董澤華 卓澤林
摘要:STEM整合課程通過(guò)建立科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)之間的跨學(xué)科聯(lián)系,發(fā)展學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題的能力,符合核心素養(yǎng)的落實(shí)要求。如何在課堂中有效地實(shí)施STEM整合課程是開(kāi)展STEM教育的核心難題。該研究在梳理STEM整合課程內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,提出以項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式來(lái)實(shí)施STEM整合課程,包括設(shè)計(jì)真實(shí)的項(xiàng)目活動(dòng)、運(yùn)用指向?qū)W生參與的教學(xué)策略、為了學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)方式?;诖?,該研究進(jìn)一步通過(guò)分析《設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的三個(gè)教學(xué)片段,例舉了設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器項(xiàng)目的活動(dòng)引入、喂鳥(niǎo)器核心議題的師生深度課堂對(duì)話(huà)以及喂鳥(niǎo)器設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)的開(kāi)展,以期為實(shí)施STEM整合課程提供具體的案例參照。最后,該研究指出實(shí)施基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM整合課程在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的同時(shí),也對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展提出全新要求。
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目學(xué)習(xí);STEM整合課程;內(nèi)涵與實(shí)施
中圖分類(lèi)號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
新世紀(jì)以來(lái),整個(gè)世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸從以傳統(tǒng)制造業(yè)為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向以知識(shí)、科技創(chuàng)新為核心,這使得科技創(chuàng)新人才成為國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的源動(dòng)力。而對(duì)科技人才的培養(yǎng)要求促使課堂必須深度發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科問(wèn)題解決能力、批判性思維與合作交流能力等。但是,諸多學(xué)校課堂受制于外界的升學(xué)壓力,將應(yīng)試作為學(xué)校發(fā)展的重點(diǎn),以分?jǐn)?shù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式取代了高質(zhì)量的促進(jìn)學(xué)生真正學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐。為了培養(yǎng)未來(lái)所需的科技人才,學(xué)校課程必須發(fā)生變革,越來(lái)越多的研究表明由科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)組合而成的STEM整合課程(Integrative STEM Curriculum)逐漸成為實(shí)現(xiàn)上述愿景的重要渠道?!吨袊?guó)STEM教育白皮書(shū)》(2017)也提議將STEM教育發(fā)展納入國(guó)家創(chuàng)新人才培養(yǎng)戰(zhàn)略,構(gòu)建系統(tǒng)化、跨學(xué)段的STEM整合課程。這是因?yàn)镾TEM整合課程能讓學(xué)生在真實(shí)情境中,經(jīng)歷有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程,擁有足夠的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)以來(lái)探索和發(fā)展科學(xué)技術(shù),綜合運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)以提升問(wèn)題解決的能力,這符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的本質(zhì)要求。其中,以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為載體的STEM整合課程是實(shí)現(xiàn)STEM育人目標(biāo)、培養(yǎng)STEM創(chuàng)新型人才的一種重要模式。因此,如何基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)施STEM整合課程,幫助學(xué)生跨學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí),提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力成為本研究的重點(diǎn)。
(一)STEM整合課程
科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門(mén)課程知識(shí)之間存在著普遍的交叉聯(lián)系,這為STEM整合課程的形成提供了必要條件。當(dāng)前,學(xué)界對(duì)STEM整合課程的不同理解產(chǎn)生了不同的STEM整合課程內(nèi)涵。桑德斯(Sanders)將STEM整合課程定義為“探索STEM兩個(gè)或以上學(xué)科領(lǐng)域之間,或者任一STEM學(xué)科和其他學(xué)校學(xué)科之間的教與學(xué)的方法”。摩爾(Moore)等人將STEM整合課程界定為“基于學(xué)科和真實(shí)世界問(wèn)題之間的聯(lián)系,將STEM的某些學(xué)科或所有學(xué)科內(nèi)容納入到某一課堂、某一單元或某一節(jié)課之中”。在這一定義中,摩爾特別重視教師通過(guò)STEM情境的整合來(lái)教授STEM中某門(mén)或多門(mén)學(xué)科內(nèi)容?;裟幔℉oney)等人將STEM整合課程概括為“在復(fù)雜現(xiàn)象或情境下,學(xué)生運(yùn)用STEM各學(xué)科的知識(shí)和技能完成特定學(xué)習(xí)任務(wù)”。該定義與摩爾等人所界定的STEM整合課程有一定的相似性,都特別強(qiáng)調(diào)課程情境對(duì)于課程整合的重要作用。凱利(Kelley)和諾爾斯(Knowles)兩位研究者也將STEM整合課程理解為“在真實(shí)情境中結(jié)合STEM實(shí)踐,建立學(xué)科間的聯(lián)系以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)為目的,教授兩個(gè)或更多STEM領(lǐng)域內(nèi)容的方法”。上述STEM整合課程的定義,盡管表述各有不同,但都強(qiáng)調(diào)應(yīng)基于真實(shí)情境,打破STEM四門(mén)學(xué)科的界限,將各個(gè)學(xué)科建立知識(shí)聯(lián)系,以達(dá)成跨學(xué)科整合的效果。此外,STEM整合課程并不是簡(jiǎn)單地將四門(mén)學(xué)科合并,更不是“一刀切”地將所有四門(mén)學(xué)科內(nèi)容都設(shè)計(jì)到某一節(jié)課當(dāng)中,而是需要根據(jù)特定主題找到學(xué)科問(wèn)的關(guān)聯(lián)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)STEM的跨學(xué)科整合??傊xSTEM整合課程并不是一件難事,而實(shí)施STEM整合課程才是開(kāi)展STEM教育的真正挑戰(zhàn)所在。
(二)基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM整合課程
為了有效地實(shí)施STEM整合課程,大量的學(xué)習(xí)模式不斷涌現(xiàn),包括項(xiàng)目學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、問(wèn)題學(xué)習(xí)以及設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)等。其中,項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-based Learning)旨在以真實(shí)項(xiàng)目為基礎(chǔ),要求學(xué)生運(yùn)用多種方法技能,解決一系列問(wèn)題,進(jìn)而來(lái)完成最終項(xiàng)目。高質(zhì)量的項(xiàng)目學(xué)習(xí)往往指向?qū)W生學(xué)習(xí)的本質(zhì),成為發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科素養(yǎng)最為重要的一種學(xué)習(xí)模式。穆斯塔法(Mustafa)等人對(duì)近十年STEM整合課程研究的元分析表明,項(xiàng)目學(xué)習(xí)是當(dāng)前STEM整合課程開(kāi)展數(shù)量最多的學(xué)習(xí)模式。這也在一定程度上佐證了基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)開(kāi)展STEM整合課程的高效性?;陧?xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM整合課程,也即STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí),為學(xué)生提供開(kāi)放式的真實(shí)項(xiàng)目任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)掌握和運(yùn)用STEM跨學(xué)科知識(shí)和技能,解決多個(gè)相關(guān)問(wèn)題,最終完成項(xiàng)目任務(wù),達(dá)成所要求的項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)。在STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,明確的STEM學(xué)習(xí)結(jié)果和開(kāi)放的STEM項(xiàng)目任務(wù)是兩大核心要素。明確的學(xué)生STEM學(xué)習(xí)表現(xiàn)結(jié)果是指,通過(guò)實(shí)施STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)生實(shí)現(xiàn)所要求的STEM課程學(xué)習(xí)目標(biāo),也就是學(xué)生應(yīng)該在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等方面呈現(xiàn)怎樣的具體學(xué)習(xí)結(jié)果。開(kāi)放的STEM項(xiàng)目任務(wù)則是借助項(xiàng)目解決方案的多種可能性,讓學(xué)生運(yùn)用STEM學(xué)科知識(shí)自由地解讀項(xiàng)目相關(guān)的問(wèn)題,以形成諸多解決方式??梢?jiàn),基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM整合課程旨在讓學(xué)生參與到真實(shí)的STEM項(xiàng)目任務(wù)當(dāng)中,學(xué)習(xí)和調(diào)動(dòng)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí),形成項(xiàng)目解決方案并予以實(shí)施,最終完成項(xiàng)目產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)所要求的學(xué)習(xí)期望。
如果將實(shí)施理解為預(yù)設(shè)的方案在實(shí)踐中的具體開(kāi)展,那么學(xué)校課堂層面的課程實(shí)施則主要涉及到學(xué)習(xí)方案的設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐的開(kāi)展以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)達(dá)成情況的評(píng)價(jià)。因此,實(shí)施基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的STEM整合課程,也主要包括這三大關(guān)鍵議題,分別為設(shè)計(jì)STEM項(xiàng)目活動(dòng)以最大化地為學(xué)生提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),落實(shí)指向?qū)W生深度參與STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐以及開(kāi)展為了學(xué)生STEM學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)。基于此,本研究從這三大議題出發(fā),探索STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的可能實(shí)施路徑。
在這一部分,我們將呈現(xiàn)上海某小學(xué)STEM課堂的三個(gè)教學(xué)片段。這三個(gè)片段都是同一位教師在教授《設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》STEM項(xiàng)目的不同時(shí)間段所產(chǎn)生的師生對(duì)話(huà),并且充分體現(xiàn)了項(xiàng)目學(xué)習(xí)視角下STEM整合課程的教學(xué)特點(diǎn)。整個(gè)《設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》項(xiàng)目學(xué)習(xí)貫穿一整個(gè)學(xué)期,在一般情況下,該教師每?jī)尚瞧谏弦淮握n,每次都是連續(xù)兩個(gè)課時(shí)?!对O(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》項(xiàng)目的最終目標(biāo)是學(xué)生以小組為單位,經(jīng)過(guò)一系列STEM課程學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐之后,運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等知識(shí),設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器方案,并根據(jù)方案制作一個(gè)能夠適合鳥(niǎo)類(lèi)居住的喂鳥(niǎo)器。其中,該教師所用到的課程材料主要是由其所在學(xué)校向國(guó)際培森(Person)教育公司購(gòu)買(mǎi)的,目前,國(guó)內(nèi)不少學(xué)校也在用此課程材料。但在與教師的訪談中,該教師提及培森課程材料非常簡(jiǎn)單,很難直接指導(dǎo)教學(xué)的具體開(kāi)展,因此,每節(jié)課教案的具體設(shè)計(jì)成為該教師課前的必備核心工作。盡管這讓教師失去照搬教材的“機(jī)會(huì)”,但反而給教師設(shè)計(jì)和開(kāi)展STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)提供了足夠的自由空間。在這一背景下,我們?cè)齻€(gè)課堂師生對(duì)話(huà)的片段,來(lái)一窺該教師是如何來(lái)基于喂鳥(niǎo)器項(xiàng)目具體開(kāi)展STEM整合課程的。
(一)教學(xué)片段一:喂鳥(niǎo)器項(xiàng)目活動(dòng)的引入
教師:剛剛通過(guò)視頻了解到如果一個(gè)地方的花朵枯萎了,如果一個(gè)地方的環(huán)境變得非常惡劣了,鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)通過(guò)遷徙的方式遷到其它地方來(lái)尋求更多的食物來(lái)源。那在我們上海地區(qū)也有很多的鳥(niǎo)類(lèi)。據(jù)相關(guān)研究表明,這些鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量也是在不斷減少的。除了城市森林面積少之外,還有一些比較極端惡劣的天氣,比如冬天異常的寒冷,夏天異常的酷熱,都會(huì)影響他們的覓食。那大家作為上海的一份子,你們可以為鳥(niǎo)類(lèi)做些什么?幫助鳥(niǎo)類(lèi)能做什么?
學(xué)生A:我們要保護(hù)綠化。
學(xué)生B:我們可以做個(gè)籠子,籠子里面給鳥(niǎo)兒放一些食物,讓它們?cè)诶锩嫔嫦氯ァ?/p>
教師:你要把鳥(niǎo)捉到籠子里嗎?
學(xué)生B:不是,放些食物引誘它,讓它好好活下來(lái)。
教師:噢,我領(lǐng)會(huì)你的意思了。就是做一個(gè)籠子,用這個(gè)籠子來(lái)讓鳥(niǎo)兒休息。這個(gè)籠子叫什么?
學(xué)生(所有):喂鳥(niǎo)器。(注:因?yàn)樵谇懊娴囊曨l已經(jīng)有提到喂鳥(niǎo)器的概念,學(xué)生就大膽說(shuō)出了這個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ))
學(xué)生C:我可以自己動(dòng)手做一個(gè)喂鳥(niǎo)器,然后做一個(gè)鳥(niǎo)巢,在鳥(niǎo)巢中放些食物,這樣小鳥(niǎo)就不用擔(dān)心沒(méi)有地方住了。
教師:非常有愛(ài)心,大家都想到了做一個(gè)喂鳥(niǎo)器,幫助小鳥(niǎo)度過(guò)寒冷的冬季。
……
教師:那么制作喂鳥(niǎo)器對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的什么?
學(xué)生D:哦……困難。
學(xué)生(部分):工程。
學(xué)生(部分):項(xiàng)目。
教師:對(duì)的,是很大的項(xiàng)目,工程。我們?cè)谧鲞@項(xiàng)工程的時(shí)候,我們需要做哪些事情呢?
……
由于《設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》的項(xiàng)目情境是以國(guó)外生態(tài)環(huán)境為背景,這樣的情境設(shè)計(jì)就很難直接讓上海的小學(xué)生產(chǎn)生代入感,為了更好地把學(xué)生帶入到周?chē)钪?,在情境?dǎo)入方面,該教師做了如下的本土化調(diào)整:首先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源,特別是視頻資源介紹南美洲常見(jiàn)的蜂鳥(niǎo)在冬天時(shí)南遷覓食,南方的居民會(huì)為蜂鳥(niǎo)提供保暖的窩。然而,這樣的情境還是不容易讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)鳥(niǎo)窩對(duì)于鳥(niǎo)的重要性,也就難以讓學(xué)生置身其中去解決問(wèn)題。教師進(jìn)而以上海為真實(shí)背景,介紹上海地區(qū)的不同種類(lèi)的鳥(niǎo),指出上海并沒(méi)有太多森林綠化的前提下,呼吁學(xué)生為鳥(niǎo)類(lèi)建造喂鳥(niǎo)器。于是,發(fā)生了上述引出《設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》項(xiàng)目活動(dòng)的相關(guān)對(duì)話(huà)。
這段課堂對(duì)話(huà)發(fā)生在《設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器》STEM項(xiàng)目的第二次課程教學(xué)中,教師在經(jīng)過(guò)良好的情境引入之后,引發(fā)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的初步認(rèn)知,進(jìn)而慢慢地呈現(xiàn)本學(xué)期所要解決的STEM核心問(wèn)題,即“如何幫助鳥(niǎo)兒度過(guò)寒冷的冬季?”,解決這一問(wèn)題就是需要開(kāi)展相應(yīng)的STEM項(xiàng)目。此時(shí),教師鼓勵(lì)讓學(xué)生提出可解決該問(wèn)題的項(xiàng)目方案,也就是設(shè)計(jì)一個(gè)適合鳥(niǎo)類(lèi)生活的“籠子”。在這里,這一項(xiàng)目是真實(shí)的,設(shè)計(jì)真正能夠適合鳥(niǎo)類(lèi)生活的“籠子”,把學(xué)生帶入到真實(shí)情境中,而且核心問(wèn)題是明確的,但具體如何實(shí)現(xiàn)喂鳥(niǎo)器的設(shè)計(jì),教師在這堂課中并沒(méi)有直接說(shuō),而是讓學(xué)生盡其所能地發(fā)散思維。同時(shí),教師也在注重盡可能為學(xué)生營(yíng)造可以大膽表達(dá)、貼近現(xiàn)實(shí)生活的學(xué)習(xí)環(huán)境,面對(duì)學(xué)生各種類(lèi)型的回答,教師都給予不同程度地回應(yīng)。最終,我們看到學(xué)生的回答從“籠子”到“喂鳥(niǎo)器”,再到“工程項(xiàng)目”,呈現(xiàn)遞進(jìn)式的STEM概念轉(zhuǎn)化。
(二)教學(xué)片段二:小組深度討論喂鳥(niǎo)器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
教師:哪一個(gè)組,先到前面來(lái)匯報(bào)?對(duì),你們小組,全部上來(lái),每人說(shuō)一條哦。
小組1(學(xué)生E):我是認(rèn)為給麻雀的食物要多,因?yàn)槲医?jīng)常看到麻雀在地上吃來(lái)吃去。
教師:你的意思是給鳥(niǎo)的食物要多樣化。
小組1(學(xué)生F):麻雀要飛來(lái)飛去,要給它有地方飛。
教師:就是這個(gè)喂鳥(niǎo)器要大。
小組1(學(xué)生G):高度要適合,高度要很高的話(huà),就會(huì)很寒冷,麻雀就會(huì)凍死。
小組1(學(xué)生H):還有,我們認(rèn)為環(huán)境也要好,環(huán)境不好的話(huà),會(huì)污染食物。
教師:都說(shuō)好了吧?很棒。這一小組對(duì)喂鳥(niǎo)器的要求給出了他們的理由。
小組2(學(xué)生I):如果喂鳥(niǎo)器食物過(guò)多的話(huà),食物就會(huì)過(guò)期了。
小組2(學(xué)生J):喂鳥(niǎo)器的高度,有的鳥(niǎo)兒習(xí)慣飛得很高,有的鳥(niǎo)兒習(xí)慣飛得很低,所以要確保麻雀飛行的高度,才能確保喂鳥(niǎo)器的高度。
教師:好,非常棒,繼續(xù)。
小組2(學(xué)生K):喂鳥(niǎo)器口的大小,因?yàn)橛械镍B(niǎo)很大,有的鳥(niǎo)很小,所以我們從體積、面積來(lái)設(shè)計(jì)的。
小組2(學(xué)生L):還有,如果食物太少的話(huà),鳥(niǎo)之間就會(huì)爭(zhēng)搶?zhuān)行B(niǎo)就會(huì)受傷了。
……
教師:接下來(lái)的小組講的盡量不要和他們重復(fù)哦。
……
該片段主要是在學(xué)生小組合作討論設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器方案所應(yīng)注意的事項(xiàng)之后發(fā)生的課堂對(duì)話(huà)。STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)對(duì)于項(xiàng)目完成的重要意義。因此,在讓學(xué)生完成喂鳥(niǎo)器這一工程時(shí),教師首先要求學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,相互合作來(lái)對(duì)喂鳥(niǎo)器的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行討論,然后對(duì)所討論的內(nèi)容進(jìn)行小組匯報(bào)。在這一堂課中,小組討論匯報(bào)幾乎占了整整一節(jié)課的時(shí)間,教師讓學(xué)生以小組為單位深度挖掘設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器應(yīng)該注意的事項(xiàng),這體現(xiàn)了對(duì)STEM項(xiàng)目中核心話(huà)題的深度探索。其中,教師持續(xù)地引導(dǎo)小組學(xué)生產(chǎn)生更為多樣的問(wèn)題,并不斷讓學(xué)生從不同角度提出自己不同的觀點(diǎn),盡可能地讓每個(gè)學(xué)生都“有話(huà)可說(shuō)”。在這樣的情形下,學(xué)生擁有足夠多的機(jī)會(huì)參與STEM項(xiàng)目討論,每個(gè)人都有表達(dá)的機(jī)會(huì)。盡管我們看到在這一對(duì)話(huà)片段中,教師的話(huà)語(yǔ)數(shù)量很少,更多地是學(xué)生在匯報(bào)交流,但實(shí)際上,該教師在行為動(dòng)作上,卻是在經(jīng)常地鼓勵(lì)、引導(dǎo)、規(guī)范學(xué)生的表達(dá),不斷地去發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),而這反而要求教師比傳統(tǒng)課堂教學(xué)需要投入更多的精力。正如前面所提到,在STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者。
(三)教學(xué)片段三:喂鳥(niǎo)器項(xiàng)目評(píng)價(jià)任務(wù)的開(kāi)展
教師:請(qǐng)你在拿到這張?jiān)O(shè)計(jì)單時(shí),馬上把你要喂的鳥(niǎo)的種類(lèi)填上去。要注意哦,填上海地區(qū)比較常見(jiàn)的鳥(niǎo)。最好不可以出現(xiàn)上?;蛘咧袊?guó)沒(méi)有的鳥(niǎo)兒,不然的話(huà),你設(shè)計(jì)的喂鳥(niǎo)器就沒(méi)有鳥(niǎo)來(lái)吃(里面的食物)。
學(xué)生M:好的!
教師:大家在設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器之前,你們要看下我這邊的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)你們按照這樣的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì),第一條布局要合理,書(shū)寫(xiě)要清晰,字跡工整。第二條,團(tuán)隊(duì)合作。第三條設(shè)計(jì)要貼合實(shí)際。第四條,喂鳥(niǎo)器的功能要盡可能齊全……(注:接下去老師闡述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容及要求,并自己展示較好的作品,體現(xiàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)所要求的)
教師:接下來(lái)我想問(wèn)同學(xué)們一個(gè)問(wèn)題,如果我們小組里三名同學(xué),在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,比如對(duì)于采用什么零件啊、什么材料啊,有爭(zhēng)議,遇到這種情況怎么辦?
學(xué)生N:那每個(gè)人都可以說(shuō)說(shuō)為什么這個(gè)好,然后呢,最終看最好的材料來(lái)做。
教師:對(duì),我們可以采取小組討論、投票的結(jié)果來(lái)決定用什么材料來(lái)做。如果你們小組只有兩名同學(xué)的話(huà),可以找我,我來(lái)幫你們投投票,哪一個(gè)材料更棒。
該教學(xué)片段主要關(guān)于教師對(duì)喂鳥(niǎo)器方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)的開(kāi)展,包括以評(píng)分規(guī)則引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目以及小組評(píng)議促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),體現(xiàn)了為了學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)理念。我們看到教師首先提出了課堂中學(xué)生所應(yīng)完成的評(píng)價(jià)任務(wù),也就是畫(huà)好喂鳥(niǎo)器的設(shè)計(jì)圖紙,并且應(yīng)像工程師設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)圖紙一般,對(duì)方案注明所用的材料、尺寸等,這就要求學(xué)生綜合應(yīng)用科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程甚至藝術(shù)學(xué)科的知識(shí)。開(kāi)放式的評(píng)價(jià)任務(wù)讓學(xué)生不再局限于回答某一問(wèn)題,或者完成某一些試題,而是讓學(xué)生放手大膽地設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器圖紙。為了使得學(xué)生的表現(xiàn)變得可見(jiàn),從而變得可測(cè)評(píng),對(duì)應(yīng)這一評(píng)價(jià)任務(wù),教師設(shè)計(jì)了學(xué)生能夠理解的具體評(píng)分規(guī)則。這一方面幫助教師評(píng)價(jià)學(xué)生的任務(wù)完成度,另一方面,學(xué)生也可對(duì)照評(píng)分規(guī)則來(lái)完成喂鳥(niǎo)器圖紙的設(shè)計(jì)。而這正是體現(xiàn)了指向?qū)W生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)思想。此外,教師在具體實(shí)施評(píng)價(jià)時(shí),針對(duì)“有爭(zhēng)議”的議題,采取的策略是鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、相互評(píng)價(jià),同時(shí)要求小組成員經(jīng)過(guò)科學(xué)地論證,得出小組最為理想的結(jié)果。更值得注意的是,該教師將自己教師角色適時(shí)地轉(zhuǎn)為學(xué)生的同伴,鼓勵(lì)學(xué)生讓自己參與到學(xué)生的設(shè)計(jì)活動(dòng)評(píng)價(jià)中去,將教師評(píng)價(jià)作為學(xué)生的同伴評(píng)價(jià),讓學(xué)生感受到教師同樣是他們的合作伙伴。這與傳統(tǒng)的教師絕對(duì)評(píng)價(jià)中心有著鮮明的區(qū)別。
STEM整合課程為學(xué)生學(xué)習(xí)21世紀(jì)關(guān)鍵知識(shí)和技能提供了足夠的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),并能顯著提升學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)投身于STEM項(xiàng)目進(jìn)而完成STEM項(xiàng)目,在這一過(guò)程中,他們擁有更多機(jī)會(huì)產(chǎn)生深度學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科問(wèn)題解決和創(chuàng)新能力的發(fā)展。從前文所展示的三個(gè)教學(xué)片段中,我們可以清楚地看到STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的課堂畫(huà)面,從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施到評(píng)價(jià),始終以項(xiàng)目解決為中心。本文詳細(xì)論述了項(xiàng)目學(xué)習(xí)視角下STEM整合課程的可能實(shí)施路徑,并為其提供了具體的課堂案例參照,以期幫助教師更好地理解STEM整合課程以及基于項(xiàng)目來(lái)開(kāi)展STEM整合課程。很顯然,STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的出現(xiàn)也給理科教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。首先,教師需要對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)和STEM整合課程有充分的認(rèn)識(shí)。如果教師所經(jīng)歷的課程學(xué)習(xí)很少有跨學(xué)科內(nèi)容的聯(lián)系,那么他們對(duì)STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的理解也就會(huì)出現(xiàn)偏頗,課堂的跨學(xué)科學(xué)習(xí)也就名不副實(shí)。其次,教師必須要有意識(shí)、有能力來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂合作與討論之中,甚至放下身段參與到學(xué)生的解決項(xiàng)目工作中。這是因?yàn)镾TEM項(xiàng)目的解決關(guān)鍵在于團(tuán)隊(duì)的合作交流,學(xué)生在合作中才能實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí),這也是STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)育人目標(biāo)的本質(zhì)所在。最后,為了能夠讓STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)變得有效果,教師還應(yīng)善于調(diào)動(dòng)STEM相關(guān)的課程資源,以為學(xué)生盡可能地提供腳手架,支持學(xué)生學(xué)習(xí)。目前,盡管已有不少課程公司開(kāi)發(fā)STEM課程材料,由于地方、學(xué)校情境的差異性,學(xué)生群體的獨(dú)特性,因此,照搬課程材料內(nèi)容并不是實(shí)施STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的明智選擇,如何用活已有資源甚至創(chuàng)造新的課程資源的關(guān)鍵仍然在于教師本身。
STEM整合課程可以作為一個(gè)打破中國(guó)分科教學(xué)模式的突破口,但這需要從根本上加強(qiáng)教師的STEM整合教學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)展。對(duì)STEM整合課程全新理念的認(rèn)識(shí)、STEM整合教學(xué)變革的理解,都是有志于投身STEM教育的中國(guó)教師所需面對(duì)的挑戰(zhàn)。STEM整合課程源于國(guó)外,如何在中國(guó)本土課堂情境中開(kāi)展,并在課堂中不斷追尋、完善STEM整合課程實(shí)施模式,還需要更多的教師和教育研究者一起加入實(shí)踐探索。