王芳

2010年以來(lái)，STEM教育已成為我國(guó)教育界一個(gè)頗受關(guān)注的新名詞。STEM，是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱，主要強(qiáng)調(diào)的是多學(xué)科的交叉融合，從而使原本分散的學(xué)科形成一個(gè)整體，讓學(xué)生能夠在復(fù)雜多變的學(xué)習(xí)情境中開展合作探究，發(fā)展批判性思維和創(chuàng)新精神，實(shí)現(xiàn)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略中培養(yǎng)面向21世紀(jì)復(fù)合型人才的目標(biāo)。而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，PBL），是一種能夠讓學(xué)生圍繞復(fù)雜真實(shí)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的設(shè)計(jì)和探究，從而掌握相應(yīng)的知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)方法。

自2015年9月起，學(xué)校就從美國(guó)北伊利諾伊大學(xué)（NIU）引進(jìn)了STEM課程，目的是讓處于不同能力階段的學(xué)生，在以解決問(wèn)題為導(dǎo)向的挑戰(zhàn)中積極參與、動(dòng)手實(shí)踐，從而提高科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)等學(xué)科的技能。任課教師主要關(guān)注學(xué)生能力、技能的培養(yǎng)，提高他們獲得非智力知識(shí)的能力。學(xué)生通過(guò)開展“調(diào)查活動(dòng)”來(lái)獲取知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，而非直接從課本汲取知識(shí)。這種教學(xué)方式能很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，教師只是起到指導(dǎo)的

作用。

一、STEM課程的教學(xué)實(shí)踐

在我校，STEM課程主要以項(xiàng)目為導(dǎo)向。在七年級(jí)，學(xué)生需要完成數(shù)個(gè)不同主題的基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課程。每個(gè)項(xiàng)目持續(xù)兩三周，旨在培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。對(duì)八年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)年的訓(xùn)練，能夠深刻體會(huì)到科學(xué)探究的過(guò)程，熟悉工業(yè)設(shè)計(jì)流程。為此，我們會(huì)選取更加復(fù)雜、需要三四周完成的項(xiàng)目，側(cè)重對(duì)學(xué)生高階思維能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)，如建模、分析與解讀數(shù)據(jù)、評(píng)估結(jié)構(gòu)等，為他們提供更個(gè)性化的選擇。

在STEM課程教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)用1～2個(gè)學(xué)時(shí)做項(xiàng)目介紹，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，最后1～2個(gè)學(xué)時(shí)用來(lái)分享和反思，中間時(shí)間全部留給學(xué)生進(jìn)行自主探究。在這一環(huán)節(jié)中，教師要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行良好把控，適時(shí)給予建設(shè)性的建議和必要的幫助，自主探究過(guò)程注重科學(xué)方法的使用，成果分享環(huán)節(jié)重視對(duì)批判性思維的培養(yǎng)。

在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)，動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作，積極參與。教師更多的是關(guān)注學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出的能力和技能，以及這些能力和技能在持續(xù)學(xué)習(xí)過(guò)程中的提高和

積累。

同時(shí)，教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，嘗試新的授課方法，給予學(xué)生更大的自主性和參與性，盡可能地讓他們參與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的設(shè)定，避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果上相互效仿情況的出現(xiàn)。例如，在用工程的方法建造陀螺的項(xiàng)目中，它旨在通過(guò)制作陀螺這一過(guò)程，讓學(xué)生知道什么是工程制作周期（見圖1），逐步熟悉、掌握該方法。

與2016年相比，今年的學(xué)生有了更多的想法，并更加勇于嘗試。有的學(xué)生關(guān)注轉(zhuǎn)面的層數(shù)，有的學(xué)生關(guān)注制造的材料，有的學(xué)生關(guān)注陀螺的大小……他們根據(jù)自己的關(guān)注點(diǎn)，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、進(jìn)行測(cè)試，得出自己的推斷：轉(zhuǎn)面的大小、不同的材料和層數(shù)對(duì)陀螺旋轉(zhuǎn)的影響。在搭建的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生按照工程制作周期圖記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、過(guò)程數(shù)據(jù)，回答開放性問(wèn)題，并根據(jù)學(xué)生的具體情況，給出難易不同的挑戰(zhàn)或改進(jìn)建議。此時(shí)，教師并不評(píng)判陀螺的優(yōu)劣，而是觀察整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，觀察學(xué)生是否達(dá)到工程設(shè)計(jì)周期對(duì)學(xué)生的要求：是否按照工程設(shè)計(jì)周期圖在不斷地完善陀螺。教師注重鼓勵(lì)學(xué)生的每一種設(shè)計(jì)和嘗試，引導(dǎo)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行比較和思考，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)研究能力和工程設(shè)計(jì)

技巧。

二、STEM課程的學(xué)習(xí)評(píng)估

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課堂形式，常常給人以誤解，認(rèn)為STEM課跟勞技課差不多，都是在課堂上花大量的時(shí)間做一些東西。事實(shí)上，STEM課程的每個(gè)項(xiàng)目都是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的，包含科學(xué)、技術(shù)、科技以及數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用和探索，旨在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決問(wèn)題的能力。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方式重點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)過(guò)程中的探索，恰恰符合STEM課程在過(guò)程中對(duì)能力培養(yǎng)的強(qiáng)調(diào)。那么，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的STEM課程，該如何評(píng)估學(xué)生？

例如，我校的STEM課程評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)具體如表1所示。

STEM課程的評(píng)估是基于學(xué)生的表現(xiàn)，每個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)都對(duì)學(xué)生需要掌握的能力有明確的要求，如合理闡釋因果關(guān)系、創(chuàng)造系統(tǒng)和模型、計(jì)劃并實(shí)施課堂探索以及用證據(jù)支撐觀點(diǎn)等。教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)評(píng)分，并非通過(guò)考試來(lái)評(píng)估。在實(shí)際授課之前，教師要結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)明確本項(xiàng)目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，便于集中實(shí)現(xiàn)課程期望，也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行客觀評(píng)分。