項(xiàng)目式學(xué)習(xí)聯(lián)動下的STEAM課程

◇張建穎（北京：北京市東城區(qū)黑芝麻胡同小學(xué)）

一、目的

2018年學(xué)生參加了一次區(qū)級展示活動，以非正規(guī)的課程模式進(jìn)行了半個(gè)月的集中訓(xùn)練，目的如下：提升學(xué)生對科學(xué)及技術(shù)的興趣和信心；提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、批判思維和問題解決能力、合作能力、溝通能力等共通能力；讓學(xué)生體驗(yàn)到解決問題的快樂；提高學(xué)習(xí)動力及培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的習(xí)慣；讓學(xué)生初步了解各學(xué)科綜合科研與將來職業(yè)規(guī)劃的聯(lián)系。

二、理念

我國于2016年將STEM 教育正式寫入《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)“通過結(jié)合信息技術(shù)的跨學(xué)科STEM 學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力”，中國教育科學(xué)研究院高度重視創(chuàng)新人才培養(yǎng)和STEM 教育研究，啟動了“中國STEM 教育2029 創(chuàng)新行動計(jì)劃”。其后，教育部在2017年1月頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，首次定義了中國版的STEM。時(shí)隔一年后，中國教科院又于2018年5月頒發(fā)《STEM 教師能力等級標(biāo)準(zhǔn)（試行）》，明確提出“推動STEM 教育是學(xué)校課程持續(xù)更新下的一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)”，建議全國中小學(xué)要全面實(shí)施更新的科技及數(shù)學(xué)教育，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，提供STEM 學(xué)科的學(xué)與教資源，加強(qiáng)學(xué)校和STEM教師的專業(yè)發(fā)展等。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）被廣泛認(rèn)為是開展STEAM 教育的有效教學(xué)模式，其通過為學(xué)生提供真實(shí)情境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)各領(lǐng)域的概念形成深刻的理解。因此，PBL是一種行之有效的教學(xué)法。

綠色能源電動車主題項(xiàng)目涉及組建團(tuán)隊(duì)、選題規(guī)劃、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、協(xié)同制作、檢查測試、交流反思和拓展提高等諸多階段。學(xué)生只有自己制定了合適的計(jì)劃，才能保證自己高效地參與，而非流于形式地在教師的要求下推一步進(jìn)一步。對于初學(xué)者而言，這項(xiàng)工作無疑是具有挑戰(zhàn)性的，教師在必要的時(shí)候需對學(xué)生做出有效的引導(dǎo)。

在該主題項(xiàng)目中，教師如何基于PBL 模式引導(dǎo)學(xué)生制定計(jì)劃？簡單來說分為三個(gè)部分：準(zhǔn)備工作、分析反思、形成計(jì)劃。

三、內(nèi)容

本課程從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓學(xué)生探討科學(xué)或者技術(shù)與生活的密切關(guān)系。課程以綠色能源汽車為主題，并在主題下設(shè)置了五個(gè)子題目。將學(xué)生平均分為兩組，由兩位教師帶領(lǐng)。學(xué)生們交叉上課，經(jīng)歷同樣的課程內(nèi)容，每組組員根據(jù)各自的能力，選擇自己一個(gè)人能夠勝任的子題目進(jìn)行研究。

通過問題任務(wù)方式讓學(xué)生進(jìn)行探索，課程分為以下幾個(gè)階段：

第一個(gè)階段，學(xué)生體驗(yàn)汽車文化。通過參觀汽車博物館，讓學(xué)生對車文化有一個(gè)大體的了解，投入主題中找到自己的興趣點(diǎn)。

第二個(gè)階段，當(dāng)學(xué)生掌握了相關(guān)科學(xué)知識后，各小組再按子課題的任務(wù)要求分組研發(fā)。讓學(xué)生通過重復(fù)試驗(yàn)，經(jīng)歷P-O-E(預(yù)測Predic‐tion-觀察Observation-解釋Explanation)，借此培養(yǎng)探究精神及批判性思考能力。

教學(xué)設(shè)計(jì)分為兩大類：教師開發(fā)的流程以及學(xué)生執(zhí)行的流程。在教師開發(fā)流程中，教師驅(qū)動問題、制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)置情境探究，利用團(tuán)隊(duì)協(xié)作和學(xué)習(xí)技術(shù)等手段讓學(xué)生將作品呈現(xiàn)出來；組織學(xué)生和教師一起對作品進(jìn)行評價(jià)，從而設(shè)計(jì)出相應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在學(xué)生執(zhí)行流程方面，完成項(xiàng)目活動是以兩周為一個(gè)單位時(shí)間行為點(diǎn)的實(shí)施過程，實(shí)施部分要經(jīng)歷兩個(gè)月時(shí)間，其中，教師輔助開發(fā)一些能夠促進(jìn)學(xué)生發(fā)展能力的項(xiàng)目，輔助學(xué)生完成子項(xiàng)目。

在準(zhǔn)備階段，為了引導(dǎo)學(xué)生了解主題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，準(zhǔn)備了如何學(xué)習(xí)、體驗(yàn)、掌握9個(gè)子項(xiàng)目（收集資料、情境假設(shè)、國家政策、整理材料、資源限制、社會問題、主題范圍、分組分工、小組討論）的資料。

在實(shí)施階段，以學(xué)生作為主體，增強(qiáng)其動手能力和解決問題的能力；在評估階段，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)重點(diǎn)和表達(dá)自我的能力；在演講階段，采取多樣化的評價(jià)機(jī)制幫助學(xué)生細(xì)致徹底地思考；在修正階段，鼓勵學(xué)生根據(jù)反饋意見和建議進(jìn)行糾正，提高自己的能力。

第三階段是成果分享。各小組將成果分類，借助校館資源展示分享，將課堂延伸到課外特定的科技館、博物館，打破了學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的界限。

此外，我們還計(jì)劃著可以將成果集結(jié)作為電子教材讓學(xué)生使用。課程的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合學(xué)生年齡特點(diǎn)及相關(guān)課程目標(biāo)，基于真實(shí)的社會情境及生活情境，讓學(xué)生學(xué)會真正地解決現(xiàn)實(shí)問題。

四、評價(jià)

在每一部分的教學(xué)活動設(shè)計(jì)之后，教師可使用相應(yīng)的測評工具及測評建議，選擇較為合適的方法展開評價(jià)。此外，既要注重過程的評價(jià)，也要注重成果的評價(jià)，同時(shí)注重評價(jià)的多元化。

五、成果

在學(xué)校，我們以項(xiàng)目式研究模式，讓學(xué)生合作完成課題項(xiàng)目。在整個(gè)探究過程中，學(xué)生除了將科學(xué)知識融入生活外，更會發(fā)揮自己的創(chuàng)意，綜合和應(yīng)用相關(guān)知識以及技能，把復(fù)雜的和抽象的概念具體地展示出來。本計(jì)劃通過問卷調(diào)查、觀察以及訪談，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

本計(jì)劃能夠成功提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)理的興趣，期望參與的學(xué)生能對自己學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣有所提升；期望學(xué)生參與項(xiàng)目學(xué)習(xí)計(jì)劃后，對有關(guān)數(shù)理范疇的討論話題有所增加。此外，本計(jì)劃還要讓學(xué)生了解到數(shù)理科研與未來職業(yè)的關(guān)系。計(jì)劃實(shí)施初期，近一半的學(xué)生認(rèn)為數(shù)理科研與將來的職業(yè)有密切關(guān)系，計(jì)劃實(shí)施后，有近三分之二的學(xué)生認(rèn)為數(shù)理科研會與將來的職業(yè)有密切的關(guān)系。同時(shí)，大部分學(xué)生認(rèn)為，網(wǎng)上平臺以及非正規(guī)的研習(xí)活動也能夠提升自己的自主探索能力，增加師生互動以及生生互動的機(jī)會。

計(jì)劃以小組形式進(jìn)行。學(xué)生共同學(xué)習(xí)，互相合作，在教師的引導(dǎo)和激勵下，跳出原有的思維框架，把知識和經(jīng)驗(yàn)融會貫通，運(yùn)用創(chuàng)意變通能力以及對生活瑣事的觀察解決現(xiàn)實(shí)問題。從取得的成果中可見，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證尋找方案，能夠有效應(yīng)用知識來解決問題，在展示方面，亦能有效運(yùn)用色彩、圖像等資源以增加吸引力和可解決性。

學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺上的情況也由最初的不懂、試用或者被動使用，向著互相給予簡單或無意識地回應(yīng)直到認(rèn)真回應(yīng)的轉(zhuǎn)變。可見，學(xué)生逐漸培養(yǎng)起根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要尋找學(xué)習(xí)資源及學(xué)習(xí)共享的習(xí)慣，真正明白了真實(shí)環(huán)境及數(shù)碼虛擬世界所需要的包容和尊重。

參與教師方面：兩位指導(dǎo)教師認(rèn)為，計(jì)劃實(shí)施后，自己更能擔(dān)任促進(jìn)者的角色。他們還同時(shí)認(rèn)為，本計(jì)劃能增加學(xué)生自我探究有關(guān)科學(xué)及數(shù)學(xué)學(xué)科知識的機(jī)會，學(xué)生能夠應(yīng)用自主學(xué)習(xí)方法，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提高自身的能力，發(fā)揮長處，并向同組同學(xué)學(xué)習(xí)，扭轉(zhuǎn)自身的劣勢。

六、反思與展望

教育的目的之一，是協(xié)助學(xué)生充盈自己，迎接挑戰(zhàn)。在全球化資訊科技主導(dǎo)生活的大數(shù)據(jù)時(shí)代，無論是教學(xué)內(nèi)容還是學(xué)習(xí)模式都需隨之轉(zhuǎn)變。應(yīng)通過與生活相關(guān)的題材，讓學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識解決問題，從做中學(xué)增加學(xué)習(xí)的趣味和信心；讓學(xué)生從項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中提高批判性思維能力、創(chuàng)新和合作能力。從學(xué)生參與活動、在活動中的反應(yīng)以及一些數(shù)據(jù)中，可見學(xué)生對科學(xué)、科技以及數(shù)學(xué)的興趣與解決問題的信心有所增加。興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)是追尋知識的關(guān)鍵，學(xué)生在學(xué)習(xí)中注重觀察，動手實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)意的特質(zhì)，能啟發(fā)創(chuàng)意思維，而結(jié)合科學(xué)知識及技能，更能創(chuàng)造新事物以改善生活。

現(xiàn)今資訊發(fā)達(dá)，學(xué)生很容易通過不同的渠道獲得知識，因此，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)付未來社會所需的綜合創(chuàng)新能力更為重要。價(jià)值觀、能力及態(tài)度需要長時(shí)間的培養(yǎng)，STEAM 教育可提供機(jī)會，讓學(xué)生通過實(shí)踐逐步養(yǎng)成正確的價(jià)值觀及態(tài)度，培養(yǎng)各種共通能力。從問卷數(shù)據(jù)分析，本計(jì)劃能夠促成教師教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，由知識的傳授者變成學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、啟發(fā)者，與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，一同尋找解決問題的方法。因此，學(xué)校在構(gòu)思STEAM課程時(shí)，可深入分析科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathematics）等的互輔作用，探討其在課堂中的角色及位置，根據(jù)校情、學(xué)情規(guī)劃最可行的推行方法。