□潘姝琴

一、“PBL-STEAM”課程樣態(tài)的提出

（一）什么是“PBL-STEAM”課程

“STEAM”是Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Arts（藝術(shù)）、Maths（數(shù)學(xué)）5 個單詞首字母的縮寫。[1]“PBL”是Project based learning（項目式學(xué)習(xí)）的首字母縮寫，[2]是常用的一種學(xué)習(xí)方式。杭州綠城育華親親學(xué)校將PBL 和STEAM 進行聯(lián)合，提出了基于STEAM 理念的項目式學(xué)習(xí)課程，即“PBL-STEAM”課程?！癙BLSTEAM”，是指學(xué)生圍繞一個具體的項目，充分選擇和利用各種學(xué)習(xí)資源，在實際體驗、探索創(chuàng)新、內(nèi)化吸收的過程中，以團隊為組織形式自主地獲得較為完整而具體的知識，由此形成技能并獲得發(fā)展的混合學(xué)習(xí)課堂模式。

（二）為什么要實施“PBL-STEAM”

學(xué)校自辦學(xué)之初就致力于拓展性課程（又稱“選修課”）的研究，歷經(jīng)10 年，形成了較為完整的課程體系。在“教育+互聯(lián)網(wǎng)”環(huán)境下，學(xué)校站在第二個10年發(fā)展的起點，對以分科課程為主、局限于學(xué)科內(nèi)整合的課堂模式進行反思，力圖改變現(xiàn)狀，豐富學(xué)習(xí)和教學(xué)形態(tài)。至此，混合學(xué)習(xí)進入了我們的視野?；旌蠈W(xué)習(xí)就是在方式、結(jié)構(gòu)、路徑上下功夫，變灌輸學(xué)習(xí)為自主學(xué)習(xí)，變單體學(xué)習(xí)為互動學(xué)習(xí)（包括家長的深度參與），變封閉學(xué)習(xí)為開放學(xué)習(xí)，做到線性與非線性的結(jié)合、場域與非場域的結(jié)合[3]的學(xué)習(xí)方式。

幾年來，學(xué)校積極探索混合學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)技術(shù)、媒介、內(nèi)容等方面進行了變革，發(fā)現(xiàn)“PBL-STEAM”課程可以通過科學(xué)知識的習(xí)得、科學(xué)方法的掌握、團結(jié)合作等能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的統(tǒng)一；可以以課程的方式植入，用工具撬動學(xué)習(xí)平臺，聯(lián)合多種力量打造智慧校園；可以利用學(xué)科融合、BYOD、PBL-STEAM、戲劇學(xué)習(xí)等非線性學(xué)習(xí)方式，收獲素養(yǎng)與能力。

（三）“PBL-STEAM”課程何以可能

1.混合學(xué)習(xí)的需要

為達到“教”與“學(xué)”的目標和獲得較好的教學(xué)效果，混合學(xué)習(xí)對所有的“教”與“學(xué)”中的組成要素進行合理選擇和優(yōu)化組合,使“教”和“學(xué)”的相關(guān)成果達到最優(yōu)的理論與實踐。[4]

2.“STEAM”課程開展的需要

上海師大黎加厚教授認為，“所謂混合學(xué)習(xí)，是指對所有的教學(xué)要素進行優(yōu)化選擇和組合，以達到教學(xué)目標的學(xué)習(xí)方式。教師和學(xué)生在教學(xué)活動中，將各種教學(xué)方法、模式、策略、媒體、技術(shù)等按照教學(xué)的需要嫻熟地運用，達到一種藝術(shù)的境界?！盵5]學(xué)校提出的混合學(xué)習(xí)主要體現(xiàn)在三個方面：基于技術(shù)變革的混合學(xué)習(xí)、基于媒介變革的混合學(xué)習(xí)、基于學(xué)習(xí)內(nèi)容變革的混合學(xué)習(xí)。

3.校本課程與混合學(xué)習(xí)結(jié)合的必然選擇

“PBL-STEAM”課程主要“面向未來”，即為未來而學(xué)，為未來而教。校本親親課程是混合學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，混合學(xué)習(xí)是校本親親課程發(fā)展的新亮點，對常態(tài)區(qū)的校本課程起到促進作用，其關(guān)系如圖1所示。

圖1 混合學(xué)習(xí)架構(gòu)圖

二、“PBL-STEAM”的學(xué)習(xí)流程

“PBL-STEAM”課程的設(shè)計遵循創(chuàng)新性、選擇性、項目化、產(chǎn)品化的原則。創(chuàng)新性，是指學(xué)生能敏銳地捕捉現(xiàn)實生活中的問題，在解決問題的過程中產(chǎn)生新的創(chuàng)意、方法、產(chǎn)品，并在實踐中發(fā)展創(chuàng)新能力。選擇性，是指選擇匹配學(xué)生的認知規(guī)律和項目需要的知識素養(yǎng)、選擇合作伙伴、選擇學(xué)習(xí)方式和社會資源等。項目化是指圍繞一個真實的問題，通過面對面、網(wǎng)絡(luò)、校外學(xué)習(xí)支持者等方式，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計項目、技術(shù)搜索、求助支持、改進方案。產(chǎn)品化是指以產(chǎn)品的方式展示和分享學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)產(chǎn)品意識、創(chuàng)新意識和團隊意識。

“PBL-STEAM”的學(xué)習(xí)過程分為選題、設(shè)計、制作、展示（見圖2）。

圖2 “PBL-STEAM”的學(xué)習(xí)流程圖

（一）選題：發(fā)現(xiàn)真實情境，解決現(xiàn)實問題

選題要讓學(xué)生參與其中，意在鼓勵他們用新的眼光來認知身邊一些習(xí)以為常的事物。選題要將學(xué)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，它必須是真實的，是學(xué)生認同的，以此激發(fā)不同年齡段學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在真實情境中解決現(xiàn)實問題。

【案例一】一年級《“親親幣”制作》

低年級學(xué)生特別希望獲得小獎勵。教師和學(xué)生共同討論，決定用學(xué)過的數(shù)學(xué)圖形以及圓、角、分的知識來設(shè)計制作“親親幣”。學(xué)生拿到自己制作的親親幣，那份喜悅是買來的獎勵貼紙不可比擬的。

【案例二】四年級《節(jié)能空調(diào)》

炎熱的夏天，人們離不開空調(diào)。雖然空調(diào)能制冷，但往往只能在封閉的室內(nèi)場所使用，且很消耗能源。于是，學(xué)生從問題出發(fā)進行選題，設(shè)計了一種既節(jié)能環(huán)保又使用方便的降溫神器（見圖3）。

圖3

【案例三】八年級《臺燈的設(shè)計及制作》

八年級學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過電學(xué)，他們希望親手制作一盞臺燈，送給即將步入初三的自己。通過“PBL-STEAM”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生強化理解了串、并聯(lián)電路的連接和滑動變阻器的工作原理。有些同學(xué)為了增加作品的趣味性，還在臺燈中加入聲控裝置，使用起來更加方便（見圖4）。

圖4

“PBL-STEAM”課程項目涉及六個領(lǐng)域，包括交通與運輸、能源與動力、建筑與安裝、機械與制作、信息技術(shù)、美好生活（見表1）。

表1 學(xué)校“PBL-STEAM”課程項目明細表

（二）設(shè)計：鼓勵多維思考，從想象到創(chuàng)造

設(shè)計，是“PBL-STEAM”課程最重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)之一，是充分體現(xiàn)學(xué)生問題解決思維、創(chuàng)造性思維的顯性路徑，是學(xué)生開展下一步學(xué)習(xí)的行動指南。除了設(shè)計圖紙外，準備材料、預(yù)設(shè)操作流程等都是設(shè)計的一部分。這個環(huán)節(jié)需要學(xué)生全局思考，既要以多種方式把學(xué)生“好奇的天性”具體化，又要規(guī)劃各種可能性和解決策略。

【案例四】六年級《汽車模型設(shè)計》

學(xué)生在實際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，盡管汽車造型各異、功能多樣，但依然存在不足，如外部造型太復(fù)雜、行駛起來不夠輕便、內(nèi)部空間容量太小等。學(xué)生從以上問題出發(fā)探究現(xiàn)實版汽車內(nèi)部空間、外部流線造型等特點，對汽車進行改良設(shè)計。汽車模型設(shè)計與制作是真實的汽車制造過程中的一道工序。從圖紙設(shè)計到油泥模型，需要學(xué)生調(diào)動各種知識、能力去完成。如外觀調(diào)研，需要了解汽車外觀與功能之間的關(guān)系；繪制模型設(shè)計圖，需要展開想象，運用繪畫、測量和計算等方面的能力。

【案例五】八年級《無弦豎琴》

在設(shè)計過程中，學(xué)生對豎琴造型的想法可謂天馬行空，如蛋糕狀、臺燈樣、房子式等，但需要教師遵循設(shè)計和工程思維加以引導(dǎo)，將設(shè)計逐步落實。設(shè)計流程分為四步。第一步：圖紙呈現(xiàn)，小組內(nèi)討論豎琴外觀的總設(shè)計；第二步：制作流程，制訂作品制作計劃表；第三步：材料選擇，包括材料的質(zhì)地、尺寸、數(shù)量、顏色等；第四步：作品預(yù)算，包括零件單價、總價合計、購買途徑等。通過這些流程，學(xué)生認識到自己的想象可以天馬行空，但將其變成現(xiàn)實的作品，就需要對作品設(shè)計方案進行調(diào)整，制訂出可行的計劃書。

（三）制作：記錄體驗反思，過程試錯優(yōu)化

作品從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實，是一個艱難的過程。盡管許多學(xué)生在設(shè)計上很有天分，但在動手操作、選擇材料和使用工具時，卻顯得力不從心。教師要利用失敗案例加以正確引導(dǎo)，讓學(xué)生在試錯中學(xué)會反思和改進。

【案例六】七年級《智能家裝》

教師提供了一個情境任務(wù)——利用工程思維為自己制作一個真實避難所。學(xué)生在制作中發(fā)現(xiàn)，支撐用的竹竿阻礙了人們的進出空間、減少了收納空間。于是，學(xué)生從力學(xué)和三角形穩(wěn)定性的思路入手，不斷改進方案，最后拿掉了部分無效竹竿，在穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上擴大了空間，方便了進出，解決了困難。

工具和技術(shù)為學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)提供了保障，也為制作過程中的試錯優(yōu)化提供了條件。學(xué)校為“PBL-STEAM”課程學(xué)習(xí)準備了琳瑯滿目的工具、材料，既有學(xué)生熟悉的螺絲刀、老虎鉗、錘子等工具，也有諸如手電鉆、熱熔槍等不常見工具，還有電熱絲切割機等專業(yè)工具（見表2）。教師借助這些“工具”撬動“課堂”。

表2 PBL-STEAM學(xué)習(xí)中使用的工具、材料和技術(shù)一覽表

（四）展示：調(diào)動學(xué)生潛能

展示，是對學(xué)生總結(jié)反思能力、語言表達能力、整理資料能力及合作能力的挑戰(zhàn)，是一個非常重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。

展示的形式包括展板展示、產(chǎn)品展示、項目學(xué)習(xí)手冊展示和活動過程陳述。展板展示一般在學(xué)期臨近結(jié)束前，每個班級制作一塊高120cm、寬80cm 的展示板,以圖文結(jié)合的形式呈現(xiàn)整個學(xué)習(xí)過程；產(chǎn)品展示是指將產(chǎn)品配上相關(guān)介紹進行呈現(xiàn)；項目學(xué)習(xí)手冊展示是指呈現(xiàn)配合學(xué)習(xí)過程的記錄冊，包括團隊與項目（團隊介紹、項目介紹、項目計劃等）、設(shè)計與制作（設(shè)計草圖、材料準備、設(shè)計花絮、完善設(shè)計等）、作品與收獲（作品成果展示、感想與反思、工程建議書等）；活動過程陳述是指個人或團隊在班級、年級、校級層面就學(xué)習(xí)情況進行陳述，整個過程15 分鐘左右，前10 分鐘為演講展示，后5 分鐘為答辯階段，由5～7 名各層面的學(xué)生代表和教師代表組成的評委對其進行評定。展示尤其是限時陳述，促使學(xué)生篩選出最重要的信息資料,用最簡約明了的語言表達自己的見解,又促進學(xué)生團結(jié)協(xié)作、群策群力，極大地調(diào)動了學(xué)生的潛能，培養(yǎng)了團隊意識與合作精神。

三、“PBL-STEAM”有效實施的教學(xué)建議

（一）項目組長負責(zé)制

為了促進“PBL-STEAM”課程順利有效地開展，學(xué)校成立了“PBL-STEAM項目組”，由科學(xué)、信息及其他各學(xué)科教研組長組成，實施項目組長負責(zé)制，特聘專家進行專業(yè)指導(dǎo)。項目組長負責(zé)制以年級為單位開展探究學(xué)習(xí)，每個年級確定一個主題，各班可按照主題分成若干小組，通過多學(xué)科教師協(xié)同教學(xué)的方式實施。

（二）時間空間保障

課堂固定時間和課外自由時間相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式為“PBL-STEAM”課程實施提供了時空上的保障。學(xué)校每隔一周安排兩課時（共70 分鐘）用于“PBL-STEAM”課程學(xué)習(xí)，主要開展設(shè)計方案的交流和修訂、答疑解惑、產(chǎn)品分享；而課外自由時間主要開展產(chǎn)品制作、整合社會資源優(yōu)化產(chǎn)品。學(xué)校設(shè)置了木工教室、創(chuàng)客教室、汽車模型制作室、DIY教室等專用場所，為學(xué)生充分獲得感知經(jīng)驗提供學(xué)習(xí)環(huán)境。

（三）各類資源有機組合

“PBL-STEAM”課程學(xué)習(xí)注重與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。項目的創(chuàng)意和選擇來自于現(xiàn)實世界，需要解決的也是現(xiàn)實生活中的問題。在學(xué)習(xí)過程中，需要整合校內(nèi)外的人、財、物等資源，促使教師、家長、專業(yè)技術(shù)人員形成合力，共同助推項目的完成。在各類資源的有機組合下，“PBL-STEAM”課程學(xué)習(xí)從抽象的情感態(tài)度到創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和方法，再到具體的技術(shù)手段，最終落實到創(chuàng)新實踐。這是對學(xué)生從創(chuàng)新精神到創(chuàng)新實踐的全面觀照。

未來正向我們走來！為學(xué)生的成長發(fā)展奠基，培養(yǎng)適應(yīng)未來社會發(fā)展和未來社會需要的人才是教育的永恒追求。教育的本質(zhì)就是改變?nèi)说乃季S，互聯(lián)網(wǎng)時代正在改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)方式。基于學(xué)習(xí)內(nèi)容變革的混合學(xué)習(xí)課堂模式的研究和實踐還將繼續(xù)，學(xué)校將在學(xué)習(xí)平臺便捷化、大數(shù)據(jù)促進個性化學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)組織形式靈活自由、學(xué)習(xí)時空開放等方面繼續(xù)展開更深入的研究，為把學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)未來社會發(fā)展的人才而不懈努力！