STEM教育话题范围广阔，在宏观、中观、微观各个层面均有诸多教育研究者与实践者在探究，本文仅从实践中遇到的一些问题谈几点思考。

实践动机：教师的作用

在甘肃，STEM教育发展是伴随着国家新课程改革中综合实践活动课程的发展而发展的。STEM课程发展可以建立在充分分析综合实践活动课程发展的经验、成果及问题的基础之上。校本课程以教师为构建主体，教师从学生的真实生活和发展需要出发，从生活情境中发现问题，转化为活动主题，引导学生通过探究、服务、制作、体验等方式发展学生综合素养。在这一过程中，承担S（科学）、T（技术）、E（工程）、M（数学）方向的教师基于自身学科基础，比较多见于小学信息技术、劳动技术、科学课任教教师，初中数、理、化、生等任教教师，高中理化生、技术教育教师及理化实验员在校际支持下积极探索，发展出一些具有STEM整合取向的校本课程，这些课程为学生提供了丰富的学习体验。

目前，我国缺失STEM教师的高校培养体系，教师队伍中也缺少真正具有科学与工程实践经验的科技人才，同时也缺少国家课程标准的规范、课程资源的支撑。面对STEM教育发展的制约因素，激发教师的积极主动性就显得格外重要。

甘肃省教科院以调研和联盟申请的方式深入了解教师开展STEM教学探究的现状，在下一步工作中，将重点围绕具有STEM取向的现有校本课程，梳理、强化课程属性，推广、激励全省教师积极探索实践。

课程资源：案例的作用

鉴于我省STEM教育发展还处于起步阶段，教师在开展课程实践时对于优秀案例大可以采取“拿来主义”，基于实际，模仿并迭代优化，最终生成适合生情的校本课程。

何为优秀的案例？Jolly在总结诸多实践案例的基础上提炼出优秀STEM课程的六大特征，即聚焦于真实世界中的问题，以工程设计过程为导向，将学生的动手探索与开放式探究相融合，学生参与到富有成效的团队工作中，应用学生正在学习的严格的数学和科学内容，允许多个正确答案并将失败再试作为学习的必要部分。

举个例子，“光与影”在《美国STEM课例设计》《科学的维度》中都有案例可以找寻，结合崔允漷教授团队正在开展的学历案研究，教研员和教师一起研讨整理生成了《光与影学习单》，将案例设计与学生学习记录和评价整合起来。

光与影项目学习单

【学习主题/时间/年级】光与影、120分钟、二年级（建议年级）

【学习领域】物理、数学

【学习目标】通过手影游戏，学习光的传播路径等物理知识。通过光影小实验，直观感受光与影的变化，了解科学探究过程中变量与定量的关系。

【学习过程】

一、导入

1.阅读材料图片来自百度百科（略）

日晷：日晷有两层含义，一般指的是第2个含义。（1）“日”指“太阳”，“晷”表示“影子”，“日晷”的意思为“太阳的影子”。（2）利用太阳投射的影子来测定时刻的装置，又称“日规”。

日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫作“晷针”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”；石制的圆盘叫作“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。

晷面两面都有刻度，分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰，每个时辰又等分为“时初”、“时正”，这正是一日24小时。

2.头脑风暴

教室、家里、校园中有哪些光影现象，请把小组头脑风暴的结果填到下面：我在________（教室、家里、校园）发现现象________。我认为原因是________。同学_____在_____（教室、家里、校园）发现现象________。他/她认为原因是________。

3.回答问题：我们为什么能看到这些光影现象？哪些因素会导致影子发生变化？

二、任务执行

材料：米尺、手电筒、10厘米长的木棍、白纸（做光屏用）和两种直角三角板（45°和60°）

1.手影游戏

教师设置好光源、光屏，变换手在光源、光屏之间的距离，

问题1：在游戏中，什么是光源？什么是障碍物？什么是光屏？

问题2：当光穿过手掌（不透明），会形成什么？问题3：简单总结下手掌在光源和光屏之间移动时，光影会怎么样？问题4：在光与影的游戏中，有哪些变量？

2.任务

任务描述：在初步的实验中，我们已经知晓光与影的游戏中有3个变量，我们一起来尝试下，当其中两个变量不变，另外一个变量改变时，影子会有什么变化？通过小组合作完成下述实验，填写实验单。

尝试着画一下光影形成的原理图（表格略）

自我评价（略）

总结与反思：

问题1：描述一下你们组在解决问题的过程中，各个团队成员的贡献？你们组有没有借鉴其他组的做法？怎么借鉴的？任务完成得怎么样？哪里可以改进？

关于教师支持——教研员的作用

STEM教育整合，其途径与结果都是多元化的，祝智庭教授将STEM教育的整合机制归纳为4个阶段：公民素养教育、嵌入式课程、项目型课程、整合型课程。在其演变过程中，对教师综合能力的要求越来越高。在现有培养体系缺失的情况下，构建教师发展自身学科知识、课程整合能力、资源获取能力等方面的支持体系就显得格外重要。来自于高校、企业、公益组织、科普场馆等方面的支持是一个方面，仅就课程建设而言，其支持是零散、临时的，对教师来说还远远不够。长期、稳定、系统的支持对实践STEM教育的教师是非常必要的。

在甘肃实践中，甘肃省教育科学研究院协同兰州大学信息科学与工程学院，以课题驱动的方式，深入兰州实验小学开展课程实践。教研员、高校科研人员与一线教师一起基于小学科学、数学课程标准，同时依据《中小学综合实践活动课程指导纲要》厘定项目目标，制定项目设计方案，从生物习性出发，将光与影的物理知识、scrach编程的技能、数学计算整合在贯穿一学期的项目中，完成了《科技创新者》（走进科学家）（1课时）、《仿生萤火虫展示及制作介绍》（1课时）、《问题解决——如何模拟萤火虫发光》（7课时）、《光与影的奥妙之中国传统文化——皮影戏》（5课时）、《皮影戏通告》（研究性学习）（1课时）等模块的课程，深受学生和家长欢迎。

课程实践本身即具有STEM所注重的工程思维，在STEM推进中遇到现实困境，将其范围锁定的课程实践领域，设计课程实践，小规模试点试验，迭代优化，形成成果后推广。

正如赵中建教授在《中小学STEM教育丛书》中谈到的“STEM是整合的，这或许是今天强调和重视STEM时最为看重的，再次，STEM还是延伸和扩展的”。整合、延伸与扩展是STEM教育在发展中显示出来的特性，这就要求从事STEM教育的研究者、实践者不断迭代优化知识体系，持续开展研究与实践，抵达学习方式变革的彼岸。

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