山东省青岛第五中学课题组
一、 课题研究背景
青岛大学实验中学(山东省青岛第五中学)是青岛市市南区教体局局属公办初中。坚持“以师生发展为本，促进学校和谐发展”的办学理念，传承“快乐学习，健康成长”的校训，注重“致知明德”校园文化建设，创建“松兰文化”引领师生发展。2015年学校创建成为山东省规范化学校和青岛市现代化学校。
学校教学设施一流，配备科学探究和机器人等专用教室，有空中操场、体育馆、学生餐厅，硬件建设全市一流水平。学校实施小班化教育，校风教风严谨。遵循教育规律和学生身心发展规律，开展“三分两合”教学研究，面向全体，因材施教，教学质量连年提升，多次在市南区教学年会上作专题发言。开设学校课程，学生自主选课走班上课。组建“青五飞扬”、创客、足球等近20个学生社团，举办“科技节、读书节、体育节、家长节和艺术节”等活动，校园生活丰富多彩，学生在自主管理中提高能力，快乐学习，健康成长。开展国际理解教育课程，与新加坡、德国建立了友好学校并多次开展文化交流活动。
2015年教育部在《关于“十三五”期间全面深入推荐教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》中首次提出要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。 2016年教育部在《教育信息化“十三五”规划》进一步要求：“有条件的地区要积极探索信息技术在'众创空间'、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力，养成数字化学习习惯，促进学生的全面发展，发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。”
近年来，市南区开展学区管理机制研究，重构六大学区，聚焦“学区制”改革，东四学区统筹初小课程建设，以教学为核心，以课程为基础，打造海洋特色,联动师训教研，建设“菜单式”课程体系，推进核心素养课程实践。2017年9月，东四学区三所学校成为青岛大学附属学校，学校成为青岛大学实验中学，定位“建设青岛市优质学校”的办学目标，以优质的教育资源为孩子搭建均等的实现梦想的平台，启动初小STEM+课程项目实施，利用从小学到初中的学区一体化特征和优势，通过整合科学、技术、工程、数学及人文艺术类课程，开设一系列STEM+课程群，培养具备STEM素养的创新型人才。
二、 研究意义及价值
中国STEM教育虽然是新生事物，但也不是无本之源，STEM教育在中国的发展也有历史的传承，在2006年的国家中长期科学技术发展纲要当中，就提出要开发启发式教学，要注重学生的动手能力，其实这些也正是STEM教育所倡导的理念。在2016年全民科学素质行动计划纲要当中，提出要完善科学体系，这些对于STEM教育的发展也指出了明确的方向。
首先各地正在积极探索STEM教育的推进方式，很多地方都已经出台了相关的政策文件。第二，形成了一批教育机构，各类STEM教育机构在全国各地正在逐步的发展。第三是STEM作为一种教育的方法，在学校当中正在得到逐步的认同，学校也在积极的探索之中。第四，一些比较优秀的高中和高校相结合，落地了一批STEM主题实验室。这些都是在基础教育当中STEM取得的进展。
目前STEM在中国呈现出全体总动员、百花齐放的良好局面，但其实还在起步阶段，不可避免鱼龙混杂。课程与产品缺少标准和认证，学校不知道该如何选择。中国的大学没有专门培养STEM教师的专业，按照分学科的模式培养的教师，很难胜任综合性和跨学科，缺少能够把学科整合，进行综合教学的师资准备，所以很多学校的课程内容不连贯，没有完整打通的整体框架设计，在知识和能力方面都缺乏递进的连续性培养。
因此，我们开展“基于项目的STEM课程学习的实践研究”的课题研究，有着明确的实践意义和重要的价值，主要体现在以下几个方面：
1.尝试对stem课程体系进行学区化架构，探索“1+3”培养模式：第一年有效过渡和衔接，后三年完成初中教学内容的基础上，努力实现“在高（初）的境界上收尾初（小）课程，在初（小）的背景下渗透高（初）内容”。
2.探索项目式学习在STEAM课程中的有效实施应用，归纳出一定的教学模式或活动流程，丰富教师教育教学方法；
3.促使研究团队成员跨学科综合性学习，提高专业水平。
三、 研究现状综述
本课题核心概念是“STEM课程”和“项目学习”。
（一） STEM课程及研究现状
STEM教育是一种新兴的跨学科教育，通过融合科学、技术、工程与数学四门学科领域的内容来培养学生的综合素养，旨在增加国家的STEM人才，提升国家的国际竞争力，促进经济的发展。
二十世纪八十年代，美国提出了STEM教育。1986年，美国国家科学委员会发表了《本科的科学、数学和工程教育》报告，被认为是美国STEM教育的开端。2017年《美国竞争力计划》提出知识经济时代培养具有STEM素养的人才是具有全球竞争力的关键，并大力加强了对STEM教育的投入；最近美国又出台了《STEM2026》，对于STEM教育在未来十年的发展提出了新的愿景。
除了美国之外，英国在2002年的时候就已经把STEM教育正式写入政府文件，今年1月又出台了《建立我们的工业战略绿皮书》，这份报告中提出了在英国的现代工业战略中技术教育是核心，同时还将促进数学教育的发展和解决STEM技能短缺问题。德国2008年制定了《德累斯顿决议》，将MINT教育列为教育发展重要目标。芬兰是一个创新性很强的国家，他们历来非常重视做中学，早在90年代就出台了LUMA计划，LUMA是芬兰语的STEM。这项计划的目标是加强STEM（科学、技术、工程、数学）教育实践和加强学生对这些学科的学习兴趣。
课程是实现教育目标的关键。随着STEM教育理念发展的日趋成熟，国外逐渐将关注的焦点转移到课程实践上，一系列有关课程改革的课程框架、课程标准、政策等纷纷出台。在课程内容上，英美等国STEM课程内容强调基于真实情境的教学，强调STEM四门学科内容的融合，注重工程实践过程，提升了学生的参与性、知识的实用性。国际STEM课程主要以分科课程进行实施，各国逐渐加强基础教育阶段的科学、技术和数学等学科的教学内容与质量，并出现科学课程融合工程内容的课程发展趋势。
通过对国内已有的文献梳理可知，相较于国外，国内对STEM的研究起初主要集中在对工程教育和技术教育的研究，如黄芳的《美国工程教育与高等工程教育的衔接及启示》、吴俊杰的《教育视野下信息技术课程的变革》。目前也在呈现出逐渐繁荣的趋势，从研究的层次来看，目前呈多样化的态势，从基础研究到高等教育以及教育政策等方面都有涵盖。从研究情况机构分布来看，华东师范大学的相关论文的数量最多，论文数量远远超过了其他机构，特别是有些硕士论文和博士论文，对STEM教育进行了非常系统的研究，这对于中国的STEM教育发展起到了积极的推动作用。从研究类别来看，主要集中在教育理论、中等教育和高等教育方面。
我国的科学教育正经历着改革的关键期，学者和专家意识到学习STEM教育的重要性，试图探索出适合我国学生综合能力发展的课堂模式。因此，探究从理念走向实践是有必要的，各地陆续出现了STEM课程实践案例的研究，不过仍停留在案例介绍和分析上，针对课程案例的有效性还没有研究成果。
（二）项目学习及研究现状
STEM上课的形式或者用课程的观点来讲，它主要是项目式学习。项目学习于1969年由美国的神经病学教授 Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创，注重实践性和参与性，强调以问题解决为中心、多种学习途径相整合，实现了向“学习者为中心”和“能力中心型”教育的转变，因此该模式广泛在教育等各个领域开展。
通过文献分析了解到，国内外关于项目学习的研究关注点主要集中在项目学习的“实施应用”上，尤其是在学校教育，也有一部分是应用到教师培训中。在学校教育中，年级范围涉及小学、初中、高中、大学以及研究生。应用的学科主要集中在信息技术、英语数学和语文等。项目学习的实施应用，有些是在真实环境下，有些是在虚拟环境中，有些则是两者的结合。
国外开展项目学习的实践比较成熟，如布鲁斯·坎贝尔的学习中心，该学习中心，学生的学习都是围绕项目来进行的。萨莉·伯曼(Sally Berman）以多元智能理论为指导，开发了多元智能课程教学中的项目学习，她设计出很多项目，这些项目在整个范围中主要引导学生去解决问题。美国伊利诺伊大学教授莲·卡茨博士（Lilian
CT-Katz)和加拿大阿尔伯特大学教授西尔维亚·查德博士(Sylvia C. Chard)共同开发了一种以学生为本的项目活动，该项目活动在北美广为使用，颇受儿童教育者和家长的好评，它不仅适宜在英语教学环境下使用，在其他语言环境下也获得了成功。
针对项目学习在学科教学中的应用研究进行了综述，从中发现，项目学习在国内逐渐得到学术界和教育界的重视，并有不少教育工作者和研究者对其进行了教学实践和研究实践。在学科教学中的应用研究重点主要体现在：（1）应用领域还未铺开，基础教育主要集中在综合实践、语数英的小范围内进行探讨；（2）应用设计研究不全面，主要关注了项目学习的项目计划、引导问题、评价方式上，对项目学习过程管理、教师的角色定位等缺乏研究；（3）实施过程的研究未关注到每一个具体环节的教与学互动、教学生成的研究。
综上所述，我们可以认为，项目学习的发展有所为并有所得，但仍有待深入。这就需要教育工作者把眼光更多地聚焦到项目学习与教学的结合点上，并关注到具体的教与学环节上来，探讨出可推广的研究成果。
我校课题研究以项目学习方式进行stem课程的实践探索，研究国内外STEM课程化和项目学习的历程，对推进我们的研究将大有裨益。推进初小STEM+课程教育项目建设，私人订制课程，专注高阶能力的培养，提升学生的人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，打造“不唯中考而赢得中考”的可持续发展的精英群体。
四、 研究目标和内容
（一）研究目标：
本课题研究聚焦通过STEM+的方法论，整合、融合课程，以项目学习方式实现学生核心素养的培养，造就适应时代发展需求具有持续发展潜能的健康优秀人才。
1．探求总结出STEM+课程实施的具体方法和一般模式，让不同层次的每个学生都在课程的学习中学有所获。
2．在课堂教学中，积极探索和实践课程教学，培养学生对于学习的兴趣，形成学生良好的学习习惯、思维品质、科学素养和创新精神。
3．通过课题的实践与研究，转变教师转变观念，让课堂成为教师引导学生学习的乐园。
（二）研究内容：
1．课程架构，探索完善五个模块组成的STEM+课程体系。
2．课程实施，研究STEM+课程项目精准设计及实施策略。
3. 课堂教学，探索培养学生核心素养的教学模式与评价。
（三）将重点解决的问题：
1．小初衔接过渡
将小初衔接学生和家长遇到的学习和心理困惑作为研究课题，全面科学认识小初衔接的内容和方法。小初衔接不仅应该有知识衔接，更重要是思维方式、处事能力、心理个性、方法策略等的过渡衔接，还有家庭教育的指导。因而我们通过改革实验，创设课程，铺设孩子成长的适度阶梯。
2．核心素养提升
进行“STEM+课程”体系架构，以解决问题为导向重点关注三项（创造、思考、表达）能力培养，提升学习力，指向学生未来人生发展，关注学生个性需求、关注自主成长，着力培养学生创新意识、核心素养。
五、 拟采用的方法
本课题研究的基本思路是：借鉴现有的研究成果，边实践边研究，，辅以文献资料法、个案研究法、经验总结法等研究方法，在行动中作质的研究，通过调查——提出问题——制定方案——共同实施——行动反思——补充修改——终结评价等环节，做到边执行、边评价、边修改，稳步推进研究过程。
研究突出以下特点：
一是具有动态性。 二是较强的联合性与参与性。
三是具有较强的校本性。 四是具有一定综合性。
六、进度安排及保障
（一）进度安排
本课题研究计划用三年时间，分为三个研究阶段，具体如下：
第一阶段：启动阶段（2018年2月-2018年4月）
设计课题研究调查问卷并进行汇总、分析，确定课题；组织相关专家和教师针对课题研究进行论证；通过对文献资料的搜集、整理与学习，讨论制定总课题研究方案；完成课题立项申报书。
第二阶段：实施阶段（2018年4月——2021年1月）
2018年4月——2019年1月 优化课题总目标、具体目标；完成子课题方案设计、实施计划，确定子课题成员；按照要求进行开题答辩或论证；针对专家对课题开题的意见和建议，进行调整；组织课题组成员学习有关理论知识并组织实验教师培训。
2019年2月——2020年1月 多种途径推进子课题研究，每学期推出1-2个典型活动，进行专题研讨、阶段性成果展示活动；不断调整总课题和子课题研究方案，全面实施。
2020年2月——2021年1月 中期总结；边研究边改进，着手课题结题的相关工作研究和筹备；梳理成果和过程性资料；将实验研究的初步成果运用于教育教学实践工作中，进一步进行论证、修改和完善。
第三阶段：总结阶段（2021年2月——2022年5月）
全面进行课题研究工作总结，归纳整理研究材料，深化理性认识，提炼成果；组织校内现场会，进行课题研究成果展示；汇总实验材料，形成课题研究报告，申请结题。
（二）保障
（1）组织保障。聘请青大泰山学者等专家学者为项目顾问，成立由学区中小学校长、教学干部、骨干教师、班主任为成员的课程项目组团队，负责项目管理与实施。
（2）师资保障。借助青大高校专家、引进课程专职师资的同时，定期组织STEM+课程项目学校干部教师的培训，通过经验交流、专家讲座、专题研讨、深度参与体验等多样化的培训方式，提升本项目学校教师的总体水平，实现教师的STEM+课程再生力。
（3）资源保障。充分利用市南区委、区教体局的平台搭建，青岛大学、海洋所、海地研究所等高等院校、研究机构为课程提供资源保证。
（4）课时保障。六、七年级主要是利用走班选修、综合实践课程（4课时/周）上课；八到九年级主要是利用综合实践课程、学校课程（3课时/周）上课。
（5）资金保障。切实发挥地方财政对项目学校建设投入的主体作用。学校要认真落实STEM教育的工作经费和师资保障，保证投入资金建设STEM创新实验室及教学器材、耗材等，注重培养和支持教师团队参加学习、培训，并开展相关教育教学实践，并将此项工作列入教师工作绩效考核评价体系中。