摘要：本文在STEM教育环境下，探索小组合作学习有效开展的策略。首先，强调STEM教育对培养学生创新思维、实践能力、跨学科知识融合以及满足未来社会需求等具有重要意义。然后，对小组合作开展STEM教育存在分组不均衡、指导受限、资源不均衡和评价片面的挑战进行剖析。为应对上述挑战提出科学分组均衡配置资源、加强教师培训提供专业引领、均衡资源和动态调配提升效率等建议，以及改进评价体系综合考虑过程和结果等策略，目的在于促进小组合作学习在STEM教育中的有效性和学生的全面发展。

关键词：STEM教育；小组合作；有效性策略

引言

随着STEM（科学、技术、工程、数学）教育的逐渐普及，小组合作学习作为一种高效的教学策略，在STEM教育领域得到了普遍地采纳和应用。但在实际的操作过程中STEM教育的小组合作学习遇到了多方面的挑战。这些挑战既影响小组合作效率和质量，又限制STEM教育的目标。为此，本文旨在对小组合作学习在STEM教育中所遇到的挑战进行深入剖析，并且提出了一些提升策略，希望能够对STEM教育进一步发展有所帮助。

一、STEM教育在小组合作的重要性

（一）培养创新思维与实践能力

在STEM教育这一广阔的领域里，小组合作学习模式起着至关重要的作用，它的一个核心价值就是深入地培养学生的创新思维和实践能力。STEM教育所强调的不只是单一学科知识的累积，更注重跨学科知识的融合和创新运用，而这一过程需要学生面对纷繁复杂的问题能跳出传统框架大胆探索未知。小组合作学习通过为学生提供协作与互动的平台，促使他们在共同解决问题的过程中不断碰撞思想火花、激发创新思维[1]。会员之间的交流讨论既促进新思想的产生，又锻炼学生的批判性思维及问题解决能力。同时STEM项目常伴有实际操作和试验，小组合作的学习模式让学生在小组内共同承担任务、分享资源，并通过动手实践的方式实现理论知识向实际操作能力的转变，以加深对实践的认识，促进技能水平的提高[2]。

（二）跨学科知识融合

二十一世纪瞬息万变，单一学科知识已经很难适应解决复杂实际问题的需要，跨学科综合素养成了评价人才素质高低的一个重要指标。小组合作学习模式为STEM教育中跨学科知识的整合提供了一个理想土壤。小组活动中学生来自不同的学科背景，其各自所承载的专业知识交汇整合于小组之中，从而产生特有的“知识共生”特征。学生在一起讨论项目和解决问题的过程中，既加深对自己学科知识的认识，又学习如何超越学科界限，用多元视角来考察问题并寻求创新性解决方案。这种跨学科知识融合在开阔学生知识视野的同时，也发展了学生综合思维能力与创新能力，从而为学生今后适应多元化与复杂化社会环境打下坚实基础[3]。

（三）适应未来社会需求

STEM教育，作为一种以未来为导向的教育方式，其小组合作学习模式在培养学生适应未来社会需求的能力方面具有前瞻性的重要性。小组合作既需要学生通过小组间的相互协作和问题的解决，又要鼓励学生参与到创新的过程中来，发展批判性思维、自主学习能力和问题解决策略等。在未来社会中，特别是在如信息技术、生物科技和可持续能源等快速演变的行业里，这些技能和能力是迫切需要的[4]。STEM教育以小组合作学习的方式使学生从模拟真实世界项目中学会适应不确定、不复杂的环境、快速地学习新知、高效地进行多元化团队交流协作。这一培养方式使得学生能较好地适应日新月异的未来社会，有可能成为行业领导者、创新者，从而为实现社会可持续发展尽一份力。

二、STEM教育小组合作面临的挑战

（一）分组不均，影响协作

STEM教育小组协作学习中分组不均问题是不可忽视的难题，直接影响团队协作效果和质量。分组不均会表现为学生能力、兴趣、个性等诸多方面的失衡。当小组成员间知识储备，技能水平或者学习动力等方面有显著差异时就会造成合作中分工不均衡，沟通障碍以及信任缺失等问题。能力强的同学可能会承担太多的任务，能力弱的同学会觉得自己边缘化、参与感不强、成就感不高。这种不平衡的分组既影响了学生个体的发展，又可能弱化了整个群体的凝聚力与创新能力[5]。

（二）指导有限，教师角色模糊

伴随着学习活动的不断深入，学生们需要有更多地自主探索和实践，但是教师在这一过程中的有效引导往往会出现力不从心的情况。一方面，STEM项目复杂多样，要求教师要有跨学科知识储备与丰富实践经验来处理学生可能遇到的种种问题；另一方面，小组合作的灵活性要求教师能够灵活调整指导策略，以适应不同小组的需求和进展。但在实际教学过程中教师常常很难同时达到上述要求而造成引导有限与缺失。同时，教师角色模糊又使这种窘境更加严重。STEM小组合作过程中教师已非传统意义上知识的传授者而向引导者，促进者与评估者的多重角色转换。但这一角色的转换需要教师有较高专业素养与教育智慧才能准确地把握其在各种场景中的角色定位。但现实情况是，很多教师对新教育模式下该怎样进行自身定位产生了迷茫，造成了引导过程的不确定与低效。

（三）资源不均，效率受限

资源不均表现为物资资源，信息资源和时间资源的不均。一是物资资源不足会造成实验设备、学习材料及其他材料的匮乏，使学生对STEM项目的实施受到一定的限制，不能进行全面的实践与探究。二是信息资源不平衡也影响了小组合作成效。信息化时代信息获取与处理能力是STEM学习的关键，但是，不同团队或者学生信息获取渠道、信息处理能力都会有显著差别，这会造成信息孤岛现象，妨碍知识共享与创新思维碰撞。三是时间资源分布不均衡对小组合作效率也有显著影响。在学习节奏快的今天，怎样合理地安排时间以保证各组学生有充足的时间去深入探索并有效配合，这是教育者所要面临的一个重要课题。

（四）评价片面，忽视过程

传统评价方式通常集中于评价学生的最终结果，比如项目报告、实验结果或者产品展示，却忽略了合作中学生的成绩、付出和发展。这种片面性评价方式既不能综合体现学生综合能力和素养，又不能对小组合作实际效果进行精确评价。STEM教育注重对学生创新思维、实践能力、团队合作和问题解决能力的综合素质培养，而这些能力往往要通过学生合作时的具体展现表现出来。

三、提升STEM教育小组合作有效性的策略

（一）科学分组，均衡配置

在科学分组，均衡配置等精细布局中，STEM教育小组协作有效性显著提高，这一过程既是教学策略准确应用的过程，更在学生潜能深度挖掘和团队协作能力发展方面别具匠心。它就像一座桥，把学生个体差异和共同成长愿景联系起来，使每个参与者在STEM这片广阔的天地里绽放异彩。

第一，科学分组核心是一个“精准”字。教师需要化身为一个用心的观察者和分析者，洞察每一个学生知识基底、技能专长、兴趣所向、性格特质甚至学习偏好，就像一个手巧的工匠，精雕细刻出每支队伍的剪影。这一分组方式跳出单纯的成绩划分而追求组内能力多维度互补和性格和谐并存。设想这样一种情况：一位逻辑思维较强的同学主导策略规划、动手能力较强的同学负责实践操作、擅长交流的会员充当协调者，这种结合，无疑给工程带来了巨大的活力和创意。

第二，均衡配置不只是初始分组的结果，而是动态调整和不断优化的过程。教师需要像园丁一样随时注意小组内生长态势并及时“修剪”和“施肥”。在发现部分团队由于能力分布不均衡导致合作瓶颈后，教师要对成员组成进行灵活调整，并通过异质融合或者同质强化等方式重新焕发团队活力。与此同时，角色轮换机制导入成为亮点，鼓励每一个学生去尝试不一样的责任，让多元体验下开阔眼界、提升能力。这一动态均衡在促进学生个体发展的同时，深化了学生对于团队协作意义的理解。

第三，小组合作征途上教师既是旁观者又是引导者和支持者。他们通过设定清晰的合作目标，为学生明确了前进的方向；建立合作规则以保证进程的有序进行；提供大量学习资源，架起学生探究的台阶。另外，教师要做情感交流的纽带，注意学生情绪变化和心理需要，适时予以鼓励和帮助。STEM项目下，教师既是知识传递者又是创新思维激发者，教师以启发式提问和引导式讨论为手段，激发他们的好奇心和探索欲，使他们在实践活动中学会知识、在协作中发展。

第四，在科学分组和均衡配置等因素的综合影响下，STEM教育小组协作成为富有活力和创造力的平台。学生在此不仅学到知识和技能，还学到怎样和别人合作，怎样迎接挑战和解决问题。两人带着共同的目标一起走下去，互相扶持一起茁壮地成长，一起谱写了自己的STEM传奇。而这些都是以科学分组和均衡配置精心安排开始。

（二）强化培训，专业引领

STEM教育语境下加强教师培训和专业引领，是增强小组合作实效的关键保证。随着STEM的深入推进，它对于教师专业素养、教学技能和跨学科知识整合能力等方面都有较高要求。所以，对教师进行系统化培训和专业引领能够有效地促进教师对STEM教育指导能力及教学水平的提高，从而为小组合作学习顺利实施提供强有力的支撑。教师培训应该涉及STEM教育理念、课程设计、教学方法和评价策略诸多方面，其目的是帮助教师深刻领会STEM教育核心要义，掌握STEM项目设计和实施技巧及小组合作过程中如何有效地对学生进行指导。与此同时，培训还将重点关注教师跨学科素养与创新能力的培养，激励他们探索STEM的新途径与新模式来顺应未来教育发展潮流。所谓的专业引领，是指利用专家的建议、案例的分享和学术的互动等手段，为教育者带来前沿的教育观念、丰富的教学资源和宝贵的教学经验。教师在专业引领下，能够及时掌握STEM教育研究的最新动向与成果，学习别人成功的经验，并对自己的教学实践进行反思，以不断地优化教学策略、促进教学质量的提高。此外，通过专业的引导，可以建立一个开放、包容和合作的教师社区、加强教师间的互动和合作，从而共同推进STEM教育的进步。

（三）均衡资源，动态调配

在STEM教育小组的合作学习过程中，资源的平衡分配和动态配置成为提高合作效率和效果的关键推动力。资源均衡不只是指物质资源如实验器材、学习资源和信息技术工具的合理配置，它还包括信息资源、时间资源和教师指导资源的平衡分配。为使资源达到平衡，教育机构应该增加STEM教育投资，保证各种资源充足且种类繁多，从而满足项目执行期间不同团队及学生多样化的需要。同时资源的动态调配是促进STEM教育中小组合作高效开展的关键。由于STEM项目复杂且不确定，团队在开展协作时可能面临种种预料外的难题与挑战，需要教育者有较强的灵活性与应变能力，能根据组内实际需要及进度适时调整资源分配及用途。比如一个团队在项目实施过程中出现技术难题，教育者就能快速分配专业教师或者技术专家的辅导；某一群体信息收集有困难时可增加信息资源及渠道支持。这一动态调配既有利于解决团队在协作过程中所遇到的各种难题，又可以调动团队的创造力与积极性，从而促进项目顺利实施。

（四）完善评价，全面考量

STEM教育中小组合作学习背景下改进评价体系并做到综合考量是精准评价小组合作质量和促进学生综合成长的关键。传统评价方式通常注重以结果为中心，而忽略了合作中学生的成绩和发展。但STEM教育注重对学生创新思维、实践能力、团队合作和问题解决能力的综合素质培养，而这往往要通过合作过程中学生的具体表现形式表现出来。所以，改进STEM教育中小组合作学习评价体系首先要确定评价目标——综合考虑学生综合素质和能力的提高。以此为基础构建了多元化评价指标体系，该评价指标体系由知识掌握程度、技能应用能力、创新思维表现、团队协作能力和问题解决策略几个维度组成。同时采取观察记录、自我反思、同伴评价、教师评价及项目展示等多样化评价方式，充分搜集学生合作时的相关资料，保证了评价的客观性和准确性。另外，在评价过程中还要注意过程性评价和终结性评价相结合。过程性评价注重学生合作中的绩效和发展，能及时发现和修正问题，促使学生不断提高；而终结性评价是针对学生最终结果的一种评价，它可以考查学生学习成效和合作成果。通过将二者有机地融合在一起，能够形成一个综合、客观、准确地评价学生合作学习的好坏。

总结

文章在深入剖析STEM教育中小组合作学习所面临挑战的基础上，提出科学分组、加强培训、均衡资源以及完善评价四个主要策略。这些策略都是针对小组合作过程中存在的现实问题而制定的，以促进合作高效和优质进行，推动学生全面发展。科学分组保证小组成员均衡配置和有效合作；加强培训和专业引领，促进教师专业素养和教学能力提高，对合作学习形成强有力支撑；均衡资源和动态调配又解决资源分配不均衡问题，促进合作效率；完善评价又达到综合考虑学生综合素质，保证评价公正准确。

参考文献

[1]何静琨，林芮铭.基于STEM理念的项目式教学设计，实施与反思——以校本课实物动画为例[J].实验教学与仪器，2022（7）：82-83.

[2]王珏，邓嫦圆，Wang，等.基于小组合作探究模式研制STEM课堂教学评价量表[J].生物学通报，2017，52（12）：4.

[3]陈建敏.区角活动中融入STEM教育的研究[J].2020.

[4]黄云.STEM教育与综合实践活动的融合路径探寻[J].高考，2021（19）：99-100.

[5]陈洪伯.如何通过STEM课程提高学生的多元学习能力[J].中学教学参考，2018（24）：2.

注：本文系长春市教育科学“十四五”规划2022年度专项课题《基于STEM教育的小组合作有效性的策略研究》阶段性研究成果，课题批准号为JKBSTEMZXLX2022080。