基于3SE模型的中小学STEM教育探索

序 言

在新科技革命驱动下，注重培养科学、技术、工程与数学等领域复合型人才的STEM教育，逐渐成为21世纪教育改革的强音。近几年，一些主要国家密集出台新的教育战略，将培养STEM人才作为优化产业结构、振兴经济以及提升国际竞争力的重要手段。我国近年来颁布的《全民科学素养行动计划纲要实施方案（2016—2020年）》《教育信息化 “十三五 ”规划》《中国教育现代化2035》等重要文件，也对开展跨学科（STEAM）教育，提高学生科学素养，以及开展项目式学习做出了相应的安排。在这种背景下，以跨学科教育为主要特征的STEM教育逐渐成为各地教育改革的热点话题。

深圳市盐田区位于我国改革开放的南大门，地处深圳市东部，是深圳市东部湾区门户和 “东进战略 ”支点。对于未来，盐田区提出了建设宜居宜业宜游的现代化国际化先进滨海城区的目标。在现代化建设中发挥基础性、先导性与全局性作用的教育，也为这一战略目标的实现做了充分准备，突出体现在中小学STEM教育的推进上。

围绕STEM教育，盐田区教育界从思想认识、政策举措、行动计划与实施模式等方面做了全方位探索。早在提出建设宜居宜业宜游的现代化国际化先进滨海城区目标之前，盐田区就将教改突破点放在推进中小学STEM教育方面，眼光不可谓不长远。“STEM教育是一种综合性的探究教育，以提升学生的STEM综合性素养为核心 ”， “只有从课程设置的目的、课程本身及其教学策略三个方面，才能完整地把握和理解STEM教育的内涵与要求，科学、合理地实施STEM教育 ”，诸如此类的观点，逐渐成为盐田区教育界共识，为全区推广STEM教育做好了思想方面的引领。

结合区域教育现状，盐田区出台了《盐田区教育品质提升行动计划（2017—2019年）》。该计划明确提出要 “促进跨学科课程整合和项目式、主题式学习，尝试开展教师跨学科合作和跨学科任课实验 ”， “整体推进学生核心素养的培养 ”等。由此出发，盐田区 “以项目式学习为抓手，以学生学习方式转变为重点，在全区各中小学整体推进 ‘课堂革命 ’，促进课改深入发展 ”。盐田区教科院提出以学习方式变革促进教育质量提升的方案，研发了基于学科（Academic）、情境（Scenario）、生活（Real-life）的项目式学习区域实践模式（ASR-PBL区域实践模式）。该模式历时五年多时间，分阶段完成了区域特色优质教育资源的筛选、有效学习类型的梳理与选择，以及有效项目式学习类型及具体实施路径的提炼与推广。

呈现在读者面前的这部《基于3SE模型的中小学STEM教育探索》，是深圳市盐田区近年来推进STEM教育的案例总结。3SE模型主要是从项目式学习区域模式中的基于生活的项目式学习（R-PBL）出发，开发实施的 “情境导入（Scenario）—职业体验（Experience）—科学探究（Science）—工程制作（Engineering）—汇报展示（Showcase）—评价反思（Evaluation）”项目式学习课程设计流程，简称3SE模型。本书选取的基于3SE模型的课程案例，涵盖了区域人文地理、自然环境、生活场景与社区资源四大版块。每个版块均结合本地实际，择取与师生日常生活息息相关的案例，立足STEM教育本位，对这些案例进行设计编排，很好地实现了资源的开发利用。具体来说，包括如下显著特征：

一是凸显出跨学科特色。STEM教育的显著特征在于跨学科。本书择取的课程案例涉及的学科广泛，几乎涵盖了语文、数学、物理、地理、生物、信息、形体、外语、历史、美术、音乐等学科。例如，关于 “红树苗认养与生态修复 ”这一课程，学科跨度就涉及地理、生态、工程、数学等9个学科，纵向跨越了五到八年级，体现了灵活、弹性特征。师生在跨学科项目式学习中，可以较好地实现学科知识技能的迁移与应用，提升综合素养。

二是课程结构清晰，可操作性强。课程案例均遵循 “情境导入—职业体验—科学探究—工程制作—汇报展示—评价反思 ”的环节编排，内容翔实，思路清晰，结构鲜明。课程案例中，均设置相应的二维码，读者可以便捷获取进一步的资料，如拓展资料、教学视频、课程PPT等，所收集的课堂案例也有着较强的可推广性。

三是突出了一线中小学师生的自主性与创新意识。STEM教育的显著特征之一，就在于它能够有机整合相关学科，注重 “做中学 ”，从而激发师生参与兴趣和创新意识。基于3SE模型所涉及的课程案例均是从生活场景出发，让师生从现实生活中寻找相关案例并自主研发，创新的触角无处不在。这些案例将不同学科知识与原理有机结合起来，教师带领学生通过一系列的观察、发现、合作讨论、设计制作、评价反思等环节，实现了对知识的深度学习，也很好地实现了教学相长。

四是呈现出鲜明的区域特色。本书所择取的课程案例，大多是从盐田区特有的自然环境、人文地理、传统文化与生活习俗出发，呈现出鲜明的区域特色。通过对沙头角鱼灯舞、疍家海上迎亲等传统习俗的考察，很好地实现了对传统文化的传承与推广。智能风速仪、“鹦鹉螺 ”号探索又借助了盐田区的沿海优势，就地取材，很好地开展了灾害防护教育和海洋生态教育。

通过这些鲜活生动的课程案例，我们能够体会到STEM教育在区域教改中的活力与发展前景。教育改革从来都是 “牵一发而动全身 ”，同样，STEM教育不仅仅提升了学生的STEM学科素养，同样也提高了学生的动手操作能力、问题分析与解决能力、沟通协作能力、自主学习能力等。此外，STEM教育引发的职业体验还可以激发学生的职业兴趣，鼓励他们较早接触职业生涯规划，也有助于将来职业人才的培养。

短短几年间，STEM教育所引发的课堂组织、教师教学和学生学习方式以及课堂评价等方面的变革，已经逐渐触及教育改革的 “深水区 ”，预示着教改新气象的到来。我衷心祝愿盐田区的STEM教育在不远的将来取得新的硕果！

王　素

（中国教育科学研究院国际比较教育研究所所长、STEM教育研究中心主任、中国未来学校实验室主任）

本书稿所收案例均来源于真实的生活情景，并严格按照3SE模型，即情景导入（Scenario）、职业体验（Experience）、科学探究（Science）、工程制作（Engineering）、汇报展示（Showcase）、评价反思（Evaluation）六个课程基本流程要素进行设计并探究，试图通过科学、技术、工程与数学等跨学科的融合学习，以培养学生分析问题、解决问题的能力以及创新能力。本书稿所收每个案例均跟该学段的知识紧密结合，既保证学生掌握学科相关知识，又帮助学生体会到学科之间的关联。本书适合STEM教育、项目式学习研究的专业人士以及中小学一线教师、教研人员等参考使用。