融合工程的小學steam課程設計與實踐研究

張向梨

steam教育是培養創新人才的有效途徑，而工—科整合是我國steam本土化的主要方法，可見工程教育在小學steam課程中占據非常重要的地位。本文總結了steam教育的跨學科整合模式，并對工程整合的方法和重要性進行分析，然后在steam教材研發及在“高新全人教育”理念指引下全面實踐的經驗的基礎上，嘗試提出融合工程的操作性強的小學steam課程設計模型，并以具體課程案例的實踐進行說明。

一、引言

當代教育以培養創新能力、能適應未來社會的人才為主要特征。美國知名學者格雷特·亞克門認為steam“作為一種超越傳統的教育模式，可以縮小學生現有知識技能與職業所需知識技能間的差距，提升學生的就業競爭力”，對培養學生的創新精神有重要作用，提到教師應該鼓勵學生在課堂上“質疑、反思，而不是依賴死記硬背，引導學生面向問題去創新，而不是強調簡單應用”，把steam教育對培養創新人才的重要性提升到了一個新的高度。

二、融合工程的steam跨學科整合思想

（一）跨學科整合模式

針對steam教育整合的課程設計，美國馬里蘭大學赫希巴奇（Herschbach，2011） 提出兩種最基本的課程模式：相關課程（the correlated curriculum）模式和廣域課程（the broad fields curriculum）模式。相關課程模式中強調學科間的聯系，遵從不同學科老師一前一后上課的模式。廣域課程模式最常用的整合方式是通過活動（activities） 形成連貫、有組織的課程結構，即整合科學、技術、工程、數學、藝術的steam教學模式。相關課程雖然課程之間有聯系，但是并未達到同時調動學生所有的知識經驗去解決問題，因此本文遵從第二種課程整合模式。

（二）融合工程的stem跨學科整合思想

steam整合主要是“工—科整合”;整合的方法依據工程“成分”比重的多少有三種：應用延伸型、工程框架型、設計即探究型。應用延伸型方法是應用已有科學知識完成工程任務，是以工程為主的整合方法;工程框架型方法是以設計需求帶動科學探究，探究結果提供反饋，成為科學依據，在這種整合中，科學與探究并重;設計即探究型主要是以科學探究為主，完成虛擬環境下的工程任務。

三、融合工程的stem跨學科整合設計模型

國內外一些學者對steam的教學模式進行了探索，對教師進行steam教學有一定的指導意義，但是指向性不明確、對于一線教師來說操作性不強。中小學高級教師鄭賢講述了基于3D課程的steam課程上課流程：設置情境、傳授新知識、設計與實踐，但并未總結出適合小學steam工程教學的一般模式。

（一）Discover（發現）

steam跨學科整合最核心、最重要的工作是項目或問題的設計，如果沒有良好的結構化項目設計，會導致學習困難、效率不高、挫折感強、學習收獲不大等一系列問題。學生學習的過程就是解決實際問題和完成實際項目的過程，問題或項目構成了驅動學習的核心，也是教學設計中各環節設計的重要依據。因此教師提出的問題一定從解決實際生活問題出發，并且具有一定的挑戰性。

（二）Do（實踐）

實踐過程不僅強調科學概念及知識的學習及掌握，也強調創新精神與實踐能力培養的可持續性。側重對生活知識的體驗與經歷，旨在培養學生的思維。

（三）Discuss（交流）

學生在這一環節，首先要自己闡述自己的作品的創新點、不足等，然后其他小組針對這個作品進行質疑和評價。評價時，可以對小組合作完成的作品按事先制定的評價標準，由教師或小組間進行評價。形成性評價偏向于使用量表、行為觀察和知識測驗等形式了解階段性的教學成果和存在問題，及時對教學實施方案進行修改、完善。總結性評價一般安排在教學活動告一段落后，為檢驗學習效果是否達到預期的教學目標而進行的評價。評價結束后學生應進行迭代設計。

（四）Develop（拓展）

在這一環節，應該回歸生活，詢問學生利用所學到的知識還可以解決生活中的哪些實際問題。提升思維，提問學生還有什么創新的解決方法。另外，課程需要升華，增加課程的意義與價值。

四、結語

針對“國內stem理論尚未完善”以及“實踐并未體現真正的全人教育思想”，以及一些學校對“工程”理念的理解不深入，出現的教育偏差，結合學校多年steam校本教材的探索實踐，提出基于“廣域”整合課程理論下的steam教學模式，希望拋磚引玉，能對steam教育事業的發展提供借鑒。

【作者單位：西安高新國際學校 ?陜西】