摘要
当前STEM教育在国内开展火热，STEM课程体系也在朝着完善成熟的方向发展,如机器人课程、scratch课程和3D打印课程等。这些STEM课程都将科学技术与具体学科内容相结合，不仅可以提高教学的效果，也可以培养学生的科学、技术、工程和数学素养。而STEM课程作为一门可以融合多种学科和科技的课程，还能够培养学生的很多方面的能力，如创新能力、探究能力等。因此，本文基于上海师范大学CidLab实验室开发的3D打印STEM课程，结合上海市光新学校学生的探究能力，提出了两个研究问题：一是学生的探究能力现状如何，有哪些不足之处；二是如何通过教学设计去改善或提高学生的探究能力。围绕着这两个研究问题，本研究先通过课堂观察和实地访谈法了解了学生的探究能力和意愿，发现学生的探究意愿比较强，但大多数学生表示探究能力偏弱且不敢过多尝试；随后笔者根据访谈得到的信息，结合相关问卷和量表，编制了一套测量小学生探究能力的问卷，问卷分为七个维度，分别是提出问题、猜想与假设、收集资料、制定计划、进行实验、解释数据、表达与交流；通过对问卷进行初测、信效度检验和修订完善，并对学生的探究能力进行了初测，发现学生的探究能力的七个维度均偏低不足；根据学生的现状，本研究运用行动研究法对教学进行了设计，第一轮教学实施后，对学生的探究能力进行测量和分析,发现通过教学后，学生的提出问题、猜想与假设、收集资料、解释数据、表达与交流能力均得到了一定程度上的提高，而制定计划、进行实验能力没有得到提高，经过反思后得出需要加强学生对探究的理解；根据分析结果完善教学设计，增加了“学习探究方法”环节，第二轮教学实施后，再对学生的探究能力进行测量和分析，得出学生的制定计划和进行实验能力得到了很大程度上的提高。最后总结出一套STEM课程中培养学生探究能力的教学设计方法，为后续相关研究提供参考。
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