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STEM 教育专题

可以结合生物学中有关听觉器官的学习，研究“兔 计成鲜艳的电子艺术作品。如此等等，一个全新的、
子耳朵为什么这么大”这样的问题：做不同动物的 智能感和艺术感十足的“智能”电路设计的 STEM
耳朵模型，在耳道孔处放置手机，把手机话筒放在 课程就可以开展起来了。再进一步地，如果科学教
耳道孔中间，打开智能工具箱 APP 中的分贝计， 师与信息技术教师合作，加入 Micro:bit、掌控
保持安静，在几米远处打开另一个手机播放恒定分 等开源硬件和编程，一个个真正包含有智能设计的
贝的声音，检测不同大小、不同形状、不同材料设 STEM 课程就会不断生发出来，使课程能更紧密地
计的耳朵模型收集声音的本领。 与智能时代接轨。
这是一个典型的应用模型方法的工程实践，高 在《意见》里，龙岗区鼓励教师结合时代需要
质量的 STEM 项目需要重视模型的学习和应用， 开发 STEM 课程，将人工智能、物联网、大数据、
通过因果关系的调查和实验让学生发现变量之间的 机器人、VR/AR、电子艺术等内容设计为全新课
关系，形成科学模型，而后应用这个模型去理解和 程内容。特别是关于智能技术的内容，对小学、初
分析需要解决的工程技术难题。模型在美国新一代 中和高中各阶段提出了具体的要求，到了高中阶段
科学课程标准中属于跨学科概念，也是龙岗区建设 “要熟练使用各种先进实验设备和计算工具，对编
A-STEM 课程所强调的，通过这样的工程活动理 程工具、开源软硬件的使用达到的一定熟练程度，
解跨学科概念，不仅有利于 STEM 各门类知识之 并具备一定的创造性解决问题的能力”。在研究的
间的联系，还可以增加工程活动的严谨性，减少随 技术手段上，“将先进的信息化研究手段，特别是
意性，与课标对接，避免“热热闹闹，啥也学不到”。 数字化研究方式、模拟实验手段和数据处理技术等
纳入课程内容，以发展学生的计算思维，帮助学生
四、呼应时代：哪些内容需要更新或 适应高科技的学习、工作与生活环境”。
补充？ 指向学生、教材、课标和时代的四个方面的提

课标和教材是专家们多年研发的结果，但整个 问是指引教师创建 STEM 课程的思维策略，其实
世界在高新科技的驱动下变化太快。课标和教材的 质是期望教师做观察学生生活的有心人，做时代的
开发和更新基本要用 10 年计，相对于时代发展来 先行者，克服科学与数学类课标和教材的滞后，克
说，科学和数学类课标和教材的滞后性就难以避免。 服分科的局限，善于与其他学科教师协作，锻炼自
这就需要学校和教师思考：哪些内容是与时代相呼 己的批判性思维，大胆对现有课程内容进行创新性
应的，是先进的和需要补充的？补充这些内容，甚 重构，在 STEM 项目中与学生一起进步成长。
至可以引起对课程的全面重构。 STEM 课程已经在国内外蓬勃开展，网上已积
比如小学信息技术教材长期以教 Windows 和 累了相当丰富的课程资源，善于搜索，善于学习借
Office 的操作为主，而人工智能、物联网早已大行 鉴，善于加入有关 STEM 的网络社群去寻求帮助，
其道，不学编程显然是不行的。2010 年开始，我 设计自己的 STEM 课程将不再困难。
们在全国率先为小学生开设 Scratch 搭积木式编程
注：本文系全国教育科学规划教育部重点课题“小学生批判
课程，部分取代了小学信息技术教材。时至今日， 性思维培养的通识课程开发研究”（课题批准号：DHA180425）
在国家教育政策的影响下，搭积木式编程已经成为 的阶段性成果。
国内小学信息技术教材的基本内容。
再如小学科学中，电路的学习用到的是小灯 参考文献：
泡，但市面上的照明装置早已被 LED 代替，如果 [1] 吴向东 . 以 STEM 教育为特色的学校深层次创新 [N]. 中国教
师报 ,2018-5-30.
学习电路还用小灯泡，显然已不合时宜。另外，物
[2] 吴向东 , 王继华 . 面向高质量 STEM 教育的鸢尾花教学模式
联网中大量使用的传感器模块，也完全可以加入到 [J]. 中小学数字化教学 ,2017(1):49-52.
以两节干电池做电源的电路中，让电路可以通过声
（作者系深圳市龙岗区依山郡小学科学特级教师）
光电磁等传感器做些控制，使简单电路变得有些“智
责任编辑：牟艳娜
能”，再与不同颜色的 LED 进行组合，还可以设

18 2018 年第 9 期 中小学数字化教学