基于“做中学”理论的香港STEM课堂分析

广东教育·综合2018年第9期

基于“做中学”理论的香港STEM 课堂分析

文/佛山市南海区丹灶镇初级中学黄爱珉

交流

C

STEM 是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写，源于1986年美国国家科学基金会的《大学的科学、数学和工程教育报告》。该报告首次提出“科学、数学、工程和技术”教育的纲领性建议，以应对国际人才竞争和经济发展压力下对本国人才培养的反思。香港特区政府2015年施政报告首次提出推动STEM 教育。2016年3月，教育局向所有官立、资助及直资小学，包括设有小学部的特殊学校，发放用作推动STEM 教育的１０万元津贴，用于举办STEM 教育相关的活动、购置所需物资等。2017年3月，又为每个公立中学提供20万基金用于发展和实施STEM 教育活动。特区政府希望通过推动STEM 教育，培育更多具备不同范畴和水平技能的多元人才，以增强香港的竞争力。

“做中学”理论是美国教育家杜威提出的，“如果承认教材的自然的发展进程，就总是从包含着做中学的那些情境开始。记忆和作业构成课程的最初阶段，它们相当于要知道怎样做才能达成种种结果”。从“做中学”也就是从“活动中学”，从“从经验中学”，主张从经验中积累知识，从实际操作中学习。STEM 教育理念就来源于“从做中学”，香港的STEM 教育也正是在这个理论基础上扎实开展的。被选派参加内地与香港数学教学交流计划的一年中，我仔细观摩了STEM 课堂，收获良多。以下是一节香港圣公会诸圣中学以科学教育为主的STEM 课，及天主教南华中学的一节以数学为主的STEM 课。

一、课例展示课例一：平板显微镜1.引入

教师提问：生物的基本单位是什么？什么仪器可以用来观察细胞？显微镜的影像有什么特征？学生回忆旧知，回答问题。接着，教师要求学生用平板计算机的照相功能拍一张面值为10元的港币中“0”内的横线，并放大或缩小所拍摄的图像，描述其特征。学生认真观察后回答问题：相片放大后比较模糊，边线不锐利。

2.学生操作

学生利用平板计算机、小凸透镜、回形针组装平板显微镜，并调节对象与显微镜之间的距离。教师引导学生思考：平板显微镜与对象的距离可否改变？学生思考讨论，回答问题：不能改变，因为只有在特定距离才能获取清晰的图像。

学生多次拍摄获得4mm 刻度的照片，并测量照片中刻度的长度（不能放大照片），记录数据。学生计算平均放大率=平均长度（mm ）4mm 。教师引导学生

思考：

“你认为以你的个人手机配以本

实验中使用的凸透镜能产生相同的放大率吗？试简单解释你的答案。”学生思考讨论，回答问题。

利用上面的放大率找出标本的真实长度。学生用平板显微镜观察微小对象，并找出它们原来的大小：盐粒的宽度；头发的直径；小肠细胞的宽度。在这一过程中教师提问及引导：“这些影

像比原对象放大了多少倍？如何得出原

对象的大小？”

“你认为如何改善实验，

使之增加平板显微镜的放大率呢？试简单解释你的答案。”

3.思维拓展

利用自制的平板显微镜拍摄一张面值为10元的港币，比较与没有凸透镜的情况下拍摄的照片有何不同之处。

课例二：饮料包装设计

本课例是七年级数学课《立体图形的探究》单元设计的STEM 学习活动。

1.导入

市售的饮料包装大多数都是长方体，或称为四角棱柱为最多，其次就是圆柱体，而正方体或是球体的包装几乎不曾见过。这些饮料包的设计与数学有关系吗？什么因素会影响体积？

2.学生操作

分析及计算饮料包装（四角棱柱）的总表面积（为求简化计算程序，此设计不包括饮料包装的接驳面积）和所需材料面积。下页表所示为两个相同容量的不同四角棱柱体的展开图的包装例子。

活动（1）：计算下列两个250ml 的不同四角棱柱体展开图的表面积和所需材料面积（展开图的总长度×总宽度）。（如有需要，答案精确至一位小数）

从以上计算所得，在固定体积下，不同包装尺寸的展开图所需的材料面积有所不同。

活动（2）：设计一个250ml 纸盒(四角柱体)，并计算其总表面面积和所需材料面积及制作此纸盒的真实尺寸实物。

活动（3）：在计算机课制作电子表格，得出最少所需材料面积的250ml 正方柱体纸盒的大小。

活动（4）：比较市面上250ml 饮料

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