霍韻婷

STEM教育起源于20世紀(jì)80年代的美國(guó)，2007年引入我國(guó)，2013年開(kāi)始迅速發(fā)展。盡管在滬、浙、粵、深等地的STEM教育、創(chuàng)客教育發(fā)展得如火如荼，但在目前，國(guó)家層面并沒(méi)有發(fā)布關(guān)于STEM課程的教學(xué)大綱或統(tǒng)一教材。因此，STEM課程在我國(guó)多以校本課程的形式來(lái)實(shí)施。如何有效開(kāi)發(fā)STEM課程的校本教材，使STEM課程既能補(bǔ)充國(guó)家課程、地方課程，服務(wù)于學(xué)校發(fā)展，又適合其他學(xué)校復(fù)制和推廣，這是本文所要研究的問(wèn)題。

校本教材是STEM課程量身訂做的載體

我國(guó)的STEM課程缺少打通學(xué)段的整體設(shè)計(jì)，各學(xué)段的STEM教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)不銜接。具體體現(xiàn)在小學(xué)新設(shè)的科學(xué)課程中融合了STEM教學(xué)設(shè)計(jì)，但是初中、高中沒(méi)有開(kāi)設(shè)相應(yīng)的延續(xù)課程，完全由學(xué)校自主開(kāi)課。這賦予了STEM課程更大的發(fā)展空間、靈活性和生命力，同時(shí)也給實(shí)施STEM課程的學(xué)校、一線(xiàn)教師帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)和施展拳腳的機(jī)會(huì)。

從國(guó)內(nèi)推進(jìn)STEM課程的現(xiàn)狀分析，學(xué)校多以校本課程的形式實(shí)施STEM課程。從某種意義上來(lái)說(shuō)，校本教材是STEM課程量身訂做的載體，它具有以下優(yōu)點(diǎn)。

①以校為本，因情施教。校本教材最大的特點(diǎn)在于“以校為本”，因此，學(xué)校自主開(kāi)發(fā)的STEM校本課程能與本校的校情、生情、教情相結(jié)合，在學(xué)校自主范圍內(nèi)最大限度地契合校情、挖掘生情、適應(yīng)教情，能真正忠于學(xué)校的育人方向和發(fā)展目標(biāo)。

②自主開(kāi)發(fā)，因力施教。在學(xué)校層面規(guī)劃課程，教學(xué)內(nèi)容自定，量力而為，不為做而做。STEM課程的實(shí)施需要時(shí)間、空間、課程、師資等要素相輔相成。缺乏與之相匹配的師資和空間，再優(yōu)質(zhì)的課程也是空談。如果不能保證每周的課時(shí)，就不能持續(xù)發(fā)揮STEM課程培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)綜合能力的作用。

③課程實(shí)施，因材施教。STEM課程可把普及必修課與社團(tuán)活動(dòng)課兩種形式相結(jié)合。普及必修課面向全體學(xué)生，寫(xiě)入常規(guī)課表，每周2課時(shí)，要求所有學(xué)生必須完成，教學(xué)目標(biāo)是全員參與、全員通過(guò)、全員提升。而社團(tuán)活動(dòng)課的對(duì)象是精英學(xué)生，以社團(tuán)的形式開(kāi)展，上課時(shí)間更靈活，由輔導(dǎo)教師把握，教學(xué)目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生往更深層、更專(zhuān)業(yè)的方向發(fā)展。

④開(kāi)發(fā)教材，以教促改。開(kāi)發(fā)校本教材只是第一步，后續(xù)還有教材的實(shí)施、反饋、評(píng)價(jià)和修改，這個(gè)過(guò)程同時(shí)也是培養(yǎng)校內(nèi)STEM師資團(tuán)隊(duì)、促進(jìn)新型課程改革的過(guò)程。因?yàn)镾TEM課程打破了傳統(tǒng)的學(xué)科教育模式，要求教學(xué)從專(zhuān)科教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榭鐚W(xué)科教育，而教師在開(kāi)發(fā)STEM課程校本教材的同時(shí)，也對(duì)各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化、重組、還原。

校本課程的獨(dú)特性

1.解讀STEM教育理念

（1）跨學(xué)科融合

雖然STEM是指Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Mathematics（數(shù)學(xué)）這四門(mén)學(xué)科，但STEM課程涉及的不僅僅是上述四門(mén)學(xué)科，它的核心理念是跨學(xué)科的知識(shí)融合。尤其在義務(wù)教育階段，應(yīng)從廣義上理解“跨學(xué)科”——跨多個(gè)學(xué)科，不僅是理科間的跨學(xué)科，還應(yīng)是文理間的跨學(xué)科。

例如，學(xué)習(xí)單元“初識(shí)番附”，涉及地理、生物等學(xué)科，而學(xué)生在閱讀《番附知多少》《植物寶典》的文字材料時(shí)，也鍛煉了語(yǔ)文閱讀能力，提升了語(yǔ)言理解水平。

另外，學(xué)科融合應(yīng)把各個(gè)學(xué)科的知識(shí)充分?jǐn)嚢?，重新產(chǎn)出，而不是把各個(gè)不同學(xué)科的課時(shí)拼接了事。在STEM課程校本教材的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，更要注重打破學(xué)科壁壘，發(fā)揮集體備課的優(yōu)勢(shì)，聚集各個(gè)學(xué)科的教師，先從總體上確定課程架構(gòu)，再根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)單元的主題，以思維導(dǎo)圖的方式研討內(nèi)容。

（2）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

STEM課程基于跨學(xué)科，但內(nèi)容并不是零散的，而是以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為基調(diào)，以某個(gè)主題貫穿始終，把所有知識(shí)點(diǎn)、操作點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

例如，項(xiàng)目“我是番附人”，通過(guò)任務(wù)（研學(xué)、探究、制作、分享），培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生從“知?！鞭D(zhuǎn)變?yōu)椤皭?ài)?！?。

（3）以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向

STEM課程應(yīng)基于真實(shí)情境，以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，小組合作探究完成任務(wù)。由于受傳統(tǒng)課堂的約束，我們常把“課堂”單一地理解為“課室”。但在“我是番附人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，筆者把STEM課堂搬到課室外，讓學(xué)生在校園里調(diào)查、探究，問(wèn)題變得更真實(shí)，更切合實(shí)際。

（4）培養(yǎng)核心素養(yǎng)

STEM課程培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和表達(dá)能力，與教育部提出的核心素養(yǎng)里的“科學(xué)精神”“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”“實(shí)踐創(chuàng)新”等要素是一致的。在開(kāi)發(fā)STEM校本課程時(shí)，更要有意識(shí)、有目的地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，使課程真正切合國(guó)家的教育需求，培養(yǎng)國(guó)家需要的人才。

2.充分利用校本資源

（1）學(xué)校的花草樹(shù)木是資源

校園植物多是常見(jiàn)植物，教師可選取其中有代表性的植物講授知識(shí)，針對(duì)低年段學(xué)生，可用葉子制作手工作品，如書(shū)簽、樹(shù)葉畫(huà)、拓印畫(huà)等，針對(duì)高年段學(xué)生，可制作木質(zhì)或金屬質(zhì)地的植物標(biāo)牌。

（2）學(xué)校的建筑物是資源

上述項(xiàng)目中，可設(shè)置學(xué)生徒手測(cè)量建筑物長(zhǎng)、寬、高的任務(wù)，啟迪學(xué)生的發(fā)散思維，引導(dǎo)他們想出更多測(cè)量方法。如“化整為零”，先數(shù)磚塊、鞋底或梯級(jí)，再用尺子量磚塊、鞋底、梯級(jí)的長(zhǎng)度或高度，然后乘以數(shù)量即可得到整棟建筑物的長(zhǎng)、寬或高;利用身體條件，根據(jù)兩臂伸展與身高同長(zhǎng)的原理，多位學(xué)生手拉手測(cè)量建筑物的長(zhǎng)、寬;學(xué)生A與建筑物并排站立，學(xué)生B手拿尺子從遠(yuǎn)處同時(shí)測(cè)量、讀取學(xué)生A和建筑物的尺子刻度，或拍下學(xué)生A與建筑物并排站立的照片，再用尺子度量?jī)烧叩母叨龋阎獙W(xué)生A的實(shí)際高度，再按比例換算建筑物的實(shí)際高度等。

（3）學(xué)校的歷史文化是資源

新入學(xué)的學(xué)生如果連自己學(xué)校的全稱(chēng)都讀不對(duì)，那就更談不上了解學(xué)校了。所以，可在第一節(jié)課設(shè)置“番附知多少”的課程，讓學(xué)生了解學(xué)校名字的由來(lái)、學(xué)校的發(fā)展史、在社會(huì)的影響力，讓學(xué)生產(chǎn)生“我是番附人”的身份認(rèn)同感。

STEM課程的適應(yīng)性

STEM課程的適應(yīng)性是指課程適合在其他學(xué)校推廣或二次開(kāi)發(fā)。由于STEM課程沒(méi)有國(guó)家統(tǒng)一教材或教學(xué)大綱，所以它有很多探索的空間和未知的方向。而實(shí)施STEM課程、開(kāi)發(fā)STEM校本教材，更多的是為其他學(xué)校、后來(lái)者提供經(jīng)驗(yàn)，以便共同鋪設(shè)STEM教育的發(fā)展之路。

因此，在突出STEM校本課程獨(dú)特性的同時(shí)，還要兼顧課程的適應(yīng)性，把STEM課程設(shè)置成可擴(kuò)展的“開(kāi)源式”課程，不同類(lèi)型的學(xué)校在課程“主控板”上外接滿(mǎn)足各自需求的“傳感器”，通過(guò)不同的“編程語(yǔ)言”，對(duì)STEM課程進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展補(bǔ)充。

下面仍以項(xiàng)目“我是番附人”為例進(jìn)行具體分析。

1.課程“主控板”

課程“主控板”就是整個(gè)項(xiàng)目“我是番附人”，包括該項(xiàng)目的單元設(shè)置、學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置及學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置。需要二次開(kāi)發(fā)的內(nèi)容包括：把項(xiàng)目名稱(chēng)中的“番附”換成其他學(xué)校的簡(jiǎn)稱(chēng)，把學(xué)習(xí)場(chǎng)景換到各自學(xué)校，學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)置可以更貼合校情，根據(jù)校園文化、培養(yǎng)目標(biāo)調(diào)整或增加內(nèi)容。

2.外接“傳感器”

外接“傳感器”是指課程“主控板”的擴(kuò)展，即各個(gè)學(xué)習(xí)單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

學(xué)?？筛鶕?jù)需求更換傳感器。例如，第1課時(shí)“番附知多少”，講述的是學(xué)校的概況和歷史。每一所學(xué)校的情況不盡相同，但設(shè)置該單元的初衷是一致的：讓學(xué)生知校、愛(ài)校，從“我是番附的學(xué)生”轉(zhuǎn)變身份為“我是番附人”。

學(xué)校還可挖掘社區(qū)、校企資源，開(kāi)發(fā)新課程，添加傳感器。例如，筆者所了解的一所中學(xué)，地處珠寶產(chǎn)業(yè)園附近。該校與其中一家珠寶首飾生產(chǎn)基地合作，共同開(kāi)發(fā)了“珠光寶影”STEM校本課程。課程中，學(xué)生先學(xué)習(xí)珠寶的分類(lèi)、鑒定、制作工序，再親手畫(huà)圖設(shè)計(jì)首飾，利用3D打印制作半成品，然后由技術(shù)工人進(jìn)行后期修飾，制作成品。學(xué)校在母親節(jié)活動(dòng)上舉行儀式，由學(xué)生親自把首飾送給母親。這個(gè)項(xiàng)目從理論學(xué)習(xí)到動(dòng)手實(shí)踐，最后上升到德育滲透，給開(kāi)發(fā)STEM校本課程提供了非常好的典范。另外，學(xué)校把STEM課堂搬到了工廠里，組織學(xué)生觀摩工人生產(chǎn)、流水線(xiàn)操作，現(xiàn)場(chǎng)效果非常震撼。

3.“編程語(yǔ)言”

“編程語(yǔ)言”是指學(xué)校實(shí)施STEM課程的形式。

對(duì)面向全體學(xué)生、提升學(xué)生整體STEM素養(yǎng)的課程，可以采用普及必修課的形式，讓每一位學(xué)生都能在STEM教育中獲益。普及必修課是指“普及推進(jìn)，必修完成”，在普及推進(jìn)的過(guò)程中，教師關(guān)注所有學(xué)生的表現(xiàn)和成長(zhǎng);在必修學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)教師的過(guò)程性評(píng)價(jià)更關(guān)注自己的能力和表現(xiàn)，而不僅僅是結(jié)果。

對(duì)于有愛(ài)好、特長(zhǎng)的學(xué)生，可以采用社團(tuán)活動(dòng)課的形式，讓學(xué)生的創(chuàng)新能力有用武之地。STEM社團(tuán)活動(dòng)的開(kāi)展，彌補(bǔ)了必修課統(tǒng)一授課的不足，使學(xué)生能根據(jù)愛(ài)好、特長(zhǎng)選擇發(fā)展方向，培養(yǎng)學(xué)生的多元興趣和多向特長(zhǎng)。

開(kāi)發(fā)STEM課程的校本教材是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，教材應(yīng)隨著課程的實(shí)施不斷打磨、不斷改進(jìn)。而開(kāi)發(fā)STEM校本課程，既要立足于校本資源、凸顯校本特色，又要兼顧課程的適應(yīng)性，使其能被復(fù)制、推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]張平福.中學(xué)STEM課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐——以成都電子科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)為例[J].現(xiàn)代教育，2017（14）：16-17+34

[2]杜程鵬，楊士軍，劉玲，等.STEM教育校本化的實(shí)踐探索——以復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)為例[J].改革與開(kāi)放，2018（10）：91-94.

[3]周迎春.學(xué)習(xí)，為了學(xué)習(xí)力——一種STEM教育的實(shí)施路徑[J].人民教育，2017（22）：72-75.

[4]李娜，蔣春利，羅冬梅.STEM教育本土化發(fā)展困境及解決策略——以淮安市中小學(xué)為例[J].福建電腦，2018（04）：74-76.

[5]張巖，王雱.STEM+課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)施——基于“恐龍星球”課程開(kāi)發(fā)實(shí)施的思考[J].創(chuàng)新人才教育，2017（03）：63-67.