羅奕華

(廣州市海珠區(qū)南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)，廣東廣州，510260)

STEM教育是Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineering(工程)、Math(數(shù)學(xué))多學(xué)科融合的教育，其核心目標(biāo)是促進(jìn)兒童科技素養(yǎng)及創(chuàng)新能力的發(fā)展，具有學(xué)科整合性、實(shí)踐創(chuàng)新性、綜合發(fā)展性等特征。[1]隨著素質(zhì)教育的推進(jìn)，實(shí)施STEM教育成為我國(guó)“十三五”期間全面推進(jìn)教育信息化的一項(xiàng)重要措施，STEM校本課程也正在被更多的學(xué)校開發(fā)與利用，成為許多學(xué)校落實(shí)教育改革目標(biāo)，促進(jìn)創(chuàng)新型人才高水平發(fā)展的重要載體。

作為廣州市的智慧校園之一，海珠區(qū)南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)在近年的科技創(chuàng)新教育工作中，以“弘毅教育”辦學(xué)思想為指引，重視開展各類STEM教育活動(dòng)，著力開展了“橋”STEM教育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，積極探索新型人才培養(yǎng)模式，并在此基礎(chǔ)上努力實(shí)現(xiàn)未來教育的跨學(xué)科融合發(fā)展。學(xué)校將“橋”STEM教育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目納入教學(xué)計(jì)劃，從課程資源整合、課程內(nèi)容優(yōu)化、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)施、課程評(píng)價(jià)強(qiáng)化、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面，開展了“橋”STEM校本課程體系的開發(fā)與實(shí)施研究，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。

一、整合課程資源，優(yōu)化課程開發(fā)渠道

學(xué)校結(jié)合周邊地域特色及文化傳統(tǒng)，積極強(qiáng)化社區(qū)聯(lián)動(dòng)，就STEM校本課程的開發(fā)與實(shí)施策略進(jìn)行探討與研究，有助于豐富課程資源，集結(jié)多方課程開發(fā)力量，協(xié)同推進(jìn)STEM校本課程建設(shè)。南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)不僅從附近的番禺大橋發(fā)展歷程中探索出了課程資源，還通過與高科技產(chǎn)業(yè)人員、兄弟學(xué)校及第三方技術(shù)教育公司有效對(duì)接，初步形成STEM校本課程資源開發(fā)的整體框架。

(一)立足地域特色，探究周邊資源

南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)地處海珠區(qū)南端，附近的番禺大橋是國(guó)內(nèi)第一座采用倒Y形塔構(gòu)造以及空間索面形式的混凝土梁大跨斜拉橋。從歷史發(fā)展的角度來看，番禺大橋不僅拉近了地域距離，還有效促進(jìn)了區(qū)域間科技、經(jīng)濟(jì)及文化的交流與發(fā)展，見證了時(shí)代的發(fā)展變遷，蘊(yùn)含著深厚的歷史文化底蘊(yùn)。從科技創(chuàng)新角度來看，番禺大橋是力學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)、美學(xué)等多個(gè)學(xué)科融合發(fā)展的結(jié)晶，科技創(chuàng)新是其發(fā)展動(dòng)力，學(xué)科融合是其建設(shè)特征，因此番禺大橋具備了STEM教育的相關(guān)特征。南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)立足番禺大橋這一標(biāo)志性建筑的歷史特色及科技特征，深挖大橋蘊(yùn)含著的STEM課程資源，將“橋”明確為STEM教育實(shí)驗(yàn)及STEM校本課程建設(shè)的主題，有效整合多學(xué)科知識(shí)，全面提高學(xué)生的綜合能力。

(二)依托多方聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源對(duì)接

南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)注重與高科技產(chǎn)業(yè)人員、兄弟學(xué)校、第三方技術(shù)教育公司等進(jìn)行互動(dòng)交流，在多方思維碰撞中，實(shí)現(xiàn)STEM校本課程建設(shè)教育資源的對(duì)接，拓寬與完善STEM校本課程的建設(shè)路徑。其一，學(xué)校定期邀請(qǐng)高科技產(chǎn)業(yè)和高校優(yōu)秀科研人員來校開展STEM教育相關(guān)學(xué)術(shù)講座，主題包括3D打印、創(chuàng)客空間、人工智能等。通過這些講座，向師生普及STEM教育有關(guān)知識(shí)，提升師生對(duì)STEM校本課程建設(shè)的認(rèn)同感與責(zé)任感。其二，學(xué)校積極與海珠區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)以及海珠區(qū)逸景第一小學(xué)開展聯(lián)合教研活動(dòng)，分享STEM校本課程的開發(fā)與實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。其三，學(xué)校與第三方技術(shù)教育公司開展合作，借用相關(guān)設(shè)備及場(chǎng)所，完善STEM校本課程建設(shè)所需的硬性及軟性環(huán)境，為STEM課程校本化實(shí)施提供基礎(chǔ)保障。

二、優(yōu)化課程內(nèi)容，提升課程綜合品質(zhì)

學(xué)校開發(fā)校本課程，有助于豐富課程內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的全面發(fā)展。作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的有效教育方式，STEM教育得到了眾多中小學(xué)校的重視。南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)立足“橋”STEM教育實(shí)驗(yàn)的研究基礎(chǔ)，結(jié)合校內(nèi)外各種課程資源，除開發(fā)STEM特色校本課程外，還在國(guó)家課程中創(chuàng)新融合STEM教育相關(guān)內(nèi)容，提升課程的綜合品質(zhì)。

(一)開發(fā)校本課程，助推學(xué)生發(fā)展

開發(fā)特色校本課程是推進(jìn)學(xué)生主體性發(fā)展，挖掘?qū)W生個(gè)性成長(zhǎng)潛力的重要舉措。[2]南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)在高水平完成國(guó)家課程和地方課程實(shí)施的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)理念及課程開展實(shí)踐，針對(duì)三至六年級(jí)學(xué)齡段學(xué)生特點(diǎn)，開發(fā)了《千奇百怪的橋》STEM校本特色課程教材，旨在引導(dǎo)學(xué)生從力學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)、藝術(shù)學(xué)等多個(gè)維度，深挖橋的建設(shè)中蘊(yùn)含的STEM教育價(jià)值。

《千奇百怪的橋》STEM校本教材共四冊(cè)，每?jī)?cè)包括尋橋、搭橋、探橋、秀橋四個(gè)模塊。尋橋模塊的教學(xué)，主要是由教師向?qū)W生普及橋梁的發(fā)展歷史及建造過程，讓學(xué)生了解橋梁背后的歷史文化。講授搭橋模塊時(shí)，教師會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，發(fā)揮創(chuàng)造靈感，設(shè)計(jì)并搭建橋梁。講授探橋模塊時(shí)，教師會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生走出校門，參觀周邊的特色橋梁，讓學(xué)生親身感受橋梁的宏偉與壯觀。在秀橋模塊中，學(xué)生會(huì)展示自己設(shè)計(jì)的橋梁，介紹橋梁設(shè)計(jì)的初衷及理念，并積極參與其他作品的評(píng)價(jià)。該特色校本課程每周開設(shè)一節(jié)，由學(xué)校統(tǒng)一安排計(jì)算機(jī)室、圖書館、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、美術(shù)室等專用場(chǎng)所供學(xué)生使用。

學(xué)校社團(tuán)是開展特色校本課程活動(dòng)的重要載體，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的有利平臺(tái)。南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)在學(xué)校創(chuàng)客社團(tuán)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了3D創(chuàng)意科技社團(tuán)、STEM科技社團(tuán)，引導(dǎo)學(xué)生探究橋梁歷史、設(shè)計(jì)原理等，并依靠3D打印技術(shù)制作橋梁模型。同時(shí)，完善社團(tuán)管理制度，由專業(yè)教師根據(jù)社團(tuán)整體安排落實(shí)有關(guān)部署，確保社團(tuán)活動(dòng)順利開展。

(二)借助國(guó)家課程，實(shí)現(xiàn)深度融合

南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)結(jié)合當(dāng)前STEM教育理念及實(shí)踐行為，將國(guó)家課程與“橋”STEM教育實(shí)驗(yàn)融合起來，實(shí)現(xiàn)STEM教育理念在國(guó)家課程中的有力滲透。具體而言，學(xué)校將“橋”STEM校本課程的理念、目標(biāo)及內(nèi)容滲透到國(guó)家學(xué)科課程中，并充分挖掘國(guó)家課程中所包含的以“橋”為主題的學(xué)科內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)科滲透式教學(xué)。學(xué)生在各學(xué)科課程學(xué)習(xí)中，既能習(xí)得學(xué)科有關(guān)的知識(shí)與技能，又能培養(yǎng)文學(xué)、藝術(shù)修養(yǎng)，提升思考、設(shè)計(jì)、決策等能力。

例如，在語(yǔ)文學(xué)科中，教師向?qū)W生介紹與橋有關(guān)的歷史人文知識(shí)，并鼓勵(lì)學(xué)生搜集整理關(guān)于橋的名篇名句。在數(shù)學(xué)學(xué)科中，教師將與橋有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)融入課堂教學(xué)，并引導(dǎo)學(xué)生探究橋與數(shù)學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系。在英語(yǔ)學(xué)科中，教師從國(guó)外橋梁的建設(shè)與發(fā)展入手，向?qū)W生普及世界橋梁發(fā)展史。在科學(xué)學(xué)科中，教師將橋的力學(xué)原理、材料工程學(xué)知識(shí)等探究性學(xué)習(xí)內(nèi)容融入課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)橋梁，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的精神。在藝術(shù)學(xué)科中，教師以圖片、視頻的形式向?qū)W生展示橋梁之美，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象、動(dòng)手實(shí)踐，設(shè)計(jì)與構(gòu)建橋梁之美，發(fā)展學(xué)生的藝術(shù)審美能力及設(shè)計(jì)創(chuàng)造力。

三、實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，創(chuàng)新課程實(shí)施路徑

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)旨在以學(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)創(chuàng)造力，引導(dǎo)學(xué)生自主開展信息搜集、知識(shí)領(lǐng)悟、方案研究等活動(dòng)，從而解決學(xué)生學(xué)習(xí)或生活中遇到的焦點(diǎn)問題。[3]南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)在STEM校本課程實(shí)施中，主張采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法則，積極創(chuàng)設(shè)情境解決學(xué)習(xí)問題，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、自主設(shè)計(jì)、自主反思，在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中發(fā)展多學(xué)科綜合素養(yǎng)。

學(xué)校在STEM校本課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，確立了三個(gè)層次的實(shí)施方案，有計(jì)劃、有秩序地發(fā)展學(xué)生的問題解決能力。第一層次是普及STEM校本課程。教師立足3D設(shè)計(jì)和打印、信息技術(shù)、科學(xué)等課程，創(chuàng)設(shè)學(xué)生易于理解的生活化問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在參與問題求解的過程中，全方位感受STEM教育理念以及STEM校本課程開發(fā)的意義。第二層次是認(rèn)識(shí)STEM校本課程。教師以文學(xué)作品、科學(xué)知識(shí)、歷史材料等為載體，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)橋的特性、橋的藝術(shù)美等。在這一過程中，教師創(chuàng)設(shè)了學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)情境，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，而學(xué)生可以結(jié)合自身的興趣愛好，自主選擇有關(guān)于橋的探究?jī)?nèi)容，嘗試對(duì)橋的發(fā)展歷史、修建技術(shù)、藝術(shù)美學(xué)等方面展開有針對(duì)性的研究。第三層次是合作探究STEM校本課程。教師鼓勵(lì)學(xué)生通過小組合作的形式，設(shè)計(jì)、論證并搭建橋梁，為學(xué)生自主發(fā)展搭建平臺(tái)。

例如，在三年級(jí)“千奇百怪的橋”STEM校本特色課程實(shí)施過程中，教師充分利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主探究與發(fā)展。首先，教師利用圖片、視頻等，向?qū)W生展示學(xué)習(xí)或生活中常見的STEM教育，引導(dǎo)學(xué)生就STEM教育的基本應(yīng)用展開討論。其次，教師介紹國(guó)內(nèi)外著名的橋梁，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)橋梁的特征猜測(cè)其中所蘊(yùn)含的學(xué)科知識(shí)。學(xué)生展開小組交流，討論猜測(cè)結(jié)論及依據(jù)。最后，教師結(jié)合多學(xué)科知識(shí)，引出項(xiàng)目式學(xué)習(xí)所要解決的核心問題，即通過課堂學(xué)習(xí)與小組討論，設(shè)計(jì)學(xué)生心目中的橋梁。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生可以通過實(shí)地參觀番禺大橋獲得創(chuàng)作靈感，也可以通過上網(wǎng)搜集資料了解橋梁設(shè)計(jì)與搭建的相關(guān)學(xué)科知識(shí)。通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生多學(xué)科知識(shí)的整合與應(yīng)用能力得到了提升，同時(shí)，自主探索、解決問題的實(shí)踐能力也得到了發(fā)展。

四、強(qiáng)化課程評(píng)價(jià)，提升課程實(shí)施成效

南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)通過完善STEM校本課程的評(píng)價(jià)方式來提升課程的校本化實(shí)施成效。針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的解決問題能力、動(dòng)手實(shí)踐能力等開展過程性評(píng)價(jià)，針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效或成果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)。其中，過程性評(píng)價(jià)貫穿于STEM校本課程實(shí)施全過程，以標(biāo)準(zhǔn)合理的評(píng)價(jià)表記錄學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思想認(rèn)知、行為表現(xiàn)、實(shí)踐能力等，還會(huì)根據(jù)課程項(xiàng)目的不同內(nèi)容與要求，對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做出相應(yīng)的調(diào)整，促使評(píng)價(jià)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)歷與實(shí)際感受。此外，學(xué)校還注重量化評(píng)價(jià)與質(zhì)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，通過學(xué)生自評(píng)、互評(píng)以及教師和家長(zhǎng)評(píng)價(jià)等方式，采用問卷調(diào)查法、跟蹤記錄法、成果展示法等手段，全面、綜合評(píng)價(jià)學(xué)生在STEM校本課程中的表現(xiàn)。而總結(jié)性評(píng)價(jià)則在每個(gè)學(xué)期期末，主要對(duì)學(xué)生一個(gè)學(xué)期以來的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，總結(jié)學(xué)生在STEM校本課程學(xué)習(xí)中所取得的成效，并為學(xué)生頒發(fā)相應(yīng)的等級(jí)證書，對(duì)學(xué)習(xí)成效顯著和進(jìn)步較快的學(xué)生進(jìn)行表彰，評(píng)選出優(yōu)秀小組、優(yōu)秀個(gè)人等，讓學(xué)生獲得成長(zhǎng)的喜悅，激勵(lì)學(xué)生自主發(fā)展。

五、提升師資力量，培養(yǎng)跨學(xué)科人才

教師是STEM校本課程建設(shè)的重要因素，影響著STEM校本課程的開發(fā)及實(shí)施效果。因此，加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提升教師的跨學(xué)科教學(xué)能力，對(duì)確保STEM校本課程的順利實(shí)施意義重大。但綜合分析學(xué)校教師的業(yè)務(wù)能力可知，教師多專注于單科教學(xué)，知識(shí)體系相對(duì)單一，難以完成跨學(xué)科教學(xué)。鑒于此，南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)在STEM校本課程建設(shè)中，注重強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)，尤其注重對(duì)教師跨學(xué)科教學(xué)能力的培養(yǎng)，提升教師的STEM教學(xué)水平。

一方面，組建STEM骨干教師隊(duì)伍。南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)從STEM校本課程的發(fā)展需求出發(fā)，從各學(xué)科中選拔出一批創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、技術(shù)能力好、綜合素質(zhì)高的優(yōu)秀教師，組成STEM骨干教師隊(duì)伍。同時(shí)，鼓勵(lì)有興趣特長(zhǎng)、愛好STEM教育的教師主動(dòng)轉(zhuǎn)型，加入骨干教師隊(duì)伍中來，壯大STEM教師團(tuán)隊(duì)力量。STEM教師團(tuán)隊(duì)會(huì)利用業(yè)余時(shí)間開展線上學(xué)習(xí)，每?jī)芍荛_展一次線下集中研討、三次教學(xué)實(shí)踐觀摩，并在團(tuán)隊(duì)交流中互相取經(jīng)、共同進(jìn)步。

另一方面，成立專家指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。南武實(shí)驗(yàn)小學(xué)聘請(qǐng)STEM教育相關(guān)專家為學(xué)校顧問，具體指導(dǎo)“橋”STEM項(xiàng)目的實(shí)施，并邀請(qǐng)華南理工大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)等高校和各區(qū)的STEM課程專家、名師成立專家指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，對(duì)全校教師進(jìn)行STEM教育實(shí)踐的相關(guān)培訓(xùn)。教師在與專家學(xué)者的交流互動(dòng)中，共同探討STEM校本課程的開發(fā)與實(shí)施，更加合理地構(gòu)建STEM校本課程體系，有效提升教師團(tuán)隊(duì)對(duì)STEM教育的理解力與運(yùn)作力。