試論STEM項目學(xué)習(xí)中的情境創(chuàng)設(shè)
——以STEM課程“特色茶干制作”為例

江蘇省如皋市白蒲鎮(zhèn)白蒲小學(xué) 李松林

STEM是Science、Technology、Engineering、Mathematics這四個詞的首字母的組合，即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的教育。近年來，STEM教育開展得如火如荼，很多教師把重點(diǎn)放在STEM教育的融合性、綜合性方面。教師如習(xí)慣了照本宣科就會忽視學(xué)生的好奇心和探索欲，學(xué)生也會因此為了分?jǐn)?shù)而被動學(xué)習(xí)，導(dǎo)致被知識點(diǎn)限制，甚至將自己與社會完全割裂開來。但是當(dāng)學(xué)生們置身于一個真實的情境中，面臨要解決實際問題時，便又會呈現(xiàn)另一番景象——自主的、積極的、深入的……如此一來，學(xué)生對理論知識的理解更加深入，這樣所獲得的知識將會更深刻，情境教育也符合兒童認(rèn)知的規(guī)律。可見，STEM教育需要關(guān)注情境的創(chuàng)設(shè)，良好的、一以貫之的、真實的情境有助于激發(fā)學(xué)生對STEM學(xué)習(xí)的欲望，有助于STEM探究的深入，更有助于踐行STEM學(xué)習(xí)理念，讓學(xué)生真正成為STEM學(xué)習(xí)的主人。

一、情境的創(chuàng)設(shè)有助于激發(fā)STEM學(xué)習(xí)

STEM課程尤其強(qiáng)調(diào)探究，而良好情境的創(chuàng)設(shè)，有助于調(diào)動學(xué)生參與的積極性，從而促進(jìn)STEM教育的開展。江蘇省教研室趙華教授說過，真正的STEM教育，創(chuàng)新人才的培育必須要有兩根樁，即專注力與擔(dān)當(dāng)力，而更重要的、首要的條件是有好奇心，沒有好奇心，所有的STEM學(xué)習(xí)，其實都是空想主義。江蘇省如皋市白蒲鎮(zhèn)是千年古鎮(zhèn)，蘊(yùn)含著許多優(yōu)秀文化，很多文化可以與STEM教育相結(jié)合，從而開發(fā)出校本STEM課程，而白蒲茶干是白蒲的特色食品，享譽(yù)全國。筆者發(fā)現(xiàn)茶干的制作工藝以及營養(yǎng)價值，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，于是經(jīng)過編排，開發(fā)了STEM課例“特色茶干制作”。

課前，筆者布置學(xué)生搜集茶干的相關(guān)資料并購買了茶干帶入課堂?？墒窃谡n上，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生們參與度不高，搜集的關(guān)于茶干的資料語言晦澀，難以理解。面對真實的茶干，學(xué)生的研究視角也僅僅局限于觸感、顏色和味道，思考不夠深入，沒有達(dá)到筆者需要的效果。經(jīng)歷了第一次的失敗以后，筆者發(fā)現(xiàn)了問題所在——沒有能夠很好地激發(fā)學(xué)生的探究欲望，所進(jìn)行的探究完全是停留于完成任務(wù)的層面，而不是深層次的自主探索。于是，調(diào)動學(xué)生的積極性就成了解決問題的關(guān)鍵。

正好此時河北隆堯聯(lián)誼學(xué)校到校參觀，并給孩子們帶來了當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)。筆者因勢利導(dǎo)，借此創(chuàng)設(shè)了一個實際情境——和孩子們一起品嘗河北特產(chǎn)。

師：遠(yuǎn)來的朋友給我們帶來他們親手制作的家鄉(xiāng)特產(chǎn)，你們可以親手制作我們家鄉(xiāng)的特產(chǎn)“茶干”并請朋友們品嘗嗎？

生：能……能……（這一刻孩子們是亢奮的，充滿了信心）

師：想要制造出茶干，我們需要做哪些準(zhǔn)備呢？

生1：我們必須了解茶干的配料……

生2：我們必須了解茶干的制作過程……

生3：我們必須了解茶干的制作原理……

……

這樣的情境創(chuàng)設(shè)了以后，學(xué)生們躍躍欲試，紛紛想著如何去制作茶干。為此，我們走進(jìn)了白蒲的三香齋茶干制作車間，老師傅們的身邊出現(xiàn)了一個個求知的身影，操作臺上多出了一雙雙稚嫩的小手，枯燥的課前調(diào)查變成了積極主動的探索式的考察。課堂上的交流不再枯燥、空洞，繪聲繪色的描述讓老師們都為之驚嘆。

正是因為有了這樣一個真實的情境，學(xué)生置于歷史、社會、文化的情境下，感受到個體與世界的緊密連接，自然會對一些問題產(chǎn)生興趣，主動加入解決問題和探索世界的行列中來。學(xué)生的探究熱情被完全激發(fā)，真正成為學(xué)習(xí)的主體，為課程的進(jìn)一步開展奠定了前期基礎(chǔ)。

二、情境的創(chuàng)設(shè)有助于STEM學(xué)習(xí)的深入

STEM教育理念強(qiáng)調(diào)科學(xué)的理性思維、信息技術(shù)的互聯(lián)思維、工程的系統(tǒng)思維、數(shù)學(xué)的推演思維，還包括用藝術(shù)的表達(dá)思維尋求解決問題的最佳方案，是將學(xué)生置于真實的問題情境中，讓學(xué)生將已有的知識進(jìn)行整合，從而建構(gòu)新知的最有效途徑。所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，只有置身于實際情境，不斷提出并完善解決問題的方案，才能加深對知識的理解。

白蒲茶干味美，主要是選料考究，加工精細(xì)，操作認(rèn)真，一絲不茍。精致的產(chǎn)品離不開細(xì)致的工藝，作為禮品的“茶干”更代表了我們傳統(tǒng)美食的特色，代表著我們工藝的水平，代表著我們的家鄉(xiāng)。這樣的“激將法”瞬間讓學(xué)生們動力滿滿，全身心地投入到制作茶干這個實際問題的解決之中。

通過實地考察，學(xué)生們知道了白蒲茶干制作的具體工藝，可以概括為以下幾個方面：浸豆、糙皮、磨豆、扯漿、煮漿、點(diǎn)漿、包、榨、剝、煮、扎。筆者把這一系列復(fù)雜的工序進(jìn)行分層，引導(dǎo)學(xué)生逐步解決。

想要自己制作茶干，首先學(xué)會選料。筆者鼓勵學(xué)生根據(jù)調(diào)查的情況，分組討論，列出選料的要求：顆粒飽滿，大小相等。黃豆作為原材料，學(xué)生通過看、聞、摸等方式來判斷材料的優(yōu)劣。筆者之前按部就班地讓學(xué)生比較材料的優(yōu)劣，學(xué)生的探究熱情不高。此時，在這樣的大情境中，學(xué)生對選料明顯更有熱情，畢竟這關(guān)系到“客人”對產(chǎn)品的“認(rèn)可度”。由一開始的人工分組挑揀，到借鑒科學(xué)分離混合物的相關(guān)知識，根據(jù)黃豆的挑選條件，計算出篩網(wǎng)孔徑的大小，利用鐵絲、木條等材料制作出簡易的刪選工具進(jìn)行篩選。一顆顆飽滿的黃豆很快被選了出來，有的小組還分工進(jìn)行了初選與復(fù)選兩個環(huán)節(jié)，以確保原料的可靠、優(yōu)質(zhì)?？梢钥闯觯辛舜笄榫车募映?，選料這樣一個簡單的環(huán)節(jié)，在充分激發(fā)學(xué)生探究積極性的同時，更促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)、信息技術(shù)工程、數(shù)學(xué)多種學(xué)科無邊界的彌合性思維的形成，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，我們的項目可以更有序深入開展。

茶干的雛形顯現(xiàn)了，筆者沒有急著去進(jìn)行評價，而是請來一個個“美食達(dá)人”依次進(jìn)行品嘗，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟涣?。在接下來的研討會上，學(xué)生們暢所欲言：

“食物講究色香味，首先便是色，要讓人看上去充滿食欲，我們要對茶干進(jìn)行上色……”

“除了色，我們小組覺得還可以在形上下功夫，茶干不一定局限于小小的正方形形態(tài)……”

“在味這一塊，我們小組覺得應(yīng)該有更多味道的選擇，針對不同的人群，我們應(yīng)該設(shè)計出不同的味道……”

這里我們采用的是“美食達(dá)人”與“茶干藝人”面對面私下交流的方式進(jìn)行，主要是給學(xué)生們創(chuàng)造一個輕松、自由的交流環(huán)境，讓彼此間的交流更坦誠，無須過多注意交流的形式、語言的表達(dá)，筆者認(rèn)為這樣的交流能夠讓學(xué)生們更直接表達(dá)出最真切的想法，更有利于“茶干藝人”的反思與總結(jié)，更能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，給學(xué)生廣闊的思考空間，學(xué)生可以從不同的角度提出自己的解決方案，讓研究得以更深入地進(jìn)行。

三、情境的創(chuàng)設(shè)有助于踐行STEM學(xué)習(xí)理念

STEM教育的過程不僅是把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識進(jìn)行簡單疊加，而是特別強(qiáng)調(diào)將本來分散的四門學(xué)科自然地組合形成新的整體，更好地幫助學(xué)生不被單一學(xué)科的知識體系束縛，鼓勵學(xué)生跨學(xué)科解決問題。布魯因等人經(jīng)過長期的實踐研究指出，STEM教育理念與認(rèn)知科學(xué)的主張基于一致：學(xué)習(xí)是建構(gòu)而不是接受的過程，動機(jī)和信念在認(rèn)知過程中至關(guān)重要，社會性互動是認(rèn)知發(fā)展的基礎(chǔ)，知識、策略和專門技術(shù)是情境化的。由此可見，STEM教育是一種典型的建構(gòu)主義教學(xué)實踐——為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)情境，讓他們積極地建構(gòu)知識，從而強(qiáng)化對知識的記憶和促進(jìn)遷移；以小組為單位進(jìn)行活動，為知識的社會建構(gòu)提供優(yōu)越條件。

因此，筆者認(rèn)為STEM教學(xué)的設(shè)計，在符合建構(gòu)性學(xué)習(xí)所強(qiáng)調(diào)的探究、發(fā)現(xiàn)、協(xié)助等要求的同時，更要尊重學(xué)生成長過程中的每一種可能，給予學(xué)生無條件的愛，給予學(xué)生存在的價值感和被需要的權(quán)利，以及激活每一個學(xué)生終生成長的欲望。以“項目”為核心立足點(diǎn)，在情境中積極地情感投入、彼此間的有效合作，從而能夠智慧地、創(chuàng)造性地解決問題、建構(gòu)知識，促進(jìn)師生形成教學(xué)相長，學(xué)教一體的STEM學(xué)習(xí)理念。

STEM學(xué)習(xí)需要學(xué)生們積極的情感投入。筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們一開始對很多的STEM課程感興趣，但隨著探究的深入，感興趣的學(xué)生們越來越少。通過仔細(xì)觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)有漫不經(jīng)心的討論者、手足無措的探究者，還有各組間的游離者。這表明僅僅用新奇、有趣的情境吸引孩子參與項目之中是完全不夠的，一旦遇到棘手、枯燥的探究問題，找不到學(xué)習(xí)的樂趣，那種原始的沖動便不可維持。

在“特色茶干制作”這一課例中，筆者通過大情境的創(chuàng)設(shè)，將學(xué)生們置身于家鄉(xiāng)傳統(tǒng)文化之中，通過對白蒲茶干歷史、文化的探尋，學(xué)生們儼然成為一個個文化的傳承者。心理學(xué)的研究表明，人潛意識中總有一種被信任的需要，實現(xiàn)自我價值的需要，對小學(xué)生而言更是如此。當(dāng)孩子們被信任，以“代言人”的身份向遠(yuǎn)來的朋友介紹家鄉(xiāng)的茶干，他們此時充滿著責(zé)任意識，小組內(nèi)的制作一絲不茍，彼此間的測試“不留情面”，方案的優(yōu)化成效顯著。最重要的是有了孩子們情感的融入，探究的熱情始終是高漲的，整個項目進(jìn)程中孩子們的狀態(tài)是積極的，每個孩子都能找到自己的價值，獲得的是成功的體驗。

STEM學(xué)習(xí)需要孩子們彼此間的有效合作。在歷年P(guān)ISA評測中，中國學(xué)生的成績總是領(lǐng)先，但有一項指標(biāo)不夠理想，那就是解決合作問題的能力。東南大學(xué)柏毅教授利用實驗從腦科學(xué)的角度證明，合作學(xué)習(xí)有利于學(xué)生大腦的發(fā)展，具有完整的正向促進(jìn)作用。但在我們的課堂，“熱鬧”的背后更多的是嬉鬧、個別學(xué)生的展示與獨(dú)角戲式的表演。

為確保各小組內(nèi)學(xué)生們的參與度，在本課例中，筆者嚴(yán)格控制各探究小組的人數(shù)，將不同學(xué)習(xí)能力、不同活潑程度、不同動手能力的學(xué)生進(jìn)行混合編組，確保每組學(xué)生的配比均衡。筆者讓組織能力、協(xié)調(diào)能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任組長，讓善于表達(dá)、活潑的學(xué)生擔(dān)任“發(fā)言人”，讓動手能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任實驗員……讓小組內(nèi)的每個學(xué)生均有責(zé)任的擔(dān)當(dāng)，都需要獨(dú)當(dāng)一面，為整個小組的研究成果添磚加瓦。在本課例中如黃豆的浸豆、糙皮、磨豆、扯漿、煮漿、點(diǎn)漿、包、榨、剝、煮、扎等步驟，都是學(xué)生們單獨(dú)無法完成的，筆者在整個的過程中從不強(qiáng)調(diào)合作，而是引到他們?nèi)ズ献?，由于大情境中?xì)致的分工、角色的帶入、責(zé)任的意識，每個學(xué)生都能自發(fā)地、有組織地進(jìn)行充分的合作。在交流中，孩子說：“沒有人要求我們合作，但我們知道合作能夠讓我們更好地完成工作，而且彼此的督促、聆聽、接納能夠讓我們迸發(fā)出更大的力量、更多的智慧。”

因為有了“代言人”的身份，活動中更寬松的交流環(huán)境，孩子的思緒被進(jìn)一步打開，各種口味、形狀的茶干被一個個的設(shè)計、制作了出來；如有學(xué)生們更喜歡的水果味、蔬菜味、奶香味……圓形、星形、長方形等各種形狀應(yīng)有盡有。

趙華教授說，“每個人本身就潛在STEM基因，比如復(fù)雜工具的使用；生活中我們每個人總是不自覺地用STEM的思維方式在解決問題?！彼怨P者想，我們的STEM教育就是要想辦法喊醒學(xué)生們“基因”中的STEM意識，而良好情境的創(chuàng)設(shè)無疑提供了這種可能。尊重生命的無限可能，激活每一個兒童終身成長的欲望。