朱 佳

廣州市越秀區(qū)農(nóng)林下路小學(xué) 廣東 廣州 510060

引言

2015年,教育部在《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》第一次提出探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。我國非常重視跨學(xué)科教學(xué)和STEAM教育,隨著STEAM教育的教育政策、理論研究、教學(xué)實踐等各方面逐步取得進展,STEAM教育在我國基礎(chǔ)教育階段逐漸推廣開來。STEAM教育在我國經(jīng)歷了從無到有、遍地開花的發(fā)展過程。

一、STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)

STEAM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)、數(shù)學(xué)(Mathematics)的縮寫,是五門學(xué)科的融合。STEAM是在STEM的基礎(chǔ)上加上Arts的元素,是STEM的延伸,以解決生活實際問題的形式將科學(xué)、科技與藝術(shù)融合,將實用性與創(chuàng)造力結(jié)合起來。學(xué)生利用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)的知識和技能進行思考、探究、創(chuàng)作,從而解決實際問題。[1]2017版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將小學(xué)科學(xué)課程定位為基礎(chǔ)性、實踐性和綜合性課程,從一年級起開設(shè)科學(xué)課。小學(xué)科學(xué)課程著力于提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生善于觀察和發(fā)現(xiàn)周圍世界,讓學(xué)生主動學(xué)科學(xué),參與科學(xué)探究,提高科學(xué)探究能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,讓所有學(xué)生都能受到良好的科學(xué)教育。新課程標(biāo)準(zhǔn)還明確提出了學(xué)科關(guān)聯(lián)的實施建議,將科學(xué)與數(shù)學(xué)、語文、綜合實踐等學(xué)科進行關(guān)聯(lián)互動,倡導(dǎo)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式,鼓勵教師在教學(xué)實踐中應(yīng)用STEM。此版科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的最大變動是在課程內(nèi)容上增加了技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容,還在課程目標(biāo)中新增了科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo),在科學(xué)教學(xué)中強調(diào)了“做中學(xué)”的重要性,在基礎(chǔ)教育階段就引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)與社會、環(huán)境等的關(guān)系,將理論和生產(chǎn)生活實踐結(jié)合,這為STEAM教育在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用和推廣創(chuàng)造了條件。學(xué)生在STEAM學(xué)習(xí)中,全面分析要解決的問題,綜合利用各學(xué)科知識解決問題。因此,STEAM教育能夠促進學(xué)生深度學(xué)習(xí),實現(xiàn)各學(xué)科全面發(fā)展,提高學(xué)生綜合能力。

二、小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)教學(xué)多采用分科教學(xué)的方式,然而學(xué)生在生活中遇到的問題通常卻是綜合性的問題。要解決這些問題,不僅需要利用教材上的知識,還需要其它課內(nèi)外的知識和技能。項目式學(xué)習(xí)的驅(qū)動性問題皆源于生活,解決的是學(xué)生比較關(guān)注的、開放性的真實問題,具有研究意義和研究價值。這些沒有剝離真實情境的問題,帶給學(xué)生問題情境的真實感和迫切解決問題的使命感,能讓學(xué)生持續(xù)保持對項目的興趣。學(xué)生以小組合作的形式,在解決問題的過程中,根據(jù)驅(qū)動性問題搭建任務(wù)框架,制訂解決問題的任務(wù)計劃方案,明確解決問題的步驟和所要用到的學(xué)科知識技能,在學(xué)習(xí)相關(guān)的知識技能的過程中,逐步完成任務(wù)計劃,最終解決問題,展示作品并進行評價。與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式不同的是,項目式學(xué)習(xí)注重學(xué)習(xí)過程,過程性評價和形成性評價同樣重要。

三、科學(xué)項目式學(xué)習(xí)中STEAM教育模式的構(gòu)建

STEAM教育已在我國推廣數(shù)年,各地各校開展STEAM教育的形式多種多樣,不少STEAM課程與國家課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)不大,屬于課外拓展的范疇,雖然也能達到提高學(xué)生綜合能力的教學(xué)目標(biāo),但是占用了課堂教學(xué)時間,或者只能以社團課等形式面向少數(shù)學(xué)生開展,難以實現(xiàn)學(xué)生整體思維能力和創(chuàng)新能力等的提升。不少STEAM教育流于形式,照搬照抄國外或他人的理論和教學(xué)內(nèi)容,缺乏教師個人對STEAM的理解和思考,使開展的STEAM教育活動不符合教育教學(xué)實際,難以將STEAM教育的理念和精髓深入落實到教學(xué)實踐中,導(dǎo)致STEAM教育“水土不服”。

在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下,參考教材中的教學(xué)內(nèi)容,開展基于科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育,讓全體學(xué)生都能接受到STEAM教育。使教材中系統(tǒng)化的知識生活化,由傳統(tǒng)的學(xué)以致用轉(zhuǎn)變?yōu)橛靡灾聦W(xué),由師生之間的交流拓展為師生、師師、生生間的交流,由單一學(xué)科解決簡單問題轉(zhuǎn)變?yōu)檫\用跨學(xué)科知識解決綜合問題,發(fā)散學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高解決問題的能力。本文將從課前準(zhǔn)備、項目設(shè)計、項目實施和總結(jié)反思四個方面來構(gòu)建基于科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育模式。

圖1 基于項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育模式流程圖

1、課前準(zhǔn)備

(1)課程標(biāo)準(zhǔn)。小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)是開展基于科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育的基石,確定了STEAM教育的大方向,也為構(gòu)建STEAM教育模式提供了科學(xué)概念等理論依據(jù)。在開展教學(xué)活動前,要先研讀小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),圍繞科學(xué)的核心概念和大概念,對本學(xué)段的相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo),開展基于思維的科學(xué)教學(xué)。[2]開展STEAM項目學(xué)習(xí)有助于更有效地落實科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

圖2 準(zhǔn)備階段教學(xué)模式設(shè)計

(2)教材內(nèi)容。教材作為構(gòu)建STEAM教育模式的重要參考,可以給教師提供一些項目式學(xué)習(xí)的思路,教師可根據(jù)本地、本校的實際情況,結(jié)合學(xué)生的思維和心理發(fā)展特點,對教材進行靈活處理,在尊重課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對教材進行適度增刪,制定適合本校學(xué)生的STEAM項目學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生完成了項目任務(wù)即完成了教材內(nèi)容的學(xué)習(xí),不占用更多學(xué)習(xí)時間,減輕教師和學(xué)生的負擔(dān)。

(3)學(xué)情。在開展科學(xué)STEAM項目學(xué)習(xí)前,教師要通過日常教學(xué)、課下交流等方式了解任教學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣等信息,還要了解學(xué)生的知識和生活背景,必要時可采用診斷性評價等方式測試學(xué)生的科學(xué)前概念,為設(shè)計教學(xué)活動和學(xué)生分組做準(zhǔn)備。

(4)校情。學(xué)校經(jīng)過長年的積淀,都有自己獨特的校園文化氛圍,結(jié)合本校特色、師資情況、教學(xué)設(shè)備、學(xué)生學(xué)習(xí)能力等開展最適合本校學(xué)生的STEAM項目,讓STEAM項目學(xué)習(xí)真正促進本校師生的成長和發(fā)展。

(5)教學(xué)條件。教師可根據(jù)教學(xué)需要使用交互式一體機、PC、Pad等硬件設(shè)備,推薦學(xué)生使用適宜的軟件,為學(xué)生提供紙質(zhì)書、電子書、視頻、鏈接等資料,利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)、虛擬實驗等信息技術(shù)平臺促進學(xué)生學(xué)習(xí)交流。STEAM教育的跨學(xué)科性質(zhì)決定了其需要更多學(xué)科資源,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供便利。由于STEAM學(xué)科融合的特殊性,學(xué)?？梢愿鶕?jù)教學(xué)需要調(diào)整課程表,為STEAM教學(xué)的開展提供便利。此外,當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情、學(xué)校周圍的人文環(huán)境等也都是重要的教學(xué)條件。

2、項目設(shè)計

基于小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育,是在小學(xué)科學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)上,開展跨學(xué)科的項目式學(xué)習(xí)。STEAM項目學(xué)習(xí)整合多學(xué)科的學(xué)術(shù)領(lǐng)域、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技能,幫助學(xué)生更好地理解自己身邊的世界。[3]教師通過觀察學(xué)生周圍的環(huán)境,了解學(xué)生比較感興趣的問題,結(jié)合科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)教材,提出驅(qū)動性問題,確定項目內(nèi)容和所涉及的學(xué)科。

圖3 項目設(shè)計階段教學(xué)模式

科學(xué)教師聯(lián)合項目相關(guān)的其他學(xué)科教師組成學(xué)習(xí)共同體,集中備課討論STEAM項目學(xué)習(xí)。各學(xué)科教師發(fā)揮學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢,為項目設(shè)計提出自己的想法,將自己學(xué)科的知識、技能、思維等融入STEAM項目學(xué)習(xí),實現(xiàn)項目涉及的學(xué)科和諧發(fā)展。也可采用同年級任教各學(xué)科的教師組成備課小組,根據(jù)各學(xué)科在本學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容,結(jié)合生活實際問題,共同研討提出驅(qū)動性問題和項目內(nèi)容,分工合作,完成項目任務(wù),此法可以讓學(xué)科教師發(fā)散思維,拓寬研究范圍,為STEAM項目學(xué)習(xí)提供更多的可能性。STEAM項目學(xué)習(xí)的內(nèi)容要注重多學(xué)科融合和學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。教師要根據(jù)驅(qū)動性問題確定項目各環(huán)節(jié)的內(nèi)容和所涉及的學(xué)科,將驅(qū)動性問題分解為若干子問題,讓學(xué)生能在教師引導(dǎo)下通過解決一個個子問題,最終解決驅(qū)動性問題,完成項目任務(wù)。

3、項目實施

(1)教師活動。在開展STEAM項目學(xué)習(xí)時,教師作為項目的組織者和引導(dǎo)者,要密切關(guān)注項目進展和學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。在學(xué)生遇到困難時答疑解惑；在項目開展遇到問題時,及時做出調(diào)整；建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)方便學(xué)生學(xué)習(xí)交流,實現(xiàn)學(xué)生思維的可見性?；谛W(xué)科學(xué)的STEAM項目學(xué)習(xí)可以采用多學(xué)科教師分擔(dān)教學(xué)任務(wù)的方式進行授課,各學(xué)科教師分別承擔(dān)各自的教學(xué)任務(wù),也可采用科學(xué)教師將科學(xué)教學(xué)內(nèi)容延伸至其它學(xué)科,由科學(xué)教師教授所有內(nèi)容的方式。

圖4 項目實施階段教學(xué)模式

(2)學(xué)生活動

1)組成團隊。每個學(xué)生都有自己擅長的領(lǐng)域,教師在分組時要側(cè)重小組成員的能力搭配,也要關(guān)注到學(xué)生對研究任務(wù)的興趣和想法。由于項目式學(xué)習(xí)涉及的任務(wù)較多且較有難度,團隊合作可以讓學(xué)生發(fā)揮各自的優(yōu)勢,取長補短,取得1+1＞2的效果。

2)合作探究。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生小組溝通交流,根據(jù)STEAM項目學(xué)習(xí)的驅(qū)動性問題進行頭腦風(fēng)暴,初步構(gòu)想解決問題的方法和步驟,搭建任務(wù)框架,制定項目計劃,合作探究,逐步完成項目任務(wù)。項目式學(xué)習(xí)本身就是通過模糊的過程走向清晰的結(jié)果,因此,學(xué)生在教師搭建的腳手架的幫助下,通過不同的探究過程,最終形成不同的解決問題的方案。

3)分享評價。學(xué)生根據(jù)教師的要求,在課堂上或網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)展示項目作品,并根據(jù)教師提供的作品評價標(biāo)準(zhǔn),對自己和其他小組的作品進行客觀公正地評價。學(xué)生在欣賞其他小組的作品時,也借鑒到他人作品的優(yōu)點,從而認(rèn)識到自己作品的進步空間,并改進完善。

4、總結(jié)反思

項目結(jié)束后,學(xué)生交流反思本次項目中的體驗和收獲,以自評、組評和師評的方式對本次STEAM項目學(xué)習(xí)中自己的表現(xiàn)和小組的合作情況進行總結(jié)反思,填寫活動評價表。教師也要總結(jié)反思,發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)上的問題,積累經(jīng)驗,對項目進行修改完善,以便實現(xiàn)項目的可持續(xù)使用。

圖5 總結(jié)反思階段教學(xué)模式

四、基于小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育模式的啟示

1、在STEAM教育中加強思政教育。2016年,習(xí)近平總書記就提出：“基礎(chǔ)教育是立德樹人的事業(yè)。”2019年的教師節(jié)講話中,習(xí)總書記再次提出了希望廣大教師不忘立德樹人初心的殷切期望。2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》也提出要按立德樹人的要求培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),將德育教育融入科學(xué)教學(xué),以德為本,培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜?。科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)可以理解為既要求學(xué)生了解科學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)科學(xué)的能力,又要有尊重事實、樂于探究、與他人合作的科學(xué)態(tài)度,了解科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境的關(guān)系,具有創(chuàng)新意識、保護環(huán)境的意識和社會責(zé)任感。

在基于小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育模式中融入思政教育,目的是讓學(xué)生從少年兒童時期起就知道科學(xué)可以改變生活,人類社會的發(fā)展離不開科技的推動作用,人類活動對環(huán)境、社會有重要影響,培養(yǎng)學(xué)生樹立熱愛自然、保護環(huán)境、珍惜生命等正確的價值觀。

2、在STEAM教育中融入財經(jīng)素養(yǎng)教育?；谛W(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育,由于加入了技術(shù)與工程領(lǐng)域等內(nèi)容,經(jīng)常涉及成本問題,在STEAM項目學(xué)習(xí)中滲透財經(jīng)素養(yǎng)教育可以幫助學(xué)生更好地處理此類問題。例如,在STEAM項目學(xué)習(xí)中,看似簡單的貨比三家來決定購買哪個商品的決策,學(xué)生要處理文本信息和數(shù)字信息、并加以科學(xué)理性地分析。此外還需要閱讀能力、數(shù)學(xué)能力、科學(xué)研究能力等的支持。[4]將財經(jīng)素養(yǎng)教育與STEAM項目學(xué)習(xí)結(jié)合,使項目的活動內(nèi)容更加豐富,優(yōu)化跨學(xué)科的知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)生解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生正確的財富觀。[5]

3、STEAM教育要注重教師的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式,STEAM項目學(xué)習(xí)對教師和學(xué)生提出了更高要求。教師作為STEAM項目學(xué)習(xí)的組織者、設(shè)計者、引導(dǎo)者和監(jiān)督者,其專業(yè)素養(yǎng)對項目實施和學(xué)生培養(yǎng)起著關(guān)鍵作用。在傳統(tǒng)分科教學(xué)的影響下,培養(yǎng)專業(yè)、有創(chuàng)新精神的、有進取心的STEAM教師是困擾著世界各國STEAM教育的重要問題。STEAM教育包含五大學(xué)科元素,培養(yǎng)教師兼具五門學(xué)科的專業(yè)能力和素養(yǎng)并不現(xiàn)實。學(xué)校教師可根據(jù)專業(yè)和興趣愛好組成STEAM學(xué)習(xí)共同體,發(fā)揮自己的學(xué)科專業(yè)特長,集合眾多學(xué)科的智慧,制定STEAM項目,根據(jù)學(xué)科側(cè)重點分工授課,也可在長期備課交流中互相學(xué)習(xí)逐漸形成個人獨特的授課風(fēng)格。此外,項目實施教師還應(yīng)該走出校園,積極參加各類STEAM教育的交流活動,汲取他人智慧,促進共同專業(yè)成長。

五、結(jié)語

本文提出了基于小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的STEAM教育模式。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,我們要發(fā)揮STEAM教育的跨學(xué)科優(yōu)勢,將課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容與生活實際問題結(jié)合起來,聯(lián)合眾多學(xué)科教師的力量,注重學(xué)生綜合能力的提升。