运用文献资料和专家讲座中的理论启发和指导实践,在实践中形成理论,在实践中验证理论。对于“基于项目化学习的小学创新素养培育研究”课题研究结论我们认为:
(一)以项目化学习推动学生创新素养培育
在项目化学习过程中学生从传递和继承知识转变为体验和发现知识,从记忆知识转变为运用知识来发展创新思维与创新品质。因此,项目化学习与创新素养培育的基本内涵具有内在一致性,是一种高效的创新素养培育模式。
此结论在“践行新理念聚焦新课标—德州市小学科学素养提升专题培训”会上,被课题组成员李晓红所做的报告——《基于小学生创新素养培育的项目化学习策略研究》进行了推广交流。
(二)基于项目化学习培养学生创新素养的实施策略
1.立足课标、学情、教材,围绕培养创新素养核心任务确定项目主题。
2.聚焦创新素养确定项目目标与任务。
4.按需因人组建项目团队分工合作。
5.项目实施中及时调整项目计划。
6.形成作品、展示评价、反思、改进完善作品。
我们的上述之见,其实践成果得到了认可鉴定与推广,如:项目化学习活动《走进太阳谷践行环保理念创建碳中和家园》被评为山东省第五批优秀研学课程;《探索太阳奥秘应用绿色能源》STEAM项目化学习活动被山东教育新闻网宣传报道;项目《“冰墩墩”探索未来多功能小台灯》、《电动扫地车》、《电动飞速旋转木马》在第三十七届山东省青少年科技创新大赛中获得青少年科技创新成果小学组三等奖;项目《光和热实验盒》在第三十七届山东省青少年科技创新大赛中获得科技辅导员科技教育创新成果二等奖。
课题组根据在实践中不断反思改进研究结论,最后形成学术论文《创新素养培育下的小学STEAM项目化学习实施策略》成为本课题研究在理论方面所取得的重要成果,该论文2024年6月在教育学术名刊《山东教育》上刊登,在业内引起较大的影响。
(三)基于项目化学习培养学生创新素养的评价策略
1.基于项目化学习培养学生创新素养的评价方式要多元化,注重过程性评价和总结性评价,定量评价与定性评价相结合。
3.突出创新素养评价,制定创新素养专项评价量规,项目化学习创新素养评价量规应紧紧围绕学生创新素养内涵(创新人格、创新思维、创新实践)设置评价维度,依据创新人格(包含参与活动的兴趣、好奇心、对自己创意的信心等内容)、创新思维(包含思维的聚合性、发散性、辩证性思维、批判性思维等内容)、创新实践(包含实践活动、实践成果等内容)包含的内容设置评价标准,根据学生表现水平设置分层评价依据,通过项目过程观察、综合评价等评价形式进行评星定量评价和语言定性评价。
我们的上述之见,课题组根据反复的理论论证与实践验证最后撰写成学术论文《基于创新素养的STEAM项目化学习评价设计与实施》,成为本课题研究在理论方面所取得的重要成果,该论文2024年4月被刊登在教育学术名刊《现代教育》上,在业内引起较大的影响。
最终,本课题研究成果,在2024年8月14-15日“德州市小学科学新教材培训会及STEAM教育成果交流活动”中被推广交流。
四、政策建议
课题组在研究过程中分析发现学生创新素养培育氛围、培育渠道和教育评价是影响学生创新素养培育成效的重要因素,需要进行改进。建议如下:
(一)营造创新素养培育的浓厚氛围
当前小学教育中存在的问题主要包括:过于注重应试教育、缺乏创新教育课程、师生互动不足、科学实验等实践环节薄弱等。这些问题的存在限制了孩子们的思维发展,影响了创新能力的培养。同时,随着科技的发展和社会的进步,对创新人才的需求日益迫切,小学教育面临的挑战也越来越大。
建议:
1.构建有利于创新素养培养的校园文化氛围。首先,设置创新教育课程,注重启发式教学,引导学生自主学习、自主探究。其次,鼓励师生互动,建立新型师生关系,共同参与教学活动。此外,开展科学实验、制作发明等实践活动,提高学生的动手能力和创新意识。同时,还可以举办科技创新竞赛、创意论坛等活动,激发学生的创新热情。
2.加强教师培训,提高教师的创新教育能力。
3.改革教育评价体系,增加对创新能力培养的考核。
4.加大对小学教育的投入力度,提高教育教学的软硬件设施水平。
(二)疏通创新素养培养的渠道
1.要求各地市积极推进科学类课程改革,开齐开好实验课,通过组织省级和市级的科技类比赛活动(科技创新类教学案例评选,学生小发明小制作等科技类比赛活动),激发和鼓励教师设计学科内跨主题学习和跨学科综合科学实践活动,鼓励学生参与科学实验和探究项目。
2.鼓励高校实验室、职业院校实训中心、博物馆、科技馆和高新技术企业等向中小学开放,建设线上线下一体化的科学教育资源平台。
3.进一步加强中小学科技教育示范校、高水平学生科技社团等建设。
4.区域内、教育集团内共建共享特色课程。鼓励设置创新素养培育的小初高一体化的特色课程体系。
(三)完善创新素养培养的评价体系
目前,我省部分地市已经启动了对学生阅读、数学、艺术、科学素养水平的抽测(全面实施),但没有进行学生创新素养水平检测,没有建立创新素养水平的评价指标体系。
1.考试评价的命题增强应用性、探究性和开放性。不断提升命题的科学性,增强试题的应用性、探究性、开放性,引导学生在独立思考、解决实际问题中建构知识、培养能力、提升素养。创新评价方式方法,完善学生综合素质评价指标体系。注重动手操作、作品展示、口头报告等多种方式的综合运用。
2.建立对学生创新素养水平的专项评价制度
在义务教育质量评价体系中,设计针对教师的创新素养意识、教学方式、实施成效的考核评价标准和针对学生创新素养水平专项评价标准,以评价促进教学改革,转变教师教学理念,落实发展学生创新素养的育人目标。
3.根据城乡差异分层制定评价标准
由于城乡之间的教育资源、经济状况、文化背景等多方面因素的差异,导致学生在创新素养方面的起点和发展机会也存在显著差异。因此,需要根据城乡差异分层制定不同的评价标准,以确保评价的公正性和有效性。
①根据城乡差异制定不同的发展层标准。对于农村学生,可以根据实际情况调整要求,如鼓励利用当地资源进行创新实践、参与农业科技创新等。②鼓励城乡学校之间的合作与交流,让城市和农村学生都有机会了解不同的文化和思维方式,激发创新思维。
德州市陵城区人民政府主办陵城区各乡镇(街区)政府(管委会)、区直各单位联合承办