談梅芬
STEM教育是將科學、技術、工程、數(shù)學甚至是和藝術等領域有機融合,開展的跨學科教育。這就要求教師打破傳統(tǒng)的學科內容框架,整合各學科之間相互關聯(lián)的知識,用項目式教學的方式,帶領學生主動參與實踐活動,并通過研究成果的信息輸出,幫助學生完成認知的深度建構。項目整合,開展有趣有料的校本化STEM學習活動
對現(xiàn)有教材內容的校本化調整。教師需要基于課程標準與學科特點,根據(jù)兒童學習的規(guī)律,對現(xiàn)有教材進行校本化加工調整,以便將課程標準的目標真正落實到教學中去。如《簡單電路》一課,原教材以科學探究為主,通過認識并點亮小燈泡,知道簡單電路的工作原理。白熾燈泡是實驗的主要器材,但因高能耗,自2012年起國家就逐步停止使用,現(xiàn)今學生見得更多的是各種節(jié)能環(huán)保的LED燈。基于此思考,筆者結合我校以節(jié)日文化為主題的校本課程,對本課的教材內容及器材進行調整,將學習任務設置為“制作LED發(fā)光賀卡”。教師通過引導學生繪制一張新年賀卡,設計點亮LED燈的電路圖,把電路原理的學習整合在了發(fā)光賀卡的設計與制作中。學生對此表現(xiàn)出濃厚的興趣,甚至有學生在課后制作出了帶開關的LED手電筒。盡管教學內容與教學形式與原教材發(fā)生了改變,但并未違背2017年版《義務教育小學科學課程標準》中對電能教學目標的落實。
打通課程之間關聯(lián)性的校本化重構。STEM教育強調四個統(tǒng)整:經驗與知識的統(tǒng)整,學生與社會的統(tǒng)整,正式課程與非正式課程的統(tǒng)整,時空資源之間的統(tǒng)整。基于此理念引領,STEM既可以在單一學科內進行教學內容的調整,也可以是跨學科的重構,比如科學與綜合實踐學科、科學和信息技術學科的整合等。比如我校NOC物聯(lián)網創(chuàng)新設計社團班的一項作品,學生基于人類無法勘測地心的科學困難,借助比特材料的組裝與傳感器的應用,設計出了“地心探測者”的概念車。當然,這樣的課程重構還可以發(fā)生在學校與家長之間、學校與社會之間。
二、實踐探究,營造深度學習的校本化STEM學習場域
STEM教育引入工程設計的探究模式,強調產品導向,學生以一個真實問題為背景,利用身邊已有的學習資源,自主設計項目方案,并在項目任務的完成過程中實現(xiàn)創(chuàng)新性解決問題能力的提升。同樣以《制作發(fā)光賀卡》為例,活動目標是成功制作一張LED發(fā)光賀卡,為此學生需要給自己的賀卡進行封面主題的確定,選擇發(fā)光點與圖片相吻合的版面布局。學生設計出了各種圖案,有的是一雙眼睛,有的是圣誕樹上的禮物、有的是舞臺幕布上的星星,這一開放性的活動環(huán)節(jié)極大地發(fā)揮了孩童的主觀能動性與非凡想象力。同樣,為問解決題而進行的方案設計還出現(xiàn)在整個項目的多個環(huán)節(jié),如學生發(fā)現(xiàn)LED小燈一直亮著很耗電,想設計一種能控制燈亮滅的開關,他們對此討論出了多種解決方案:比如有學生想到把電路中的銅箔帶斷開,連接一個可以可移動的回形針;還有學生想到給紐扣電池與銅箔帶的接觸面上插一個塑料片,通過塑料片的插與拔,控制電路的斷路與通路。注重現(xiàn)實問題的解決,這樣的活動能促使學生不斷動用自身已有的知識技能,為尋求答案努力探索,做批判性的思考者和問題的解決者。
三、 評價交流,關注學生的校本化STEM學習體驗
STEM教育中的活動評價則是促進學生元認知的有效手段,學生在教師的指導下進行評價交流,始終關注于自己在學習中的真實體驗,這也能改變傳統(tǒng)教學過程中教師權威強制的調控,最終指向為學生自我學習、合作學習的調控。教師適時引導學生進行階段性小結,能加強學生對知識技能、情感態(tài)度的再認識,同時能幫助學生及時發(fā)現(xiàn)自己想法的差異度,關注產品設計中出現(xiàn)的疑問難題,以便尋找到解決問題的有效路徑。如《制作護耳器》這個校本案例,教師要求學生扮演失聰者后記錄活動體會,他們是這樣表述自己想法的:“讓我閉著嘴巴玩游戲,怎么可能?我總控制不住地想要喊出來?!边@些來自學生的真實感受,為護耳器的設計制作產生強大的內心驅動力。
總結性評價是STEM項目結束時進行的評價活動,演講則是一個很好的匯報展示形式。小學生進行的演講有多種形式,可以是團隊分工協(xié)作的模式,也可以是各小組選派代表進行。為使學生更樂于接納并投身這樣的評價行為,教師可適當增加活動的游戲元素,如《制作護耳器》案例中,教師就把演講的要求布置為:“你馬上要與廠方人員見面了,你們的面談將直接影響產品能否被對方看中。會面時可以從實物展示以及海報宣傳兩方面入手,爭取讓廠家相信你設計的護耳器能完全滿足產品要求?!睂W生在模擬真實場景的演講展示中,厘清自己在活動中的角色扮演及從事的具體事務,并學習客觀評價自己行為的有效性。
隨著我國STEM 教育實踐研究的不斷深入,各校都在開展形式多樣的教學活動,但無論是項目借鑒還是自我開發(fā),只有基于學校的師生現(xiàn)狀,結合學校的辦學特色,根植于本土本校的教育,才能持久發(fā)展與蓬勃壯大,才能真正提升學生作為社會人的公眾科學素養(yǎng)。