中小學科技活動課程教學程序研究

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摘要：針對當下中小學科技活動教學的碎片化和隨意化的狀況構建了中小學科技活動課程教學程序，并以具體的案例說明了操作程序，在區(qū)域推廣后效果顯著。

關鍵詞：科技活動教學程序構建

國務院印發(fā)的《全民科學素質行動規(guī)劃綱要(2021—2035年)》指出，要“激發(fā)青少年好奇心和想象力，增強科學興趣、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培育一大批具備科學家潛質的青少年群體，為加快建設科技強國夯實人才基礎”。中小學科技教育活動在提高學生的科學素質方面起到了重要的作用，但是通過對中小學科技活動開展情況進行調研發(fā)現(xiàn)科技活動實施過程基本處于碎片化和隨意化的狀態(tài)，表現(xiàn)在科技活動的教學上基本是以學生活動為主，以科技活動的教學模式代替教學設計，缺乏必要的課堂教學實施流程，大部分教師沒有教學設計，其原因是缺乏必要的教學理論指導和沒有將科技活動課程化。

1教學模式與教學程序的區(qū)別

科技活動的教學模式是整個科技活動項目實施的要素構成的環(huán)節(jié)或階段，教學程序則是指具體的一堂課的教學步驟。我國傳統(tǒng)的學科課程中教學通常采用的是信息加工教學模式，如在科學課程中經常采用的科學探究就是這種教學模式，其中包括7個環(huán)節(jié)，即提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與搜集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。我國的課堂教學基本上采用前蘇聯(lián)教育家凱洛夫課堂教學程序，即組織教學、復習舊課、講授新知、練習鞏固、布置作業(yè)，這是一節(jié)課的教學的流程。教學模式與教學程序顯然有區(qū)別。

2科技活動教學模式分析

中小學教師在科技活動教學過程中由于沒有弄清楚教學模式與教學程序之間的區(qū)別，普遍將教學模式作為教學程序，進而造成了課堂教學的無序化。由于科技活動教學與傳統(tǒng)的學科課程教學不同，故傳統(tǒng)的凱洛夫課堂教學程序不太適用，必須根據(jù)科技活動的特點從課程的角度構建新的課堂教學程序。基于此，有必要分析科技活動實施的教學模式。科技活動的實施從教學模式上看主要有2類：一是基于項目式學習模式(ProjectBasedLearning)，簡稱PBL，是由美國進步主義教育學家克伯屈在20世紀初首次提出的，項目式學習主要包括提出問題(項目選題)、制定方案(項目設計)、解決問題(項目實施)、評價交流(項目展示)4個環(huán)節(jié)[1]；二是基于6E課程模式，STEM課程是指將Science(科學)、Tech-nology(技術)、Engineering(工程)、Mathematics(數(shù)學)融為一體的課程，通過跨學科整合的教學模式促進學生掌握知識與技能，并能進行靈活遷移應用于真實問題[2]。隨著STEM課程的興起，美國國際技術與工程教育學會于2014年提出的6E設計型學習模式[3]是近年來廣受推崇的以工程設計為主軸的課程設計模式，其中包含6個階段，即參與(Engage)、探索(Explore)、解釋(Explain)、工程(Engineer)、深化(Enrich)、評價(Evaluate)。6E模式以2005年美國BSCS(BiologicalSciencesCurriculumStudy)開發(fā)的5E模式為基礎，為了更好地呈現(xiàn)“設計”的理念加入了“工程”這一模塊，讓學生在課程中可以真正像工程師一樣參與設計和制作。這表明上述2種類型主要是科技活動實施的教學模式，并非是課堂教學設計程序。

3科技活動課程教學程序構建

中小學科技活動要從碎片化走向常態(tài)化就必須使科技活動課程化，即有一套科學的程序來保證課堂教學的順利進行。中小學科技活動從形式上看主要分為科學探究類、設計制作類、調查報告類等，這幾種類型應按照課堂教學的要素統(tǒng)一以一定的程序進行設計，以便教師操作。在借鑒上述2種模式的基礎上，按照課堂教學的要素要求構建了六步驟課堂教學設計程序，即做好課程準備、講解課程任務、演示操作流程、指導活動過程、展示活動成果、評價活動效果，這一階梯上升式的科技活動課程設計是科技活動課堂教學的操作步驟，旨在指導不同學校按照統(tǒng)一程序實施教學，其具體涉及以下幾方面。

3.1做好課程準備

①確定科技活動課程的目標。②完成課程所需要的時間(多少課時)。③準備需要的工具、場地和材料等。

3.2講解課程任務

①對科技活動課程的知識與技能等內容進行概括介紹，讓學生明晰“做什么”。②通過動手動腦、頭腦風暴提出解決問題的初步設想，讓學生明確“怎樣做”。③提供課程需要的必要資源、技術和動作示范等，幫助學生熟悉科技產品制作過程。

3.3演示操作流程

通過教師的講解和示范讓學生根據(jù)課程任務進行初步試驗，熟悉工具或設備的使用方法，并掌握流程的關鍵步驟。

3.4指導活動過程

為學生創(chuàng)造真實情境，觀察、指導、保障學生安全，指導學生完成科技活動制作(創(chuàng)作)過程，進而指導學生制作出符合標準的作品。

3.5展示活動成果

描述產品的制作過程，展示制作的產品，反思不足，創(chuàng)新產品。

3.6評價活動效果

通過自評和他評相結合等方法對學生科技活動產品及其整個科技活動過程的表現(xiàn)進行評價，促進科技活動課程育人目標的實現(xiàn)。

4操作案例

本研究以初中學生為對象，通過課堂教學講解讓學生掌握樂器的原理與使用，并讓其制作屬于自己的樂器，具體的教學程序如表1所示。

5實施效果

天津經濟技術開發(fā)區(qū)自1984年建區(qū)以來聚集了近5萬家企業(yè)，其中包括近200家世界500強企業(yè)，有著一大批高新技術企業(yè)，為我區(qū)中小學實施科技活動教育提供了良好的基礎。為此，以這樣一個流程為框架和標準，我們聯(lián)合了區(qū)內8家科技型企業(yè)，讓企業(yè)的科技人員和學校老師共同組成了企業(yè)課程開發(fā)小組，共同開發(fā)了10種科技活動課程，包括低碳環(huán)保、創(chuàng)意設計、手工制作、農業(yè)育種等。通過課堂教學程序設計，規(guī)范了教師在科技活動課程中的實施流程，得到了本區(qū)域一線教師的認可，通過這樣一個教學流程讓中小學教師在實施課堂教學中有了一定的抓手，使得科技教育活動課程能夠和其他學科課程一樣具有了一定的教學程序以保證教學效果，進而提高了科技活動課程的質量。

參考文獻

［1］侯巖，趙健如，王穎，等.基于STEM理念的小學科學項目式學習教學設計流程構建[J].中國教育技術裝備，2020(19)：84-86.

［2］余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015(4)：13-21.

［3］孫偉.運用6E模式實施STEAM實作課程的教學策略研究[J].太原城市職業(yè)技術學院學報，2020(2)：150-153.

作者：朱行建 郜建輝 單位：天津經濟技術開發(fā)區(qū)教育促進中心