 作者：STEM未来计划 马欣波 近日，在第一期浙江省小学STEM课程基础培训中，STEM未来计划的马欣波老师作了题为“实例分析STEM项目学习”的报告，演讲中，马欣波老师阐述了对工程教育的理解和分享了STEM项目中如何开展工程教育的经验，明确了普及STEM教育对于工程教育的意义。 以下为马老师的观点摘要，由小未整理，供大家参考学习。 如何解决实际问题 众所周知，STEM是有科学、工程、技术、数学四大核心要素组成，而工程是重中之重，它泛指需要投入巨大人力和物力的工作，是对科学和数学的应用，是利用资源通过设计和制作最终为人所用。工程聚焦为人解决实际问题，而工程教育是培养人具有解决实际问题的能力。  在工程教育金字塔中，可以通过一个个具有边界性的项目问题，来培养学生系统性解决问题的能力。通过项目式学习（PBL）来普及K12阶段的工程教育，用意是培养每一个孩子系统性解决问题的能力。 如何开展工程教育 马老师表示，通过运用工程的5E教学法可将工程教育的方式方法更加清晰明了。  她以《看不尽绍兴的桥》为项目案例，详细讲解了5E教学法的具体表现。 提出问题 以真实情境导入，引出项目任务，教师提出一个真实、复杂或全球性问题，明确项目评价标准及方式。 绍兴古桥逐渐被损毁，为了保护绍兴古桥文化的传承向初中七、八年级学生征集保护古桥建筑风貌的实施方案。因而，在充分了解真实情境的基础上，引发学生思考作为桥梁工程师在有限条件下该如何保护绍兴古桥并能将其作用于日常通行。  准备阶段 教师指导学生做好相关知识和技能储备。 学生围绕桥梁特点、种类等方面调查、整理、收集桥梁信息，并且研究材料摩擦力的知识，做好相应储备。 教师给出调研、探究的方向，引导学生通过分析、比较、探究、测试明确完成任务可能需要运用的方法、工具或资源。教师也可将大任务分解成几个小任务，提示学生通过小实验、小测试的方式检验或测试。 在此过程中，马老师表示，教师的角色是引导而非给予标准化答案，在学生犯错事，指出问题让学生反思、记录和思考。  阐述&制作 重申任务，让学生小组讨论、头脑风暴提出可行性方案，旨在希望每个学生都能贡献自己的意见，而不是机遇开始制作。 其次，组内协商、沟通后选择更合理的解决方案，并根据方案绘制设计图纸。 接着，学生根据限制条件，商定需购买的材料种类、数量等。  然后，学生根据设计图纸制作模型并完成测试。过程中，学生根据记录单记录制作过程中发现的问题，思考使用场景、桥梁结构、人工成本、材料成本、时间成本等因素，不断迭代桥梁模型以求达到最佳效果。  展示评价 学生交流设计成果，展示时应具体、明确、清晰，并进行小组互评和总结性评价。 学生可利用图表、报告、模型等形式展示成果，分享实际过程中遇到的问题及解决方法。 教师评审学生自学能力、技能培养、团队表现等要素。 拓展提升 教师鼓励学生继续探索，拓展提升，通过阅读或写作的形式，了解相关职业发展，与真实世界项关联，激发学生往金字塔更高的工程能力发展。 最后，马老师建议在场各位老师可参考STEM未来计划官网获取更多课程信息，打开教学思路，激发授课灵感，提升教学质量。 例如，与《看不尽绍兴的桥》相似的课程——《结构大力士》，从定义、明确实际问题入手，设计与制作模型，通过分析与解读数据等对设计进行不断迭代，最后通过展示与交流的方式总结与反思整个项目。  从课程设计中不难发现，STEM未来计划设计、开发的课程以一个相对较小的、符合学生认知范围的点切入，通过科学的课程设计逐步提升整个项目实施难度，将大目标分解成小目标引导学生逐一击破。在项目学习过程中激励学生不断挑战自我，培养学生的抗压能力。 |
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