教育科學規劃2025年度重點課題申報書、課題設計論證求知探理明教育，創新鑄魂興未來。基于STEM的高中跨學科學習課程設計研究課題設計論證一、研究現狀、選題意義、研究價值（一）研究現狀STEM教育在國內外的發展歷程及現狀：STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四個英文單詞的首字母縮寫組合，其教育理念意在培養未來創新型數字科技人才，推動STEM教育的全球發展，有利于應對新一輪科技革命和產業變革對可持續發展和勞動力市場產生的深遠、復雜影響。STEM教育起源于美國，1986年，美國國家科學委員會發布《本科科學、數學和工程教育》報告，首次明確提出“科學、數學、工程和技術教育集成”的綱領性建議，簡稱為SMET教育，也是STEM教育的開端。20世紀90年代，美國國家科學基金會首次使用STEM描述科學、技術、工程和數學多學科和跨學科的實踐、項目或政策，隨后STEM開始頻繁出現在各國報告、政策、項目和法律中。例如，2004年英國政府頒布了《科學與創新投資框架》，首次在政府文件中引入STEM，設置STEM長期戰略目標并制定詳細的教育計劃。2006年《美國競爭力計劃》明確提出，知識經濟時代教育的目標是培養具有STEM素養的人才。在我國，STEM教育于2015年前后出現在政策文本中，與中國教育信息化同步發展。2015年教育部發布的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》明確提出，探索STEAM教育、創客教育等新教育模式。2016年教育部發布的《國家信息化“十三五”教育規劃(20162020年)》指出，應積極探索信息技術在跨學科學習STEAM教育和創客教育等新教育戰略中的應用要求，以探索新的、適應信息化發展的教育戰略。其定義強調將科學、技術、工程和數學相結合，以問題為導向，注重多學科有機整合和跨學科實踐學習，旨在培養具有科學探究能力、創新意識、批判性思維的復合型理工人才。培養目標聚焦個體的科學素養、技術素養、工程素養、數學素養教育，覆蓋從幼兒園、小學、初中、高中、到大學及繼續教育等成長發展全階段。從全球范圍來看，眾多國家近年來發布了多項STEM教育相關政策文件，以不斷強化STEM教育的重要地位。比如澳大利亞教育委員會于2015年發布《STEM學校教育國家戰略2016—2026》推進STEM教育；德國聯邦教育及研究部在2019年和2022年連續發布《用MINT走向未來！——MINT行動計劃》《MINT行動計劃2.0》（MINT是德語的STEM）等。2023年，聯合國教科文組織第42屆大會決議在中國上海設立教科文組織國際STEM教育研究所(UNESCOIISTEM)，標志著國際社會著力加強STEM教育在全球的發展與推廣。國內外高中跨學科學習課程設計的案例分析：國外案例：美國德克薩斯州公辦民營學校聯盟“和諧公立學校”的STEMSOS模式：從各自獨立的學科領域出發，關注核心知識和大概念并與國家課標要求對接，將STEM教育按照三級漸進式模式開展，即學科內整合的I級STEM學習、學科間整合的II級STEM項目學習，以及完全由學生負責的III級STEM項目學習，幫助STEM教師和學生循序漸進地進入“學生主導，教師輔助”的STEMPBL學習之中。日本高中階段的STEM精英教育：雖然日本至今未曾在正式的政府文件中提出STEM教育一詞，但以一種局部的、潛在的方式實施該教育，高中階段側重實施STEM精英教育，致力于培養STEM研究型人才，增加學生對STEM相關學科的興趣和熱情。韓國的STEAM素養教育：2011年韓國教育部頒布《搞活整合型人才教育(STEAM)方案》，提出實施要以數學和科學為中心，實現與工程技術相結合的STEAM課程，培養適應社會的具有STEAM素養的綜合型人才，并且指定和扶持整合型人才教育示范學校，推動開展整合型人才教育。國內案例：基于STEM教育理念的高中物理跨學科教學：例如通過設計“制作一個利用太陽能驅動的小車”項目，學生將學習太陽能的工作原理，設計并制作小車，測試其性能并優化，這個項目融合了科學、技術和工程領域的知識和技能；還有“利用波動原理制作一個水鐘”項目，將科學、技術和數學領域的知識和技能相融合，培養學生的創新和實踐能力。在教學過程中，強調實驗與觀察培養科學素養、利用技術工具解決問題培養技術素養、通過項目式學習培養工程素養、運用數學工具解析物理現象培養數學素養等。基于STEM教育理念的高中化學教學設計與實踐：優化教學目標，注重培養學生的科學素養、技術素養、工程素養和數學素養；豐富教學內容，引入生活中的實際案例，像引導學生分析自來水的凈化過程，讓學生了解自來水廠運用化學原理進行水處理，加強與技術、工程和數學學科的結合；創新教學方法，采用探究式學習、項目式學習和合作學習等方式，開設化學實驗課程、組織化學競賽活動、開展校企合作等實踐活動來培養學生的實踐能力和創新思維。從這些案例中可以總結出的成功經驗包括注重學科融合、采用項目式學習、創設真實情境等。存在的問題比如部分教師對STEM教育理念理解不夠深入，容易局限在簡單的學科知識疊加，而未真正實現跨學科融合式教學；還有在實踐過程中，受限于教學資源、師資水平等因素，一些項目式學習難以達到理想效果等。（二）選題意義適應高考改革的需要，培養學生綜合素養，為國家和民族培養創新型人才：隨著高考改革的推進，對學生綜合素養的考查愈發重要，不再單純依賴文理分科的知識考查，而是強調學生能夠運用多學科知識解決實際問題的能力。STEM教育理念下的高中跨學科學習課程設計，打破了學科界限，將科學、技術、工程和數學等學科知識有機融合，讓學生在學習過程中提升綜合素養。例如在面對一些實際的探究項目時，學生需要調用不同學科知識儲備，像物理原理、數學計算、技術手段應用以及工程思維去設計和實施，這種鍛煉有助于培養學生創新思維和實踐能力，使其更好地適應未來社會對創新型人才的需求，從而為國家和民族的科技發展、產業升級等方面輸送具備創新能力的高素質人才。滿足素質教育的要求，注重學習過程，培養學生的創意和實踐能力：素質教育注重學生的全面發展以及學習能力、實踐能力等多方面能力的培養，強調學生在學習過程中的主動參與和積極探索?；赟TEM的高中跨學科學習課程設計，通常以項目式學習、探究式學習等方式開展，學生在這個過程中不再是被動接受知識，而是圍繞項目主動去發現問題、分析問題、解決問題。比如在開展一個關于環境保護主題的跨學科項目時，學生要通過實地調研（涉及地理知識了解環境現狀）、數據分析（運用數學知識）、提出解決方案并實踐（工程思維和技術應用）等環節，充分發揮創意，將自己的想法付諸實踐，在這個過程中實踐能力和創意能力都能得到很好的鍛煉，契合素質教育對學生培養的要求。（三）研究價值形成基于STEM模式的課程整合教學方法和策略：通過本課題的研究，能夠梳理出一套系統的基于STEM模式在高中階段進行課程整合的教學方法。例如，明確如何根據不同學科特點和教學目標選取合適的跨學科主題，怎樣引導學生圍繞主題進行知識整合學習，如何設計有效的項目式學習流程，以及在教學過程中教師如何進行合理的引導和評價等。這些教學方法和策略將為高中教師開展跨學科教學提供清晰的指導，幫助教師更好地將STEM教育理念融入日常教學中，改變傳統單一學科教學模式，提升教學效果。整合跨學科教學資源，提升教學水平：高中各學科都有其獨特的教學資源，而基于STEM的跨學科學習課程設計，需要對這些分散在不同學科的資源進行整合。比如物理學科的實驗器材可以應用到涉及工程實踐的項目中，數學學科的數據分析軟件可以輔助解決科學探究里的數據處理問題等。通過整合資源，一方面能夠豐富教學素材，讓課堂變得更加生動有趣，另一方面也可以提高資源的利用效率，避免資源閑置浪費，從整體上提升高中課程的教學水平，為學生創造更好的學習條件。提高教師隊伍科研能力，吸引更多教師加入：開展基于STEM的高中跨學科學習課程設計研究，要求教師深入探索新的教育理念、教學方法以及不同學科之間的融合點等，這個過程促使教師不斷學習、反思和實踐，從而提升自身的科研能力。當教師在這方面取得一定成果，看到跨學科教學帶來的積極效果后，也會吸引更多教師主動參與進來，形成良好的教學研究氛圍，進一步推動學校整體教育教學質量的提升，打造一支高素質、具備創新精神和科研能力的教師隊伍。研究兩種不同的學習形態，創建課程空間和課堂模式：可以深入研究傳統學科學習形態與基于STEM的跨學科學習形態之間的差異與聯系，探索如何在現有的課程體系下為跨學科學習創建合適的課程空間，例如可以設置專門的跨學科課程時間、開發校本跨學科教材等。同時，構建與之相適應的課堂模式，改變傳統課堂教師單向講授的方式，打造以學生為中心、注重小組合作、項目實踐、互動交流的新型課堂模式，讓學生在不同的學習形態中都能得到充分發展，更好地適應未來學習和社會生活的需求。實現STEM在高考科目中的整合和遷移，調整教育教學評價體系：隨著高考對學生綜合素養和跨學科能力考查的重視，本研究有助于將STEM教育理念更好地與高考科目相融合，使學生在日常學習中積累的跨學科知識和能力能夠在高考中得以展現和遷移運用。例如，在高考數學中可能會出現更多結合實際情境、需要運用多學科知識解決的應用題；物理、化學等學科也會更注重考查學生運用工程思維、技術手段等解決問題的能力。相應地，也需要調整現有的教育教學評價體系，不再僅僅以單一學科成績為評價標準，而是綜合考量學生在跨學科學習中的表現，包括項目成果、團隊協作能力、創新思維等多方面，促進教育教學評價更加科學合理，引導學生全面發展。二、研究目標、研究內容、重要觀點（一）研究目標設計基于STEM的高中跨學科學習課程體系：通過對高中階段各學科知識特點、教學要求以及學生的認知水平和發展需求進行深入分析，結合STEM教育理念中強調的跨學科融合原則，構建一套完整且具有可操作性的高中跨學科學習課程體系。例如，整合物理、化學、生物學科中與環境科學相關的知識內容，融入數學學科的數據分析方法以及技術學科中的環境監測技術等，打造以“環境保護與可持續發展”為主題的跨學科課程，讓不同學科知識圍繞這一主題相互關聯、相互支撐，形成系統的知識網絡，為學生提供全面且連貫的學習體驗。提高學生的綜合素養和創新能力：在基于STEM的跨學科學習課程實施過程中，學生不再局限于單一學科知識的學習，而是需要運用多學科知識去解決實際問題。比如在開展“設計并制作簡易智能灌溉系統”項目時，學生要運用科學知識理解植物生長對水分的需求原理（涉及生物、地理學科知識），利用技術手段搭建灌溉系統的硬件架構（如傳感器、控制器等的應用，涉及信息技術學科），通過工程思維規劃整個灌溉系統的布局和流程（考慮管道鋪設、噴頭位置等工程問題），運用數學知識進行水量計算、成本估算以及數據分析等，從而在這個過程中全面提升科學素養、技術素養、工程素養和數學素養。同時，面對項目中的各種挑戰和問題，學生需要不斷嘗試新的思路和方法，激發創新思維，培養創新能力，為未來適應復雜多變的社會環境和創新發展需求奠定基礎。培養教師的跨學科教學能力：教師作為課程實施的關鍵主體，在基于STEM的跨學科教學中面臨著新的要求和挑戰。通過參與課程設計、教學實踐、教學反思與研討等環節，教師能夠深入理解不同學科知識之間的內在聯系，掌握跨學科教學的方法和策略。例如，在開展跨學科教研活動時，各學科教師共同研討如何圍繞一個特定的跨學科項目進行教學內容整合、教學環節設計以及學生評價等問題，分享各自學科的教學資源和教學經驗，相互學習借鑒，逐漸提升自身的跨學科教學意識和能力，從而更好地引導學生進行跨學科學習，推動跨學科教學在高中階段的有效開展。（二）研究內容課程目標的確定和課程內容的選擇：課程目標的確定需緊密圍繞STEM教育理念以及高中階段學生的核心素養培養要求，明確通過跨學科學習期望學生達成的知識、技能、態度等方面的具體目標。例如，培養學生能夠運用多學科知識解決實際生活中復雜問題的能力，提升學生在跨學科項目中的團隊協作和溝通交流能力等。在課程內容選擇上，要充分挖掘不同學科中具有關聯性和整合價值的知識點，結合現實生活中的實際問題或社會熱點話題，構建富有意義的跨學科課程內容。比如，以“智慧城市建設”為主題，選取數學學科中的數據分析與建模知識、信息技術學科中的物聯網技術、地理學科中的城市空間規劃知識以及工程學科中的項目管理知識等，進行有機整合，設計出一系列教學單元，讓學生在真實且富有挑戰性的情境中學習和應用多學科知識。教學方法和教學策略的研究：探索適合基于STEM的高中跨學科學習的教學方法和教學策略是本研究的重要內容之一。項目式學習是常用且有效的教學方法之一，以項目為載體，引導學生圍繞項目目標進行自主探究、合作學習、實踐操作以及成果展示等活動。例如，開展“設計并制作校園綠色能源發電系統”項目，學生分組進行項目實施，從最初的資料收集、方案設計，到實際動手制作模型、測試優化，再到最后的項目匯報展示，整個過程中教師扮演引導者和協助者的角色，采用啟發式提問、小組討論引導、實踐操作指導等策略，幫助學生順利完成項目，同時培養學生的自主學習能力、創新思維能力和團隊協作能力。此外，還可以研究問題驅動教學法、情境教學法等在跨學科教學中的應用，根據不同的教學內容和學生特點靈活選擇和運用合適的教學方法與策略。學習評價體系的構建：構建科學合理的學習評價體系對于準確了解學生的學習效果、促進學生的學習發展以及改進教學過程具有重要意義?；赟TEM的跨學科學習評價不能僅僅依賴傳統的考試成績，而要采用多元化的評價方式。一方面，注重過程性評價，關注學生在項目實施過程中的參與度、知識運用能力、問題解決能力、團隊合作表現等方面，例如通過觀察記錄、學生自評、小組互評等方式進行評價；另一方面，也要重視結果性評價，對學生最終完成的項目成果進行質量評估，包括成果的創新性、實用性、科學性等維度。同時，還可以引入檔案袋評價法，收集學生在整個跨學科學習過程中的各類作品、反思日記、小組討論記錄等資料，全面呈現學生的學習軌跡和成長歷程，為綜合評價學生提供豐富的依據。教師專業發展的支持：為了保障基于STEM的高中跨學科學習課程能夠順利實施并取得良好效果，關注教師的專業發展并提供相應支持至關重要。學?？梢越M織定期的教師培訓活動，邀請專家進行STEM教育理念、跨學科教學方法以及相關學科前沿知識的講座和培訓，提升教師的理論水平；開展校內跨學科教研活動，為教師搭建交流合作的平臺，鼓勵教師分享教學經驗、共同研討教學問題、合作開發跨學科教學資源；建立教師專業發展激勵機制，對在跨學科教學中表現優秀、取得成果的教師給予表彰和獎勵，激發教師參與跨學科教學研究和實踐的積極性，促進教師不斷提升自身的專業素養和跨學科教學能力。（三）重要觀點STEM教育強調跨學科融合，培養學生的綜合能力：STEM教育將科學、技術、工程和數學四個學科領域緊密結合，打破了傳統學科之間的界限，強調學科知識的相互滲透和融合應用。例如在設計一款智能機器人的跨學科項目中，學生需要運用科學知識理解機器人的機械原理、物理運動規律等；借助技術手段實現機器人的編程控制、傳感器應用等功能；通過工程思維進行機器人的整體結構設計、零部件組裝等工作；運用數學知識進行數據處理、算法優化以及尺寸計算等。在這個過程中，學生不是孤立地學習各個學科知識，而是將多學科知識整合起來，形成綜合運用的能力，培養解決復雜實際問題的素養，這種跨學科融合的教育方式有助于培養適應未來社會發展需求的復合型人才。以項目式學習為主要教學方式，激發學生的學習興趣和創造力：項目式學習以真實且具有挑戰性的項目為驅動，讓學生置身于實際問題情境中，主動去探索、嘗試、實踐，充分調動學生的學習積極性和主動性。比如開展“設計并建造校園生態花園”項目，學生要從前期的場地調研（涉及地理、生物學科知識）、方案設計（融合工程、美術學科知識），到中期的植物種植、景觀布置（運用生物、藝術學科知識），再到后期的生態系統維護和監測（運用科學、數學學科知識），整個過程中，學生圍繞項目目標自主開展學習活動，他們會為了實現更好的項目效果而積極思考、大膽創新，提出獨特的想法和解決方案，如設計雨水收集灌溉系統、利用廢舊材料打造創意景觀等，在這個過程中不僅學習了多學科知識，更重要的是激發了學習興趣和創造力，讓學習變得更加生動有趣且富有成就感。教師在跨學科教學中扮演著重要的引導者角色：在基于STEM的跨學科教學中，教師的角色發生了轉變，不再是單純的知識傳授者，而是學生學習過程中的引導者、協助者和促進者。教師需要引導學生發現不同學科知識之間的聯系，幫助學生梳理項目實施的思路和步驟，在學生遇到困難時提供針對性的指導和建議，組織學生進行有效的小組合作和交流互動等。例如在“制作太陽能驅動的小船”項目中，教師要引導學生思考如何將太陽能轉化為小船的動力（涉及科學知識引導），選擇什么樣的技術手段來實現能量轉換和小船的控制（技術知識指導），如何進行小船的結構設計使其更符合工程原理（工程知識啟發），以及如何運用數學知識計算小船的載重、速度等參數（數學知識輔助）。教師通過巧妙的引導和支持，幫助學生在跨學科學習的道路上不斷前行，充分發揮學生的主體作用，同時保障教學目標的有效達成。三、研究思路、研究方法、創新之處（一）研究思路分析現狀，確定研究問題：首先，對國內外STEM教育在高中階段的開展情況進行全面調研，梳理已有的跨學科學習課程案例，分析其課程目標、內容、教學方法以及實施效果等方面的情況。同時，關注當前高中教學中在跨學科融合方面存在的問題，例如學科之間的銜接不夠順暢、教師跨學科教學能力不足、教學資源分散等。通過對現狀的深入剖析，找出影響基于STEM的高中跨學科學習課程有效實施的關鍵問題，為后續的課程設計與研究明確方向。設計課程，實施教學實驗：依據STEM教育理念以及確定的研究問題，結合高中各學科的知識體系和學生的認知特點，設計一套具有系統性、可操作性的跨學科學習課程。課程內容圍繞一些具有現實意義且能充分體現學科融合的主題展開，如“智慧校園建設”“生態環境保護”等，整合科學、技術、工程和數學等多學科知識。然后，選取一定數量的班級進行教學實驗，在實驗過程中，教師按照設計好的課程方案開展教學活動，引導學生通過項目式學習、探究式學習等方式參與課程，記錄教學過程中的各種情況以及學生的學習反饋。收集數據，進行效果評估：運用多樣化的數據收集方法，收集與課程實施效果相關的數據。一方面，通過課堂觀察、學生作業、項目成果等方式收集過程性數據，了解學生在學習過程中的知識掌握情況、技能提升情況以及綜合素養的發展情況；另一方面，采用問卷調查、測試等方式收集結果性數據，對比學生在實驗前后在跨學科知識運用能力、創新思維、解決實際問題能力等方面的變化。同時，收集教師在教學過程中的教學反思、教學經驗等資料，從教師角度評估課程對教學能力提升等方面的影響，綜合多方面的數據對課程的實施效果進行全面評估?？偨Y經驗，提出改進建議：基于對收集到的數據的分析結果，總結課程設計與教學實施過程中的成功經驗，比如哪些課程內容和教學方法更受學生歡迎且能有效促進跨學科學習，哪些跨學科融合的方式更有助于培養學生的創新能力等。同時，找出存在的不足之處，如教學資源配置方面還需要如何優化、教師在跨學科教學中還需要哪些進一步的培訓等，針對這些問題提出具體的改進建議，為后續課程的完善以及更大范圍的推廣應用提供參考依據，使基于STEM的高中跨學科學習課程能夠不斷優化發展。（二）研究方法文獻研究法，了解國內外研究現狀：查閱大量國內外關于STEM教育、高中跨學科學習課程等方面的學術論文、研究報告、政策文件等資料，通過對這些文獻的梳理和分析，了解STEM教育的起源、發展歷程以及在不同國家高中階段的實施情況，掌握當前高中跨學科學習課程設計的各種模式、方法以及存在的問題等。同時，關注相關領域的前沿研究動態和最新成果，為本課題的研究提供堅實的理論基礎和參考依據，避免重復前人已有的研究工作，確保課題研究具有一定的創新性和前瞻性。行動研究法，在教學實踐中不斷改進課程設計：將研究與教學實踐緊密結合，研究者作為課程實施的參與者，深入課堂一線開展基于STEM的高中跨學科學習課程教學實踐。在實踐過程中，不斷觀察、反思課程設計與實施過程中出現的各種問題，例如學生在項目式學習中遇到的困難、學科知識融合的合理性等，然后根據這些問題及時調整課程目標、內容、教學方法等方面的設計，再將改進后的方案應用于后續的教學實踐中，通過這樣的循環往復，不斷優化課程設計，提高課程的質量和實施效果，使課程更加符合高中教學實際和學生的學習需求。案例分析法，分析成功的跨學科課程案例：收集國內外眾多成功的高中跨學科學習課程案例，包括美國、日本、韓國等國家以及國內一些先行開展相關探索的學校的案例。對這些案例進行詳細的剖析，從課程的整體架構、學科融合點、教學活動組織、學習評價方式等多個維度進行深入分析，總結出其成功的關鍵因素和可借鑒之處。例如分析案例中是如何選取跨學科主題、怎樣引導學生在真實情境中運用多學科知識解決問題、如何協調不同學科教師之間的合作等，將這些有益的經驗融入到本課題的課程設計與研究中，為構建具有特色且有效的高中跨學科學習課程體系提供參考范例。問卷調查法，了解學生和教師的需求和反饋：針對學生和教師分別設計相應的調查問卷，以了解他們在基于STEM的高中跨學科學習課程中的需求、態度以及學習和教學過程中的實際感受。對于學生，調查內容涵蓋對跨學科學習的興趣、在課程學習中的收獲、遇到的困難以及對課程內容、教學方法、評價方式等方面的意見和建議；對于教師，主要了解其對跨學科教學的認知程度、在教學實踐中面臨的挑戰、所需的專業支持以及對課程整體設計的看法等。通過對問卷數據的統計分析，獲取來自教學主體的一手信息，為課程的優化調整以及研究方向的把握提供有力的數據支撐。（三）創新之處探索新的課程設計模式，注重學科融合和項目式學習：傳統的高中課程大多以學科為界限進行教學，而本研究致力于打破這種學科壁壘，探索一種全新的基于STEM的跨學科課程設計模式。在課程設計過程中，不是簡單地將不同學科知識拼湊在一起，而是深入挖掘學科之間的內在聯系，圍繞具有現實意義和挑戰性的主題，巧妙地融合科學、技術、工程和數學等多學科知識，構建一個有機的知識網絡。例如，以“未來城市交通規劃”為主題，整合物理學科中關于力學、電學的知識用于交通工具的設計原理，運用數學學科的數據分析、建模知識進行交通流量的預測和路線規劃，借助技術學科的智能控制技術實現交通系統的智能化管理，通過工程思維進行整個交通設施的布局和建設等。同時，以項目式學習作為主要的教學方式，讓學生在完成一個個具體項目的過程中，親身體驗跨學科知識的運用，培養學生的綜合能力和創新思維，提升學生解決復雜實際問題的素養，使學生更好地適應未來社會對復合型人才的需求。結合現代教育技術，提升教學效果：充分利用現代教育技術手段豐富教學資源和教學形式，為基于STEM的高中跨學科學習課程注入新的活力。一方面，引入虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等技術，創設更加逼真的教學情境，讓學生仿佛身臨其境般地參與到跨學科項目中，如在學習“古建筑修復”項目時，學生通過VR技術可以近距離觀察古建筑的結構細節，更直觀地了解建筑原理以及涉及的多學科知識，增強學習的趣味性和沉浸感；另一方面，運用在線學習平臺、教育軟件等工具，打破時間和空間的限制，方便學生隨時隨地進行學習交流、資料查閱以及項目協作等活動。教師也可以借助這些技術手段更好地進行教學管理、學習過程監控以及個性化指導，提高教學效率和質量，促進跨學科學習的有效開展。建立多元化的學習評價體系，全面評價學生的學習成果：摒棄傳統單一以考試成績為主的評價方式，構建一套多元化、綜合性的學習評價體系。該體系不僅關注學生對學科知識的掌握程度，更注重對學生在跨學科學習過程中的綜合表現進行評價。從過程性評價角度，通過課堂觀察記錄、學生學習日志、小組合作評價等方式，對學生在項目實施過程中的參與度、團隊協作能力、問題解決能力、創新思維發揮等方面進行全面細致的評價；在結果性評價方面，除了對學生最終完成的項目成果進行質量評估，包括成果的創新性、實用性、科學性等維度外，還會考量學生在整個跨學科學習過程中的知識遷移能力、學科融合運用能力等。此外，引入檔案袋評價法，收集學生在學習過程中的各類作品、反思記錄、討論成果等資料，完整呈現學生的學習軌跡和成長歷程，為全面、客觀、準確地評價學生的學習成果提供豐富的依據，引導學生在跨學科學習中更加注重學習過程和綜合素養的提升。四、研究基礎、條件保障、研究步驟（一）研究基礎已有相關研究成果的借鑒：國內外諸多學者在STEM教育領域已開展了廣泛且深入的研究。國外方面，Kelly和JG.Knowles提出了STEM整合教育的概念框架，將教學內容與實際情境相聯系；Harlen把STEM中的關鍵概念看成是思維習慣，探討其在知識運用中的作用等。國內雖起步稍晚，但相關研究也日益增多，像中國教育科學研究院STEM教育研究中心出臺了《STEM教師能力等級標準（試行）》并發布測評系統，對STEM教師專業能力做了科學、規范的界定。這些成果都為基于STEM的高中跨學科學習課程設計研究提供了堅實的理論基礎，有助于本課題站在已有研究的肩膀上，進一步探索適合高中階段的課程設計模式、教學方法等內容。學校的教學資源和師資力量：從教學資源來看，大多數高中配備了一定數量的實驗室以及相應的實驗器材，比如物理實驗室的電學、力學實驗設備，化學實驗室的各類化學試劑和儀器等，這些資源可以在跨學科學習課程中充分利用，成為開展項目式學習、實踐操作的物質基礎。同時，隨著信息技術在教育領域的普及，學校也具備了多媒體教室、網絡教學平臺等資源，便于引入現代教育技術輔助跨學科教學。在師資力量方面，高中各學科教師具備扎實的本學科專業知識，并且在長期教學實踐中積累了豐富的教學經驗，這為實施跨學科教學奠定了人力基礎。例如，物理教師可以在涉及工程實踐的項目中提供力學、電學等原理方面的指導，數學教師能協助進行數據處理和分析，不同學科教師之間通過合作交流，能夠共同推動跨學科課程的實施。學生的學習需求和興趣：隨著時代的發展和社會對復合型人才需求的增加，學生自身也渴望打破傳統學科界限，學習到更具綜合性、實用性的知識，提升自己解決實際問題的能力。高中階段的學生正處于思維活躍、好奇心旺盛的時期，對于一些貼近生活實際、富有挑戰性的跨學科項目往往表現出濃厚的興趣。比如在日常生活中，學生們對智能家居、綠色環保等話題關注度較高，像設計一個智能灌溉系統、打造校園生態花園等跨學科項目，能夠吸引他們積極參與其中，主動去探究不同學科知識在項目中的應用，這為基于STEM的高中跨學科學習課程的開展提供了良好的學生基礎。（二）條件保障學校的支持和投入，包括資金、設備、場地等方面：學校的重視與支持是開展基于STEM的高中跨學科學習課程的關鍵保障。在資金方面，學?？稍O立專項課題研究資金，用于購置開展跨學科教學所需的特殊實驗材料、教學模型以及現代教育技術設備等，例如購買虛擬現實（VR）、增強現實（AR）相關的硬件設施，為創設逼真教學情境提供物質支持。在設備上，除了完善各學科常規的實驗室設備外，還可以引進一些跨學科的綜合實踐設備，像機器人編程套件、3D打印設備等，滿足不同項目式學習的需求。場地方面，學?？梢蚤_辟專門的跨學科學習空間，如設置STEM創新實驗室、項目式學習工作室等，為學生開展小組合作、動手實踐提供固定且合適的場所，保障跨學科課程的順利實施。教師的專業發展機會和培訓：為了讓教師更好地適應跨學科教學要求，學校應積極為教師創造專業發展機會并組織相關培訓。一方面，可以邀請國內外STEM教育領域的專家學者到校開展講座、舉辦工作坊等，向教師深入解讀STEM教育理念、傳授跨學科教學方法以及介紹前沿的課程設計案例，拓寬教師的教育視野；另一方面，選派教師參加各類跨學科教學培訓活動、學術研討會等，讓教師走出去，與其他學校的同行交流經驗、分享成果，學習先進的教學實踐經驗。同時，學校內部也應定期組織跨學科教研活動，鼓勵教師共同備課、觀摩教學、反思研討，不斷提升教師的跨學科教學能力和專業素養。家長和社會的支持與合作：家長的支持對于學生參與跨學科學習課程至關重要。學?？梢酝ㄟ^舉辦家長學校、開展專題家長會等方式，向家長宣傳基于STEM的高中跨學科學習課程的意義、目標和內容，讓家長了解這種課程模式對學生綜合素養提升的積極作用，從而獲得家長在學生學習時間安排、學習資源準備等方面的支持。在社會層面，積極與相關企業、科研機構等建立合作關系，企業可以為學校提供實踐基地、真實項目案例以及技術指導，比如科技企業協助學校開展人工智能相關的跨學科項目；科研機構則可以在課程設計、教師培訓等方面提供專業支持，與學校共同探索適合高中階段的跨學科課程體系，形成家校社協同育人的良好氛圍。（三）研究步驟第一階段：準備階段，進行文獻研究，確定研究問題和方法：首先，全面搜集國內外關于STEM教育、高中跨學科學習課程等方面的學術文獻、政策文件以及實踐案例資料，通過對這些資料的梳理、分析和歸納，了解STEM教育的發展脈絡、國內外高中跨學科學習課程的實施現狀以及存在的共性問題等內容。在此基礎上，結合高中教學實際以及學生的特點，聚焦基于STEM的高中跨學科學習課程設計中的關鍵問題，例如如何更有效地進行學科融合、怎樣構建科學合理的學習評價體系等。然后，依據確定的研究問題，選擇合適的研究方法，如文獻研究法、行動研究法、案例分析法、問卷調查法等，并制定詳細的研究計劃，明確各階段的任務、時間節點以及預期成果，為后續的研究工作做好充分準備。第二階段：設計階段，設計課程體系和教學方案：依據STEM教育理念以及前期確定的研究問題，深入分析高中各學科的知識結構、教學大綱要求以及學生的認知水平和發展需求，圍繞一些具有現實意義且能充分體現學科融合的主題，如“智慧交通系統構建”“生態城市建設”等，整合科學、技術、工程和數學等多學科知識，設計出一套完整的高中跨學科學習課程體系。課程內容包括具體的教學單元、項