以《设计噪音报警器》为例谈STEM项目化学习

以《设计噪音报警器》为例谈 STEM项目化学习

姜利剑

常山县天马二小

【摘要】信息技术学科如何发挥桥梁纽带作用，融入STEM项目化学习这股潮流中，助力提高学生的核心素养，将学生培养成“全面发展的人”，非常值得每一位教师研究。本文信息技术教师抓住学校准备暑期计划对校园进行降噪改造这一教育契机，和科学教师共同指导学生开展“设计噪音报警器”STEM项目化学习。历经确定项目、设计方案、实施方案、汇报展示、总结提升五个环节，通过小组合作、学科整合、自主探索、教师合作，主要开展了“设计方案、噪音知识搜集、校园噪音专题采访、校园噪音检测、设计噪音报警器、展示交流成果”等活动，成功设计出了噪音报警器，并真正应用于校园实际改造，且取得了良好效果。

【关键词】核心素养 项目化学习 STEM教育 信息技术

1. 项目提出

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母缩写，强调多学科融合。项目化学习（Project-based Learning）以学生为中心的教育理念为基础，以项目为导向，以跨学科知识为载体，以学生活动为中心，以问题情境为桥梁，组建学习小组，利用资源与工具进行探究，旨在解决问题，完成任务，在真实的实践活动中培养学生的核心素养。上学期笔者正好遇到学校计划暑期对校园进行降噪改造这一教育契机，遂和科学教师共同指导学生开展“设计噪音报警器”STEM项目化学习。旨在通过设计噪音报警器这一过程，引导学生为校园降噪出一份力，引发全体师生对校园噪音污染的关注；体验项目研究的价值和乐趣，巩固知识和技能，提高责任意识、数字化创新能力等核心素养，促使学生向“全面发展的人”靠拢。

二、项目实践

（一）创设情境，确定项目

素养的形成和发展与情境密不可分，正是在真实的情境和真实的学习中，知识得以创造，素养得以提升。拓展课伊始，教师创设情境：“同学们，为了减少学校噪音对大家课间休息的影响，学校计划暑期进行校园降噪改造。请思考一下学校噪音是由哪些原因造成的？我们社团的小创客们，能为此做点什么呢？”就这样通过讨论，《设计噪音报警器》项目主题就应运而生。

（二）分析项目，制定方案

紧接着，引导学生围绕“怎样的噪音报警器才算成功”这一驱动问题展开讨论，和学生一起制定《学习过程量规表》、《学习成果量规表》、《自学单》、《共学单》，使学生明确目标，计划制定有法可依，后续的学习活动与学习目标共振，顺利完成了方案的制定。与此同时，本着“组内异质，组间同质、自由组合、教师微调”的原则，组成了六个合作小组，以保证项目化学习的有力推进。

（三）多方合作，分布实施，完成项目

其一，借科学教师之力，辅助各项活动，丰富项目研究，为后期的项目开展打下了坚实的理论基础；其二，借校外专家之力，提升研究水平，保障活动科学。主要在县环保站专家的指导下，小创客们对学校进行了专业的声音检测，并对比分析不同结构、材料对音量的影响；其三，借小组合作之力，精益求精，完成程序设计。创客们不断地重复调试、优化，程序终于设计成功了；其四，借学校之力，配齐硬件，请来电工，成果闪亮上墙。小创客们的幸福感、成就感不言而喻。

（四）汇报展示，总结提高

怎样的汇报、展示、评价才算成功？”同样，在教师的引导下进行了商讨，决定以小组合作的方式开展，明确责任分工，分头制作PPT，试讲，进行现场演示（详见计划表表《活动四》）。最后，每一位队员都上台进行了交流、汇报、答辩，并且根据之前的指定的《过程、成果量规表》进行自我评价、小组评价、教师评价。小创客们在汇报中交流，在展示中逐渐成长。

三、项目成效

通过项目实践，我们圆满的完成了计划目标，研究成果得到了省金牌健康学校评审专家团的肯定，并助力学校获得了“省健康金牌学校”荣誉称号，也在2019衢州市中小学生科技节专题展示中得到了好评。在此过程中，小创客们也逐渐成长了：不仅取得了诸如《学校噪音检测报告》、《噪音对比试验结果》、《噪音报警器》等显性成果，最难能可贵的是隐性成果更丰硕：学生们丰富了知识，巩固了技能，学会了倾听、反思、欣赏、合作，不知不觉中成为了校园环境小卫士，体验到了研究的价值和乐趣，提高了责任意识、数字化创新能力等核心素养，坚定了信心,点燃了创作的热情。同时，也影响到了更多的学生共同关注学校噪音，吸引了更多的学生加入创客这个快乐、智慧的大家庭中来。

四、项目反思

（一）巧妙设计驱动性问题，力求主题“真实”，让项目研究更有价值

本项目紧扣“怎样样的噪音检测仪才算成功”这一核心驱动性问题，开展系列活动。整个项目学习是开放的，指向核心知识的。不只是简单地搜集信息，还需要学生运用以往所学到的各种有关科学知识、编程知识、生活知识等。让学生有足够的代入感，激发了学习的内在动力，引发了学生从低阶思维向高阶思维发展。

（二）优化项目学习指导，保障过程“充实”，让项目成果更丰硕

其一，教师不仅要做项目学习的设计者、组织者，更要做好指导者、平等交流者，组织好合作学习，促使学生共同进步；其二，整合好各方教学资源，注重学科、课程、资源整合，采取“借智、引智、融智”等措施，保障项目有序、深入开展；其三，组织好评价与成果展示，实施“教”、“学”、“评”一体化教学，力求做到评价标准多元化、评价对象全员化，评价方式多样化，从而促进学生核心素养的发展。

（三）提升项目学习效益，追求项目“高质量”，让核心素养落地

高质量的项目化学习，它指向学习的本质、驱动问题的设计、对大概念的追求、持续探究的过程性、指向核心知识、知识观的变革与人的心智的自由迁移。要求教师对学科知识体系有更深的理解、认识和把握，通过高阶的驱动问题，进行创造、问题解决、系统分析等高阶认知策略，促进学生对概念的深度理解，实现跨越情境的迁移，使学生在新情境中创造出新知识，从而使核心素养真正落地、生根、发芽。

本次项目化学习离“高质量”也还有一段很长的距离。同样不可否认的是，项目式学习将对我国新课程改革的深入推进起到不可忽视的助力作用。坚信只要我们充分发挥信息技术学科桥梁纽带作用，紧紧抓住以项目化开展STEM教育这一良好契机，勤于学习，不断实践，认真总结，定能发挥出项目化学习的优势，为全面提升学生核心素养助力，使学生成为全面发展的人。为此，我们一起共勉！

【参考文献】

[1]钟启泉.核心素养与教学改革[M].上海:华东师范大学出版社，2018:07

[2]余文森.核心素养导向的课堂教学［M］．上海:上海教育出版社，2017:07

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