文/廣州市越秀區(qū)東山培正小學(xué)

區(qū)寶華

一、引言

目前，STEM教育在中國(guó)進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段，在教育實(shí)踐、理論研究和教育政策方面取得明顯進(jìn)展。但在我們國(guó)家STEM教育實(shí)踐領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)STEM 教育尚未形成完整的理論體系和操作性強(qiáng)的模式，本土化程度不夠，這使得一線的實(shí)踐者們實(shí)施起來不是那么得心應(yīng)手。培養(yǎng)一大批有創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力強(qiáng)的人才，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，這是STEM教育迫切需要解決的根本問題。因此，學(xué)校在開展STEM教育的過程中，重點(diǎn)就是培養(yǎng)有創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍。

善正教育必須體現(xiàn)“以學(xué)生的發(fā)展為本”的價(jià)值觀。善正教育將人本思想凝練為其育人理念：“尊重和關(guān)愛每一位學(xué)生，讓每一位學(xué)生體驗(yàn)成功，讓每一位學(xué)生獲得發(fā)展?！薄吧普逃崩砟钆cSTEM教育不謀而合，STEM教育是面向全體學(xué)生的教育過程，小組協(xié)作是STEM課程的主要開展形式，體現(xiàn)了學(xué)生的全體參與，其學(xué)習(xí)過程教師必須尊重和關(guān)愛每位學(xué)生，在STEM課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要體驗(yàn)到成功，獲得發(fā)展，教師作為引導(dǎo)者的地位尤為重要，如果教師對(duì)STEM教育理論掌握不足，在教學(xué)中沒有創(chuàng)新思維，決不會(huì)使學(xué)生獲得發(fā)展，教師自身的動(dòng)手能力不強(qiáng)，決不會(huì)令學(xué)生體驗(yàn)到成功。

因此，學(xué)校在“善正教育”的理念下對(duì)STEM課程進(jìn)行開發(fā)和實(shí)踐，在實(shí)踐中讓教師得到發(fā)展，從實(shí)踐中培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍。

二、學(xué)校開展STEM課程的實(shí)施思路

STEM教育就是讓學(xué)生面對(duì)真實(shí)情境的問題，通過將科學(xué)探究、工程設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)方法和技術(shù)制作有機(jī)統(tǒng)一，運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)和方法來解決實(shí)際問題，學(xué)生通過做中學(xué)，學(xué)會(huì)應(yīng)用跨學(xué)科的知識(shí)方法，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，是跨學(xué)科課程整合，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展的一種教育方式。在學(xué)校實(shí)施STEM課程的過程中，我們認(rèn)為：首先要革新教師的教育理念，先培養(yǎng)出一批具有STEM教育理念的STEM教師，由骨干的STEM教師作為引領(lǐng)，先進(jìn)行STEM課程的實(shí)踐研究，結(jié)合我校是“廣州市首批中小學(xué)智慧校園實(shí)驗(yàn)?！钡男畔⒓夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，通過行動(dòng)研究法對(duì)STEM課程進(jìn)行基于智慧教室環(huán)境下的本土化開發(fā)，先在個(gè)別的年級(jí)個(gè)別的班級(jí)進(jìn)行STEM課程實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出一系列的STEM課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和開發(fā)出一系列STEM課程后，最后由骨干STEM教師的引領(lǐng)下在全校鋪開STEM課程，讓全體教師參與，最終達(dá)到STEM教育中要求的，STEM教育是面向全體學(xué)生的教育。

三、“善正教育”理念下STEM課程的實(shí)施過程

(一)革新理念——使教師獲得發(fā)展

1.專家引領(lǐng)

從教師層面上說，專家的引領(lǐng)和指導(dǎo)是理論提升和革新的有效途徑，特別是對(duì)STEM教育有研究的教育專家，他們具有超前的教育理念。因?yàn)镾TEM課程相關(guān)的學(xué)科并不是簡(jiǎn)單的堆砌疊加，而是將各學(xué)科緊密聯(lián)系在一起，自然地融為一個(gè)整體。專家提供的是理念和理論上的變革和革新，教師是一線的實(shí)施者，如果一線教師缺少了專家的引領(lǐng)指導(dǎo)，靠教師的獨(dú)立摸索會(huì)讓教師的壓力大增。因此，如果在理念革新上得到專家的指導(dǎo)和引領(lǐng)，可以讓教師們更快上手，但畢竟STEM課程是一種新的課程與嘗試，所以在實(shí)踐中仍然是一個(gè)理論與實(shí)際結(jié)合的過程，兩者的磨合仍需時(shí)間，理論的革新也是與時(shí)俱進(jìn)的。當(dāng)然，教師的主動(dòng)積極參與也是重要的因素，教師在教育觀念上也要主動(dòng)革新理念，這樣才能起到事半功倍的效果。

2.學(xué)校對(duì)STEM教育的大力支持

一個(gè)課程能否順利開展，開展得如何，學(xué)校是否支持是相當(dāng)重要的，我校由校長(zhǎng)牽頭成立了專門的STEM課程課題小組，邀請(qǐng)學(xué)校的名師、科長(zhǎng)，不同學(xué)科的骨干教師共同參與研究。學(xué)校支持教師走出去參加各種STEM教育有關(guān)的培訓(xùn)活動(dòng)，讓教師學(xué)有所成，把好的經(jīng)驗(yàn)、理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到STEM課程上，進(jìn)行實(shí)踐研究。但畢竟每次培訓(xùn)的人數(shù)有限，所以對(duì)于全校教師，我們采取“請(qǐng)進(jìn)來”的方式，邀請(qǐng)STEM教育專家進(jìn)入學(xué)校。例如，我們邀請(qǐng)華南師范大學(xué)的李克東教授，張新華副教授等STEM教育專家進(jìn)入學(xué)校為全校教師做培訓(xùn)、做講座，提升教師的業(yè)務(wù)水平。

(二)實(shí)踐前行——使學(xué)生獲得成功

1.穩(wěn)步推進(jìn)，全面實(shí)施

隨著STEM教育的升溫，很多學(xué)校都在積極探索和開展STEM課程。雖然STEM教育必須是面向全體學(xué)生，但我校認(rèn)為應(yīng)采用穩(wěn)步推進(jìn)的做法，先在個(gè)別的年級(jí)個(gè)別的班級(jí)進(jìn)行STEM課程的開發(fā)與實(shí)施，經(jīng)過多輪的行動(dòng)研究后，完善了STEM課程的整體設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)教師的教學(xué)理念進(jìn)行培訓(xùn)和革新后，再逐步推廣到一個(gè)年級(jí)，每個(gè)年級(jí)穩(wěn)步推進(jìn)，最終達(dá)到每個(gè)年級(jí)都有適合學(xué)生學(xué)習(xí)的STEM課程，最終達(dá)到STEM教育是面向所有學(xué)生培養(yǎng)綜合素質(zhì)的載體的實(shí)施目標(biāo)。

2.基于智慧教室環(huán)境下開發(fā)和實(shí)施STEM課程

我校是“廣州市首批中小學(xué)智慧校園實(shí)驗(yàn)校”，多媒體技術(shù)與教學(xué)課程深度融合一直是學(xué)校的教學(xué)特色之一。我校希望利用智慧教室，使STEM課程更有效地開展，也為STEM課程的實(shí)施提供技術(shù)支持。在STEM課程的開發(fā)與實(shí)施中，采用行動(dòng)研究法，分別選擇四年級(jí)的兩個(gè)班級(jí)在上下學(xué)期進(jìn)行實(shí)施STEM課程的對(duì)比研究，借助智慧教室的環(huán)境下對(duì)STEM課程完成2次周期性的課程實(shí)施，最終完成STEM課程的開發(fā)。下面以STEM課程——《制作雨量器》為例，闡述對(duì)STEM課程進(jìn)行的開發(fā)與實(shí)施：

第一輪課程實(shí)施

課程實(shí)施前：在開課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，學(xué)生按照學(xué)號(hào)順序進(jìn)行分組并自主選舉了小組長(zhǎng)，讓每個(gè)小組制訂自己小組的協(xié)作公約，共同遵守。

課程實(shí)施中：在基于智慧教室的環(huán)境下開展STEM課程，在課程中多處與智慧教室環(huán)境相結(jié)合。在STEM課程中特別關(guān)注學(xué)生的閱讀能力培養(yǎng)，為了使閱讀材料能更貼近學(xué)生的生活，在課程中大量加入了本土化的元素，如：在興趣引入上，用沿海地區(qū)熟知的粵語童謠《落雨大》作為導(dǎo)入，從而知道沿海地區(qū)多雨的天氣特點(diǎn)，繼而布置調(diào)查任務(wù)，調(diào)查廣州市某年的降雨量，利用平臺(tái)的圖表功能自動(dòng)將數(shù)據(jù)生成條形統(tǒng)計(jì)圖，用閱讀與數(shù)學(xué)方法分析相結(jié)合，挖掘閱讀材料與統(tǒng)計(jì)圖中的信息，加深對(duì)降雨量的了解。引發(fā)學(xué)生思考怎樣解決測(cè)量降雨量的問題，轉(zhuǎn)移到制作雨量器的活動(dòng)中，運(yùn)用工程和技術(shù)設(shè)計(jì)的方法利用身邊的材料來設(shè)計(jì)一個(gè)雨量器并測(cè)量降雨量。小組成員通過討論協(xié)助，先畫出設(shè)計(jì)圖，將完成的設(shè)計(jì)圖上傳到平臺(tái)，同學(xué)在自己的平板上就能看到每個(gè)小組的設(shè)計(jì)，如有疑問還可以在平臺(tái)上發(fā)表自己的意見，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。設(shè)計(jì)完成后便按照設(shè)計(jì)圖攜帶材料和工具進(jìn)行第一次的制作，制作后的雨量器運(yùn)用科學(xué)研究的方法來驗(yàn)證雨量器的可使用性，記錄降雨量，利用平臺(tái)生成的統(tǒng)計(jì)圖，利用數(shù)據(jù)和圖表進(jìn)行分析，驗(yàn)證第一次制作的雨量器的可使用性。由于制作完成后下雨時(shí)間不多，因此采用了模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)制作的雨量器進(jìn)行測(cè)試。

根據(jù)第一次的測(cè)試和同學(xué)們?cè)谟懻摲窒碇械贸鲂薷慕ㄗh，小組對(duì)雨量器的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，然后再次重復(fù)科學(xué)驗(yàn)證和小組間分享，完善雨量器作品。

課程實(shí)施后：利用微課、動(dòng)畫等形式對(duì)學(xué)生的知識(shí)進(jìn)行拓展，如：天氣的測(cè)量，水循環(huán)、氣象科技的發(fā)展等，目的在于提高學(xué)生的興趣，學(xué)會(huì)從生活中再次發(fā)現(xiàn)問題，利用STEM的學(xué)習(xí)理念解決問題。最后利用多媒體平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)總結(jié)和測(cè)評(píng)，再結(jié)合各項(xiàng)穿插在課程中的評(píng)價(jià)量規(guī)，給予每位學(xué)生一個(gè)科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)。

第一輪課程實(shí)施中遇到的問題：1.課前分組的問題。在第一次的實(shí)踐過程中，學(xué)生是按照學(xué)號(hào)順序進(jìn)行分組并自主選舉了小組長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)在開展教學(xué)的過程中，有個(gè)別小組的組員間的矛盾激烈而且不斷升溫，甚至需要教師犧牲課堂的時(shí)間來解決學(xué)生間的矛盾，針對(duì)這一現(xiàn)象，在第一次實(shí)踐的中期，通過讓每個(gè)小組制訂小組協(xié)作公約，共同遵守，制定公約后發(fā)現(xiàn)成員間的矛盾稍有減少，但又有新的問題：一些小組的成員間的學(xué)習(xí)興趣不高，有部分成員缺乏活動(dòng)參與，反思后認(rèn)為這種按學(xué)號(hào)來進(jìn)行分組的隨機(jī)性大，未必能夠讓不同性格、能力的學(xué)生組成一個(gè)小組，造成組與組之間有比較明顯的差異，協(xié)作學(xué)習(xí)的效果不理想。2.雨量器的測(cè)試問題。鑒于廣州市的氣候特點(diǎn)，秋冬雨水少，春夏雨水多，而第一次實(shí)踐過程剛好是在第一學(xué)期，雨水較少，因此我們選擇了模擬降雨的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生去測(cè)量雨量器的準(zhǔn)確性，但在模擬實(shí)驗(yàn)過程中，無法解決“降雨”均勻的這一問題，另外在模擬實(shí)驗(yàn)過程中，小組間的不穩(wěn)定和不相同的因素較多，引致小組間的測(cè)試結(jié)果并不統(tǒng)一甚至是錯(cuò)誤，對(duì)測(cè)試的結(jié)果大打折扣，也不利于之后的分享。3.學(xué)習(xí)平臺(tái)的問題。平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)散亂且無法在家中登錄平臺(tái)，使學(xué)習(xí)的時(shí)間和地點(diǎn)都局限在學(xué)校的某節(jié)課中，受地域和時(shí)間限制大，既不利于教師的教和也不利于學(xué)生的學(xué)。

針對(duì)第一輪實(shí)施過程中遇到的問題，我們進(jìn)行反思和優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，在第一輪課程實(shí)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行第二輪課程實(shí)施并嘗試在第二輪實(shí)施中尋找解決辦法。

第二輪課程實(shí)施

課前分組問題的解決辦法：進(jìn)行科學(xué)的小組分組：第二次的實(shí)踐中，在小組分組前按照學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)、成就動(dòng)機(jī)及氣質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，得出每位學(xué)生的個(gè)性化測(cè)試結(jié)果，根據(jù)結(jié)果分析對(duì)不同性格、能力特點(diǎn)的學(xué)生進(jìn)行合理的分組，發(fā)現(xiàn)小組間的差距減少，組員間雖在前期仍有矛盾的現(xiàn)象，但基本靠組員間的協(xié)作，自主解決了問題。

雨量器測(cè)試問題的解決辦法：始終讓學(xué)生在真實(shí)的下雨環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試：第二次實(shí)踐是在第二學(xué)期，剛好就是廣州市的多雨季節(jié)，因此學(xué)生可以在實(shí)際下雨的環(huán)境中測(cè)量雨量器的準(zhǔn)確性，兩者對(duì)比，在實(shí)際環(huán)境中測(cè)量比模擬的效果好。建議如果是進(jìn)行雨量器課程的開展，最好是在第二學(xué)期開展比較合適。

學(xué)習(xí)平臺(tái)問題的解決辦法：第二次實(shí)踐中，采用了WISE平臺(tái)構(gòu)建完整的STEM課程學(xué)習(xí)框架，再在框架中細(xì)分設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，WISE平臺(tái)只有在有互聯(lián)網(wǎng)接入的地區(qū)就能進(jìn)入，因此真正讓教師和學(xué)生都可以打破時(shí)間和地域的限制，效果凸顯。

四、結(jié)語

“善正教育”理念是讓每位學(xué)生體驗(yàn)成功，讓每位學(xué)生獲得發(fā)展。STEM教育是面向全體學(xué)生的教育，因此在“善正教育”理念下賦予了STEM課程新的解釋、新的特點(diǎn)：STEM課程是面向全體學(xué)生，讓學(xué)生體驗(yàn)成功和獲得發(fā)展的課程。所以課程的開發(fā)與實(shí)施都是建立在尊重和關(guān)愛每位學(xué)生的基礎(chǔ)上，利用小組協(xié)作開展STEM課程活動(dòng)，在師生和生生的相互協(xié)作過程中讓學(xué)生體驗(yàn)成功和獲得發(fā)展，同時(shí)也在活動(dòng)的開展和協(xié)作過程中提升了STEM教師的專業(yè)技術(shù)水平，從讓學(xué)生體驗(yàn)成功和獲得發(fā)展延伸到讓教師也是獲得成功和發(fā)展。在今后STEM課程的開發(fā)和實(shí)施過程中，充分結(jié)合“善正教育”理念，打造不僅具有本土化還要具有校本特色的培正善正教育的STEM課程，促進(jìn)STEM教育在更多、更廣的范圍內(nèi)獲得成功。