林仕琴

摘要：近年來，STEM教育成為引導全球教育改革的新向標，為課程建設提供了新的探究視角。本文旨在希望借鑒國內外已有的STEM教育理念開展跨學科的綜合教育項目，探討基于STEM理念的沙田水鄉(xiāng)文化項目內容及實施路徑，培養(yǎng)具有核心素養(yǎng)的人。

關鍵字：STEAM理念；水鄉(xiāng)文化項目；內容；實施

一、問題的提出

沙田水鄉(xiāng)地處珠三角腹地，水田交錯、特產豐饒、民風質樸、水鄉(xiāng)文化濃郁。如何在國際化多元文化融合的大環(huán)境下，進一步保護和弘揚地方優(yōu)秀文化，提高文化品味和辨識度，彰顯沙田水鄉(xiāng)文化特色，成為新一輪發(fā)展中的新課題。與時同時，在科技進步，智能化迅速發(fā)展的現實中，如何將沙田水鄉(xiāng)文化融入師生日常課程，使之成為學校文化內涵和師生核心素養(yǎng)生成的精神養(yǎng)料，STEM理念下的沙田水鄉(xiāng)文化項目研究和實施成為學校和教師的新課題。

2015年，教育部在《關于“十三五”期間全面深入推薦教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》中首次提出要“探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式”。2016年國務院發(fā)布的《全民科學素養(yǎng)行動計劃綱要實施方案（2016-2020年）》提出，在義務教育階段要基于學生發(fā)展核心素養(yǎng)框架，完善中小學科學課程體系，研究提出中小學科學學科素養(yǎng)，更新中小學科技教育內容，加強對探究性學習的指導；在高中階段要鼓勵探索開展科學創(chuàng)新與技術實踐的跨學科探究活動，同時規(guī)范學生綜合素質評價機制，促進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展。2016年教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》進一步要求：“有條件的地區(qū)要積極探索信息技術在‘眾創(chuàng)空間、跨學科學習（STEM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數字化學習習慣，促進學生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質人才的支撐引領作。2017年教育部印發(fā)的義務教學小學科學課程標準當中，特別把STEM教育列為新課程標準的重要內容之一，所以從國家政策來看，STEM目前已經進入到國家課程標準之內。2017年，廣州市教育研究院也頒發(fā)了《關于在廣州市中小學中等職業(yè)學校深入推進STEM教育工作的指導意見（試行）》（穗教研院[2017]19號），為進一步推進STEM課程實施工作，探尋和解決STEM課程實施的若干理論與實踐問題提供了政策依據。

基于《綱要》精神，我們將基于STEM理念開發(fā)與實施東涌水鄉(xiāng)文化項目，面向學生個體生活和社會生活，挖掘地方文化特色，解決培養(yǎng)什么樣的人和怎樣培養(yǎng)人的問題；處理好國家、地方、學校三級課程的關系，需要對國家（地方）課程進行校本化處理，領悟教育的本質——有目的地培養(yǎng)人的活動。

對此，我們將基于STEM教育理念對沙田水鄉(xiāng)文化項目進行實踐與探索，從課內短期項目的教學內容設計、教學活動實施以及課外中長期項目活動開展等方面分析如何更好地提高學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

二、跨學科教學比較

STEM教育是跨學科的實踐性項目活動，STEM教育課程計劃旨在使學生參與以活動、項目和問題解決為基礎的學習，它提供了一種動手做的課堂體驗。學生在應用所學到的數學和科學知識來應對世界重大挑戰(zhàn)時，他們創(chuàng)造、設計、建構、發(fā)現、合作并解決問題?？鐚W科和整合性被稱為是STEM教育的理論和教學方法的兩大屬性，當學習橫跨兩個或以上科目時，深度的知識內容有必要以STEM項目的形式明確目標、成果、一體化和執(zhí)行過程。

從上表可以看出，國內的綜合實踐活動課堂和STEM項目課程存在很多共同點，跨學科性是STEM項目課程和綜合實踐活動課程的本質特征，與傳統單一科目的課程區(qū)別較大，都是問題任務驅動，趣味性強，成功取決于過程，解決真實生活中的問題；但是綜合實踐活動課程重體驗操作，STEM項目課程重創(chuàng)造，所以在繼續(xù)發(fā)揮綜合實踐活動課程的體驗操作，數學等學科知識在生活中的應用的優(yōu)勢外，科學與工程含量有待加強。

因此，沙田水鄉(xiāng)文化項目，可以借鑒STEM和學校的傳統人文優(yōu)勢相結合的策略，衍生出了“STEM+”的概念，即是STEAM。在科學、技術、工程、數學融合的同時，也要融合藝術、人文，做到“文理兼容”，通過水鄉(xiāng)文化項目這個切入點，以綜合實踐活動載體，把科學、工程、技術、藝術、數學等知識整合起來運用。

三、基于STEAM理念下沙田水鄉(xiāng)文化項目的內容

STEAM是由美國維吉尼亞科技大學的學者Georgette Yakman（2006）第一次提出的，并對它們做出了界定：科學解釋了什么是自然存在的，以及其如何影響人類生活；技術是指人類制造的；工程是以數學和科學為基礎，應用創(chuàng)造力和邏輯，通過技術為世界做貢獻；數學是理解其他學科的基礎；藝術，狹義上指美術、音樂等學科，廣義上則包括美術、音樂、社會、語言等人文藝術。

我國基于STEAM理念下沙田水鄉(xiāng)文化項目的開發(fā)與實施起步晚，時間短，目前正處于實驗探索階段，理論的研究和實踐的探索尚處于起始狀態(tài)，比較貧乏和薄弱。據有關統計，目前能通過CNKI（中國知識資源總庫）檢索到基于STEN理念下沙田水鄉(xiāng)文化項目的開發(fā)與實施的學術論文及專著不足100篇（部）。

本文整合STEAM創(chuàng)新教育理念，從實操角度開發(fā)一門創(chuàng)新傳承沙田水鄉(xiāng)文化項目：首先借鑒國外STEAM多學科整合，尤其突出理工科的做法，突破傳統文化的傳承只是停留在了解、認識、調查、宣傳上，讓地方文化加入科學與工程的新鮮血液，如：行旅文化可以結合最新網約自行車的現象進行開發(fā)，工程角度是對網約自行車不用打氣，降低舒適性進行改造，網約自行車的輪軸系統處于封閉狀態(tài)不易氧化生銹，不易壞等；科學角度是如何科學改造交通系統；社會角度是網約自行車的調查。其次，與學校辦學精神相符合的STEAM素養(yǎng)“設計能力、批判性思維和問題解決能力”，學生的培養(yǎng)目標更加鮮明具體。再次，結合當下國家課程校本化改革的大潮，教師精細研讀高考或者中考的考綱內容，找到沙田水鄉(xiāng)文化項目與自己學科相結合，從直接經驗入手，更能引起學生共鳴，更容易理解接受相關知識與技能。如：水鄉(xiāng)一橋項目可以從STEAM的角度，一是對比研究不同形狀的橋梁的特點和原理；二是用實驗探究法模擬拱形橋、懸索橋、斜拉橋的的體驗活動；三是觀察沙田水鄉(xiāng)的橋，畫出橋的結構，拍攝橋的美景，寫一段話介紹橋；四是開展搭橋比賽活動（用一次性筷子或者報紙）；五是為水鄉(xiāng)設計一座橋（形狀是什么，用什么材料建設，結構如何，橋怎樣成為水鄉(xiāng)文化的載體等）。最后，結合學生學習基礎、能力、方式差異，采用綜合實踐學科統籌、各學科學習、社團選修和社會實踐為課程載體，學生可以必修和選修一些項目，拓展自己的能力。

基于STEAM理念下沙田水鄉(xiāng)文化項目從STEAM項目入手，結合實踐經驗，對應探索開發(fā)課程有五個模塊“熱愛生命”“熱愛制造”“熱愛創(chuàng)造”“熱愛家鄉(xiāng)”“熱愛生活”。四、基于STEAM理念下沙田水鄉(xiāng)文化項目實施技術路線

STEAM教育是一種典型的建構主義教學實踐，本項目以實踐研究為主，輔以文獻研究法以及案例研究法。項目在“綜合實踐活動課程”的基礎上，以“項目或問題”為核心立足點，設計項目完成或問題解決過程中的學習投入（選題、開題）、管理學生學習活動過程（做題）、學習評估（結題）等關鍵環(huán)節(jié)，同時“學生為主，教師為輔”，關注項目整個完成過程中后，學生獲得知識的系統化與結構化遷移，使學生得到能力的提升。

加布魯納認為：學生在發(fā)現學習的過程中使其解決問題的能力得到發(fā)展，指出發(fā)現學習的步驟包括：提出問題——激起探究欲望——提供解決問題的多種可能假設——協助學生收集與問題解決有關資料——審查資料得出結論——引導學生用分析思維去證實結論，使問題得以解決。發(fā)現學習的步驟啟發(fā)我們以水鄉(xiāng)文化項目為切入點，開展基于綜合實踐活動實施STEM課程的研究。同時，加涅的學習分類理論為水鄉(xiāng)文化項目為切入點，開展基于綜合實踐活動實施STEM教育提供了全新的思路，由此形成了調查研究項目、體驗探究項目以及動手創(chuàng)作項目等的劃分。

時代在進步，傳統沙田文化項目也會相應更新，教師既要辯證對待傳統文化的消亡，又要學會利用新的理念、技術和方法去傳承，去創(chuàng)造新的項目，聚焦于學生解決問題，促進全面發(fā)展的全過程，讓學生體會更多融合文化與技術下的知識學習，重新思考跨學科內容融合的問題。

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