STEM項目學習中情境創設的策略研究

江蘇常州市新北區百草園小學 章麗紅

建構主義學習理論認為，學生的學習過程，不是簡單地在教師的教授下被動接受的過程，而是在一定的情境中，和其他學習者協作，利用必要的資源，主動完成意義建構的過程。因此，在教學設計時教師要重視對教學情境的創設。這對STEM項目學習來說，尤為重要。STEM項目學習是以問題解決為導向，以工程設計為基石，綜合運用科學、技術、工程、數學等各個領域的知識和技能，在情境中解決問題，或完成某項任務的過程。那么，創設STEM項目學習的情境又有哪些策略呢？筆者結合教學實踐，認為STEM項目學習的情境要突出以下“五味”。

一、始于“生活味”

陶行知先生的生活教育理念指出，我們所開展的教育內容都和生活息息相關。他認為，教育要圍繞生活、依靠生活，從而改造生活。可見，一個充滿生活氣息的情境能夠有效地吸引學生興趣，讓學生產生主動探究的欲望，一下子和生活經驗聯系起來，學習積極性就調動起來了。STEM項目學習中，生活味的情境會讓學生產生親近感、代入感，這樣的情境可以從學生日常的校園生活、家庭生活、社會生活來進行營造。

例如，在進行《搭支架》這個項目學習時，教師可以創設這樣一個情境：想把班級里的植物盆栽放置在一個花架上，請同學們設計一個有一定高度且穩固的架子。這樣的情境相比簡單地布置一個“做架子”的任務來說，學生更容易把自己置身于校園或生活情境中，和已有生活經驗聯系起來，在頭腦中建構起一個初步的“花架”模型，對需要完成的任務也有了直觀的目標。再如，設計一個“隔音房”，這個情境來源于生活，有些學樂器的學生，經常需要練習樂器，但是樂器發出的聲音有時會影響家人或者鄰居休息，所以設計一個”隔音房”有現實需要。

這樣的生活化場景，讓學習活動在不知不覺中開展起來，自然不刻意，為了完成這些任務，學生們會主動調用已有的生活經驗，在新任務之間進行勾連，并在完成任務的過程中，不斷完善、豐富新的知識與技能，最終完成主動建構的過程。

二、基于“真實味”

STEM項目學習是基于真實情境的探究活動，真實性是其活動的重要特性。當學生面對真實的問題情境時，就更易全身心地投入。

例如，在開展《冰塊保衛戰》這個項目時，教師就為學生創設了一個這樣的問題情境：科學教師需要準備一些冰塊做“霧化”實驗，但是課前準備的冰塊到上課時常常都融化了，影響了實驗的開展，能不能設計一個裝置來保護這些冰塊？這個情境對于四年級學生來說，真實、直接、直觀，一下子就把學生帶入到學習中，“霧化”實驗就是他們科學課上的實驗，融化的冰塊直接影響他們的實驗活動，為了保護實驗材料，當然責無旁貸。于是，學生通過小組合作設計、探究、試驗等制造能夠使冰塊不融化的產品。再如，在愛鳥日到來之際，創設給學校的小樹林里設計“喂鳥器”的情境，這些都是現實生活中的真問題。

誠然，真實味的情境對于項目學習有著重要的意義，但真實味情境并不是為了創設而創設，生搬硬套把生活中真正的場景搬進課堂。事實上，并不是所有的真實場景都適合作為學習內容來促進學生學習的。

例如，有位教師在帶領三年級學生研究“液體的分層”項目時，提出要在同學生日宴會上制作一杯雞尾酒以示慶祝的任務。這樣的虛擬情境對于三年級的農村小學生來說，太虛假了，一方面小學生的生日宴會，一般沒有用酒來慶祝的習俗。另一方面，雞尾酒屬于成人飲用品，小學生不一定見過。這樣牽強的真實情境，既失去了情境創設的意義，也不能很好地引導學生開展活動。事實上，缺乏真實味的情境，學生在開展項目學習時是很難真正置身其中的。

三、燃起“挑戰味”

著名的上海“青浦經驗”領頭人顧泠沅先生認為:“影響學生學業成就最重要的一個因素就是一定要激發學生的興趣，讓學生產生對自己的挑戰性期望。對有的學生來說，由不會到會是挑戰，對有的學生來說，會了之后要追求卓越是挑戰。”可見，富有挑戰性的情境，容易激發學習動機、成就動機，激發學生的深度思維。在STEM項目學習中，有利于培養學生解決實際問題的能力和協作、探索精神。

例如，在學習《空氣火箭》時，教師設置了一個“誰能用可樂瓶、紙等材料制作一個火箭系統”的任務，學生們看到可樂瓶的時候，疑惑了，可樂瓶是用來干嗎的啊？一張紙能做火箭？這些任務對于四年級的學生來說具有很大的挑戰性，但是基于他們已經學習了相關科學知識，如空氣占據空間、壓縮空氣有彈性等，這個任務對于他們來說是需要“跳一跳才能摘到的桃子”。

在設置“挑戰味”情境時可以圍繞“三個性”來創設：

一是開放性。教師創設的挑戰性情境應當給予學生最大限度的開放性，體現在解決問題的策略的多維性，或是最后成果的豐富性。如設計“神奇的泡泡器”，這個項目需要打破傳統的泡泡器的形狀，嘗試新的溶液配方。完成這個任務時，學生可以嘗試多種方法，利用各種形狀的泡泡器，還可以嘗試不同配比的洗潔精液吹出來的泡泡的差異性。這個過程中，學生在開放的情境中挑戰著一個個新的任務。

二是矛盾性。“挑戰味”的情境常帶有沖突性的特點，當學生碰到之前未解決過的類似問題，此時就會引發心智沖突，可能與學生已有的生活經驗產生沖突，可能與已有的認知產生沖突，可能與慣用的思維模式產生沖突。這種矛盾沖突的情境能激起學生的好勝心、成就欲。如“提取番茄中的DNA”“用意大利面建高塔”，這些情境對于小學生來說都會產生矛盾點，DNA在小學生的認知中，是不可見的神秘物質，怎么能在常見的番茄中提取呢？意大利面更熟悉了，熟的軟，生的脆，怎么可能用它來建一座高塔呢？這樣的既有矛盾性又有挑戰性的情境，讓學生興趣大增，忍不住想去試試，并且想挑戰成功。

三是延時性。延時性是相對即時性來說的，不能立竿見影是其最主要的特性。有些問題或任務，學生不能立即做出決策，需要思考一下，或者嘗試一下，或者需要借助團隊的智慧和力量合作才能解決。當然，這個延時性的時效要適度，是學生跳一跳能摘到的桃子，而不是怎么跳也摘不到。這樣的任務情境教師要加以引導，學生也愿意嘗試完成任務。如制作魚缸過濾器，這個任務對于五年級學生來說是一個“跳一跳，摘桃子”的任務，并且通過小組成員合作方可完成。面對正生活在渾濁水中的金魚，制作魚缸過濾器迫在眉睫，學生們很希望通過團隊的努力快速完成這項任務，但這是一項系統的復雜工程，不可能馬上制作出最有效的作品，需要團隊一起通過探究找到合適的過濾材料和方式，還需要制作成品，于是一場緊鑼密鼓和時間賽跑的工程開始了。

四、充滿“童趣味”

好奇、好問，是學習的最原始的動力。STEM項目學習涉及的學科多，綜合性強，學習時程長，有的項目需要持續幾周才能完成，小學生由于心智尚不成熟，興趣點、注意力的專注性、持續性都有限，讓他們保持長時間的投入是有一定挑戰和難度的。因此，在STEM項目學習時需要根據不同年齡特點的學生創設生動的、有趣的、有意義的學習情境。

例如，在學習《皮影戲》時，教師先是請學生們觀看一段皮影戲的表演視頻，栩栩如生的《西游記》皮影戲表演引發學生極大的興趣，接著教師介紹了皮影戲悠久的歷史，讓學生從心底對這項非遺文化產生極大的敬畏，緊接著教師拋出任務：“我們也來學做一個皮影戲，爭當非遺傳承人。”學生們聽到這個任務時高興極了，沒想到自己也能制作皮影戲，并且能表演給大家看，關鍵還能成為偉大的非遺傳承人，這是多么幸運、多么了不起的事啊！于是，后面幾周的活動中，都是圍繞這個任務展開，學生們從探究皮影戲的原理到選擇合適的制作材料，再到創作劇本、演出，都沉浸在這個學習情境中。最后，當小組同學演出自己創作的皮影戲的時候，個個學著非遺傳承人有模有樣地演出，相當精彩，這都受益于整個項目饒有趣味的學習情境。

五、貫穿“工程味”

STEM項目學習重視工程設計，是一個需要綜合考慮多學科、多因素的系統性過程。學生在完成任務過程中，需要根據總目標、總任務，逐步分解成一個個小目標、小任務，對各種資源進行綜合協調，既考慮技術要素，還考慮時間、人工等非技術要素，整體考量后尋找到最佳或最合理的解決方案。因此，在STEM項目學習中所設置的情境，需要具有這種整體性、系統性的特點。

例如，在《皮影戲》這個項目學習中，對于完成“制作皮影戲”的任務情境，大家很明確地知道要圍繞“制作皮影戲”這個核心項目展開，但是怎么入手呢？教師引導學生先從整體思考，借助思維導圖進行梳理，要完成這個任務，要考慮哪些問題，如表演原理、制作材料、劇本等，又有怎樣的先后順序？相互之間又有怎樣的關聯？如何進行相互協調？學生在動手之前，經過這樣的研討，一下子理清了解決問題的思路。最終，學生們不僅完成了一項工程，更重要的是學會了用工程思維去解決問題。

總之，適切的情境是STEM項目學習的學習場、催化劑、助推器，為學生有效學習提供了肥沃的成長土壤。當然，STEM項目學習是一個系統工程，最優化情境的創設還需要進行不斷的探索。