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1、杭州市2018年教师小课题研究方案课题名称：荒野求生:PBL模式下STEM项目的开发与实践研究方案包含以下内容：研究问题的情境性分析；核心概念的操作定义；研究指向、内容与过程。（要求：五号宋体，限3000字内，不超过A4纸3页）一、 研究问题的情境性分析(一) 研究背景2017年颁布的义务教学小学科学课程标准首次纳入“技术与工程”内容。同年，中央教育科学研究院发布中国STEM教育白皮书，提出了将STEM教育列入国家战略的建议。跨学科的STEM,运用科学探究过程和工程设计过程,解决实际问题,这是在素质教育背景下学生迫切需要的能力。在日常教育教学过程中，与学生接触和调查发现，在传统教学方式下，学生
2、对于知识的应用远比知识点的掌握困难得多。而学生利用自己所学知识，解决实际遇到问题的次数是少之又少。另外，针对不同学科的同一个内容比如方向（东南西北），学生的反应是不同的，由此可见，学生概念中各门学科是孤立的（这与我们的课程教授方式有关），缺乏整合思想。（二）研究意义1 教师教师通过开发STEM项目，有利于对科学，数学等分科的核心概念掌握。理解和把握与学生兴趣和生活经历有关或者解决社会和个人所关注的问题所需的学科知识。在开发项目的过程中，教师整合多门学科，找出学科间的关联，有利于整合概念的形成，整合概念对于自己学科的课程教学也有很大的帮助。2. 学生在STEM项目中，学生能采用像科学家探究事物、
3、工程师解决问题的路径、策略、思维方式去学习。学生通过参加荒野求生STEM项目，在模拟的情景中（身处荒野，工具缺少），运用所学过的各种知识技能方法（水的净化，热，力学，辨别方向等）来解决实际问题（缺水，缺少食物，野兽出没等）。解决问题的过程让学生意识到学术知识与实际生活运用两者之间的联系，增加了学生兴趣，有更多创新和热情投入到项目中。3.学校在学校STEM研究的顶层设计下，荒野求生项目充实完善STEM项目内容。作为窗口项目，可以提供参观者，交流，相互学习，指导的平台。为学校创建高新特色奠定基础。二、 核心概念的操作定义1. PBL是指基于项目的学习（Project-Based Learning）
4、。PBL是一种学习目标明确、师生共同参与、从而实现STEM教育目标的教学方法。基于项目的学习为学生提供了融入真实情景的体验，这些体验辅助学生学习，帮助学生对科学、技术、工程和数学各领域里概念形成有力而逼真的理解，最终促进学生解决问题的能力。2. STEMSTEM是科学、技术、工程和数学的英文单词首字母的缩写。但现代的STEM教育并不局限在四门各自独立的学科，STEM教育是关于学生参与的学习，是基于项目的学习，它运用科学探究过程和工程设计过程，是跨学科的，是关于积极学习的，是关于合作与团队工作的，是关于解决实际问题的。三、 研究指向与内容（一） 研究指向开发具有高新特色，学生喜爱，有实践意义的S
5、TEM综合项目荒野求生。（二） 研究内容1.“荒野求生”STEM项目设计2. “荒野求生”STEM项目实施设想利用拓展课时间，学生通过自主选课的方式进行课程选择，班额为24人。首先给出一个前测项目，让学生独立完成，根据多个维度对学生解决方案能力进行测试。之后以4人为单位，小组进行STEM项目。以两到三节课为一个小项目周期，完成小项目内容。以 “获得淡水”小项目为例:期望学生通过提出想法，设计，修改作品，检验成果，反思作品，改进等过程，完成了从理论知识到实践应用的过渡迁移,提高问题解决能力。六个STEM小项目结束后，再给出一个后测项目，让学生独立完成，根据完成度和完成时间来对学生解决方案等能力进
6、行测试，对于前测，查看是否有解决实际问题等多方面能力的提升。3. “荒野求生”STEM项目评价依据设计的监控表进行前中后期的监测。学生解决问题能力检测表评量项目评量指标赋分师评组评得分问题解决程度及时间问题得到完美解决20在规定时间内快速解决问题10面对问题的态度对遇到的问题能保持正向、积极的心态。5面对问题能先合理评估，并具有勇于承担的态度。5遇到问题，先考虑、了解、规划。5处理问题的方式能根据问题各层次结构，从结构中发现解决问题的关键。5具有行动力，具有动手实做的习惯。10能灵活运用所学知识，将其应用到所需解决的问题中。10能随机处理预料之外的情景变化，能使工作持续沿主轴推进。5解决问题的
7、品质对所获得的信息，能统合整理出成果，并作出合理的评价。5能借助推论和想象来开拓“问题”的发展空间。5获得经验，并应用于解决其他的问题上。10四、 研究过程与方法（一） 研究过程第一阶段（2018年3-5月）准备阶段：学习STEM理论书籍，了解数学，技术等分科核心概念，设计完善STEM项目内容。 第二阶段（2018年6-8月）初步实施阶段：编写STEM项目指导手册以及活动手册，准备项目开展所需的材料等。第三阶段(2018年9月-2019年1月）实施阶段：利用拓展课时间，开展STEM综合项目，在开展的过程中进行项目的修改和完善。第四阶段（2019年2月）总结阶段：汇总学生的成果，编辑成果册。总结研究的过程和实效以及反思问题，撰写结题报告。（二） 研究方法1. 文献法学习STEM，PBL等相关内容的书籍。2. 行动研究法整个课题在研究过程始终以行动研究作为主要的研究方法，在编写教材的过程中，一边课堂实践，在实践中发现问题，在实践中去完善课程。3. 观察对比法通过项目开展前测和后测，根据前后数据评估STEM项目设计的有效性与合理性。五、 预期成果1.论文2.荒野求生STEM综合项目指导手册，学生活动手册以及学生成果汇编。3