一、儿童的科学和技术(STC)项目

    Science and Technology for Children(儿童的科学和技术)简称STC，是由美国国家科学资源中心发起，国家科学院和工程学院运作实施的一项以探究为中心的革新性科学教育项目。学校可以把全部的STC课程作为其学生的科学课教材，也可以选取其中的某几个单元渗透到现有的科学课程当中去。

（1）项目内容简介

STC项目包括24个单元，这24个单元覆盖了4个大的主题领域:生命科学、地球科学、物质科学和技术设计。

    每个年级进行四个单元课题，用以提供所有学生关于生命、地球及物质科学技术等方面的经验，同时发展学生的批判性思维和问题解决能力。STC单元给学生提供机会学习与其年龄相当的概念、技能，以获得科学的态度和思维方法。STC课程学习目标是以年级段而不是以年级安排，课程设置也为年级提供了最大的灵活性。所有STC单元可以按上图所示上下浮动一个年级。一年级的单元可以用于幼儿园。这种灵活性在四、五年级的交界变得至关重要，它们跨越了美国国家科学教育标准所规定的年级段。这样的安排，也可以使教师按照本地区或本校的具体情况做出适当的选择，有利于给学生创造轻松的学习环境，充分发挥学生学习的积极性。

(2) STC项目的特点

    ①以探究为中心

    科学探究代表一种新的科学教育方法，探究活动主要包括观察、猜测、收集信息、调查、评估实验数据；用工具收集、分析、解释信息；设计答案；解释、预测和交流实验结果。而且在《美国国家科学教育标准》中对小学、初中、高中各阶段的探究活动要求各不相同。

STC项目设计的学习流程充分体现了探究学习的思想。学习流程的步骤如下：A.聚焦：探索、查明学生对主题已经具备的相关知识。B.探索：学生能够从事对物体、组织及科学现象的探索。C.思考：鼓励学生讨论他们观察到的现象，并达成一致意见。D.应用：帮助学生讨论和应用他们在新情境中所产生的新想法。

    这些阶段是建立在对儿童研究基础上的，研究结果表明：知识是由每个学习者积极建构的，儿童只有在他们可以有自己的发现和亲自参与的实验环境中学习科学，效果才能达到最好。关注阶段主要是为了了解学生对某个主题知道了些什么，他们还想学些什么。换句话说，学习要从学生己有的知识和经验开始，即了解学生己有的认知结构，使新学的知识与学生认知结构中的知识建立起某种联系，这样才能取得最佳学习效果。探索阶段是通过一系列的活动，探究一个科学概念或科学现象。如观察、记录、制作、测量。课堂探索通常分小组进行，两个人或四个人为一组。思考阶段主要是学生们思考他们在活动中的观察结果，并把思考的结果记录在科学日记上，与同学一起进行讨论。应用阶段主要是让他们有机会将所学的新知识应用到真实生活和课程的其他领域。STC中的24个单元都是按这四个阶段来设计的。而且单元中的每一课也都设有四个学习周期。

例如，在“运动和设计”这个单元的第五课一一什么使我们的车子变慢和变快。

首先是“想一想”，让学生思考如何使车子变快或变慢，对此你还想知道些什么问题，让学生把想法记录下来；

接着“自我发现”，根据学生的需要提供给学生一些材料，如小车、木板、棉线、秒表等，给学生提供足够的自我探索的机会；

在“探究建议”中向学生提出进一步思考问题的要求；

最后把思考的结果记录在科学日记上，供同学们一起讨论.

    ②采用大量辅助教学的工具、材料和技术，鼓励学生亲自动手操作

    许多教育者发现学生通过“做”可以学得更好，尤其是在科学课程上。STC课程贯彻了这一思想，学生将使用日常生活的材料参与各种各样的令人兴奋的活动，同时学会使用基本的科学仪器。每个STC单元都附有一个大塑料袋，里面装有：

教师指导手册：为教师提供了具备一定深度和细节的教学指导；

学生活动手册：指导学生按课程要求进行操作、实验；

材料和工具：由专门的课程资源公司设计制作，为活动的开展提供保障。

…

    此外，还有多种类型的技术、工具在教学中使用。例如，用来表明概念应用到现实生活的模型；帮助学生使用科学知识的探究和实践的工具；以及因特网共享社区提供的在线学习资料；还有用以信息查询的光盘和网站；用来促进学生科学思维的问题解决工具；鼓励学生进行创造性活动所使用的工具；以及一系列数字化和电子化的工具等。

    ③科学课程与其他科目内容相互渗透

    STC项目鼓励多领域的课程学习，如学生用写作来记录其实验结果，这也是发展其语言技巧的一种有效方式。课程也注意学生技术设计能力的培养。作为对通过科学探究培养出的能力的补充，STC课程设计了一些既有挑战性又适合学生发展水平的活动来培养技术设计的能力，包括发现和描述问题的能力，设计解决方案、实施解决方案并评价解决方案的能力，针对问题、设计和解决方案进行交流的能力。