借力STEM跨學(xué)科融合課程，探析多視角下的學(xué)科核心素養(yǎng)STEM跨學(xué)科課程具有天然的優(yōu)勢，它整合了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和人文藝術(shù)等多個學(xué)科、多個領(lǐng)域的知識與技能，這種綜合不是簡單的集合和拼湊，而是圍繞一個問題或項目，運用多學(xué)科知識解決問題，因此，它是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的當(dāng)下良計。●STEM跨學(xué)科融合類課程的設(shè)計理念STEM跨學(xué)科融合類課程和傳統(tǒng)課程最大的區(qū)別是，它打破、消除了傳統(tǒng)的分科課程界限，讓課程更具生活化、綜合化、趣味性，對學(xué)生的問題解決能力、學(xué)科之間的遷移能力提出新的要求。在教學(xué)實踐中，很多教師對“如何設(shè)計或找到理想的STEM課程”感到困惑，無所適從，那么，如何設(shè)計一門（落腳點：讓學(xué)生形成適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的核心素養(yǎng)）適合教育環(huán)境、適合學(xué)情的STEM課程呢？筆者建議可以關(guān)注以下幾點：①STEM課程應(yīng)采用項目式教學(xué)方式，根據(jù)知識點設(shè)計真實情境問題。②STEM課程應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運用綜合性學(xué)科知識分析解決問題。③課程設(shè)計應(yīng)從學(xué)生的生活和需求出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引領(lǐng)學(xué)生深入理解學(xué)科核心概念。④課程設(shè)計不應(yīng)重結(jié)果，要重視過程體驗，善于捕捉基于學(xué)科思想方法的思維火花。⑤課程實施過程中，應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生開展實踐調(diào)查，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維，讓他們斟酌思考、探索、決策，并不斷測試自己的想法。⑥課程實施過程中，教師是輔導(dǎo)者，倡導(dǎo)學(xué)生分小組合作式學(xué)習(xí)，提升個人交流技能，同時增強團隊協(xié)作能力。⑦STEM課程鼓勵多種交流溝通方式，包括科技寫作、博客、視頻、創(chuàng)意海報展示、社交媒體傳播及與專家交流等，關(guān)注問題解決過程中的情感態(tài)度和價值觀。⑧STEM跨學(xué)科融合類課程應(yīng)充分體現(xiàn)以生為本，關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展和成長過程，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)?！窕诤诵乃仞B(yǎng)，STEM跨學(xué)科融合類課程的實踐研究下面，筆者嘗試從大視角——國家課程（信息技術(shù)）對接核心素養(yǎng)、單視角——研究性學(xué)習(xí)課程對接核心素養(yǎng)、單視角——校本課程對接核心素養(yǎng)、微視角——創(chuàng)客課程對接核心素養(yǎng)四個視角，進行多元化的案例剖析，深入探討STEM跨學(xué)科融合類課程的實施，真正意義上對接核心素養(yǎng)。1.大視角——國家課程（信息技術(shù)）對接核心素養(yǎng)（1）信息意識信息意識是什么？是指個體對信息的敏感度和對信息價值的判斷力。實例剖析：在《探秘電子表格》一課中，教師引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當(dāng)?shù)姆绞将@取與處理信息，通過趣、拆、巧、延四個層面加強學(xué)生信息意識。①趣——注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課前，通過課前問卷調(diào)查、呈現(xiàn)調(diào)查結(jié)果等創(chuàng)設(shè)情境。學(xué)生熱情高漲地計算，當(dāng)?shù)玫浇Y(jié)論時，學(xué)生不由自主地驚嘆……由需求到自主探究，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣成為解決問題的內(nèi)驅(qū)力。②拆——難點拆開講解。課中，任務(wù)導(dǎo)學(xué)，學(xué)生要學(xué)習(xí)“三種引用”。為化解難度，將“三種引用”拆開講解，隨用隨講，讓學(xué)生有充分的時間去吸收消化，化解了學(xué)習(xí)的難點，準確把握信息。③巧——巧妙的公式設(shè)計。課中，分小組學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)引用小公式“=學(xué)生調(diào)查結(jié)果！C3”，簡單易懂，既可運用填充柄快速填充數(shù)據(jù)，又可幫助學(xué)生理解“相對引用”，在小組合作解決問題的過程中，引導(dǎo)學(xué)生與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的最大價值。④延——微課延伸課堂。課后，錄制微課《三種引用》——以數(shù)學(xué)課中九九乘法表為例，注重STEM跨學(xué)科知識的遷移和融合，協(xié)助學(xué)生體會三種引用的特點與功能，讓學(xué)生敏銳感覺到信息的變化，利用課下充分的時間更有針對性地進行學(xué)習(xí)。（2）計算思維什么是計算思維呢？計算思維對計算機學(xué)科至關(guān)重要，但與此同時計算思維也用于解決其他學(xué)科的問題，是一種通用的解決問題的方法。實例剖析：在《算法與程序設(shè)計》一課中，教師可以通過完成一個個充滿趣味性的小任務(wù)來學(xué)習(xí)計算思維中所包含的不同要素（如問題分解、抽象化），并運用這些要素來解決現(xiàn)實生活中的問題（如統(tǒng)計學(xué)校每天中午的訂飯人數(shù)），然后應(yīng)用計算思維的方法完成一個STEM挑戰(zhàn)項目——設(shè)計一個程序設(shè)計實例《AQI數(shù)據(jù)分析》，最終在動手實踐中真正理解如何用計算思維解決實際問題。①小任務(wù)：進行趣味故事“農(nóng)夫過河”步驟設(shè)計，鼓勵學(xué)生以角色扮演的方式，合作討論，把問題抽象化，幫助學(xué)生理解程序設(shè)計解決問題的思想，完成本節(jié)課重難點知識的傳授，螺旋上升，具有較強的連貫性。③STEM項目挑戰(zhàn)：跨學(xué)科深度融合地理知識與信息知識。地理知識：空氣質(zhì)量的好壞，與空氣中所含污染物的數(shù)量有關(guān)，可以用空氣質(zhì)量指數(shù)AQI來表示。清新的空氣，AQI指數(shù)小，對人體健康有利;污濁的空氣，AQI指數(shù)大，對人體健康有害。信息知識：學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析、計算，利用統(tǒng)計圖表表示AQI指數(shù)，提高自主分析問題的綜合能力。挑戰(zhàn)項目：融合跨學(xué)科知識，完成與生活實際緊密聯(lián)系的程序設(shè)計實例——《AQI數(shù)據(jù)分析》，讓學(xué)生親身體驗計算機解決問題的基本過程，落實本節(jié)課的知識重難點。同時基于STEAM教學(xué)理念，地理與信息學(xué)科知識的深入融合還進一步提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和情感體驗，在動手實踐中真正理解如何用計算思維解決實際問題，全面塑造學(xué)生的認知與人格。（3）數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新什么是數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新呢？數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是指個體通過評估并選用常見的數(shù)字化資源與工具，有效地管理學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造性地解決問題，從而完成學(xué)習(xí)任務(wù)，形成創(chuàng)新作品的能力。實例剖析：在《數(shù)據(jù)的格式和數(shù)據(jù)表的修飾》一課中，通過《讀書》這條主線，借力數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，養(yǎng)成愛讀書的學(xué)習(xí)習(xí)慣;通過數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)工具的操作技能，開展自主學(xué)習(xí)、協(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造。①創(chuàng)設(shè)情境：通過播放《天津最美圖書館》視頻，引入話題，學(xué)生可以通過圖書智能借還機獲取閱讀的圖書，在Moodle教學(xué)平臺上分享讀書心得與體會。②明確任務(wù)：借還圖書一本，同時為圖書館老師統(tǒng)計本周班級的圖書角借閱記錄，體驗圖書智能借還機并導(dǎo)出記錄，學(xué)生分小組動手實踐，合作、互助解決。③挑戰(zhàn)項目：小組成員合作探究，掌握特殊數(shù)據(jù)格式的錄入，美化修飾數(shù)據(jù)表的操作方法，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、合作探究力能及審美能力。④評價交流：充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，有意識地向?qū)W生滲透核心素養(yǎng)，傳遞信息意識素養(yǎng)的培養(yǎng)和信息社會責(zé)任，利用思維導(dǎo)圖讓學(xué)生在繪制的同時討論并梳理知識點，形成課程的總體知識框架，借助數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新活動。（4）信息社會責(zé)任什么是信息社會責(zé)任？信息社會責(zé)任是指信息社會中的個體在文化修養(yǎng)、道德規(guī)范和行為自律等方面應(yīng)盡的責(zé)任。實例剖析：在《數(shù)據(jù)安全與保護》一課中，幫助學(xué)生樹立一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則，在現(xiàn)實空間和虛擬空間中遵守公共規(guī)范，既能有效維護信息活動中個人的合法權(quán)益，又能積極維護他人合法權(quán)益和公共信息安全，關(guān)注信息技術(shù)革命所帶來的環(huán)境問題與人文問題。①知識點：明確數(shù)據(jù)的概念，數(shù)據(jù)不只是指數(shù)字，還包括文本、圖片、聲音、視頻等，還有網(wǎng)上的個人注冊信息、電子交易記錄等都屬于數(shù)據(jù)的范疇。繼而分析數(shù)據(jù)存儲的位置包括本地計算機、硬盤以及網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)站或手機APP的數(shù)據(jù)庫等。②互動體驗：情境體驗——通過一個動畫短片和真實案例，讓學(xué)生直觀了解我們的數(shù)據(jù)并不安全，即使不上網(wǎng)，數(shù)據(jù)也有泄露和丟失的風(fēng)險。數(shù)字化體驗——教師提前準備好閱讀討論材料，制成二維碼，讓學(xué)生用自己手中的iPad來掃描大屏幕的二維碼，學(xué)生下載材料并分組討論威脅數(shù)據(jù)安全的因素。③STEM項目挑戰(zhàn)：跨學(xué)科深度融合政治知識與信息知識。針對威脅數(shù)據(jù)安全的因素，讓學(xué)生繼續(xù)探討保護數(shù)據(jù)安全的方法。分小組繪制《保護數(shù)據(jù)安全》宣傳標語圖，梳理保護數(shù)據(jù)安全的方法，結(jié)合前面總結(jié)的威脅數(shù)據(jù)安全的因素，建立整個課程的結(jié)構(gòu)圖。最后結(jié)合《國家網(wǎng)絡(luò)安全宣傳周》的宣傳視頻，讓學(xué)生再次感受數(shù)據(jù)安全與保護的重要性。2.單視角——研究性學(xué)習(xí)課程對接核心素養(yǎng)研究性學(xué)習(xí)課程是以“培養(yǎng)學(xué)生具有永不滿足、追求卓越的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題從而解決問題的能力”為基本目標，以學(xué)生從學(xué)習(xí)生活和社會生活中獲得的各種課題或項目設(shè)計、作品的設(shè)計與制作等為基本的學(xué)習(xí)載體，以在提出問題和解決問題的全過程中學(xué)習(xí)到的科學(xué)研究方法、獲得的豐富且多方面的體驗和科學(xué)文化知識為基本內(nèi)容，以在教師指導(dǎo)下學(xué)生自主采用研究性學(xué)習(xí)方式開展研究為基本的教學(xué)形式而設(shè)立的課程。實例剖析：在《數(shù)據(jù)與計算》一課中，教師改變傳統(tǒng)的直授課的模式，嘗試STEM跨學(xué)科融合的課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生在自主實踐、合作探究中解決問題，實現(xiàn)信息的最大價值。①材料準備：教師提供支架、按鈕、蜂鳴器、發(fā)光二極管、電池盒等小部件。②STEM項目挑戰(zhàn)：學(xué)生回顧物理學(xué)科的杠桿、彈性、直流電知識，完成組裝。無線發(fā)射接收裝置同時具備聲音和光亮兩種信息傳遞方式，編碼解碼的過程就是一種數(shù)據(jù)的獲取。學(xué)生親歷了無線發(fā)射接收裝置發(fā)送和接收莫爾斯電碼，在實踐的過程中溫習(xí)了直流電路知識，學(xué)習(xí)了發(fā)報機的基本原理。3.單視角——校本課程對接核心素養(yǎng)學(xué)校的校本課程是國家課程的良好補益和拓展，STEM更加注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，倡導(dǎo)“做”中“學(xué)”，學(xué)生的學(xué)具有很強的目的性和針對性，學(xué)生在“做”中真正實現(xiàn)學(xué)以致用。教師出示橋梁模型負重競賽題目及競賽的評比辦法，學(xué)生動手完成項目。STEM項目式學(xué)習(xí)不僅僅能夠鼓勵學(xué)生獨立思考，通過查閱書籍、網(wǎng)絡(luò)等，深度融合物理的杠桿原理、數(shù)學(xué)的公式計算、通用技術(shù)學(xué)科結(jié)構(gòu)設(shè)計知識、信息技術(shù)的3D建模、美學(xué)DIY，實現(xiàn)多門學(xué)科知識的回顧和再認知，同時進一步提升了學(xué)生間的交流和協(xié)作學(xué)習(xí)，進一步提高了學(xué)生的綜合分析能力、交流能力、遷移能力和解決問題能力，學(xué)習(xí)過程在理性與感性的交替中同步遞進，讓學(xué)生經(jīng)歷了一次“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)歷程。4.微視角——創(chuàng)客課程對接核心素養(yǎng)基于STEM跨學(xué)科理念，融合性的創(chuàng)客課程帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，利用科學(xué)知識、信息技術(shù)等手段展開跨學(xué)科、項目式的學(xué)習(xí)，從做中學(xué)，在活動中充分體驗創(chuàng)造與成功的快樂，激發(fā)學(xué)生對信息科學(xué)的求知欲望，真正意義上對接核心素養(yǎng)。例如，在創(chuàng)客課程《走進天文》中，地理學(xué)科知識融合AR、VR的技術(shù)支撐，結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實景與虛擬現(xiàn)實水乳交融，讓STEM跨學(xué)科課程進一步深入融合。在創(chuàng)客課程《創(chuàng)意工坊》中，物理、工程、電子、信息、通用技術(shù)知識融合三維圖形繪制3Done，PCB印制板圖繪制，激光切割機的使用以及常用焊接工藝等通用技術(shù)，全方位多學(xué)科啟發(fā)創(chuàng)客教育思維，給動手創(chuàng)新能力帶來啟發(fā)與幫助。在創(chuàng)客課程《STEM云課程》中，學(xué)生通過成體系的可視化和體驗式的方式，參與STEM綜合素養(yǎng)測評、各類STEM工作坊，開展頭腦風(fēng)暴，進行STEM趣味挑戰(zhàn)體驗，進一步培養(yǎng)創(chuàng)造性思維與團隊合作精神。通過上述的案例剖析，不難看出，STEM融合類課程偏重于知識的綜合運用，實現(xiàn)了從驗證到創(chuàng)新的突破，能夠檢驗學(xué)生跨學(xué)科知識的綜合運用能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決問題的創(chuàng)新能力。在今后的教學(xué)實踐中，教師必須大膽地開展STEM跨學(xué)科融