張漢城
STEAM教育自提出之日起,越來越受到包括中國在內(nèi)的眾多國家的關(guān)注。它強調(diào)學科的多維性,將科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)和數(shù)學(Mathematics)融合起來,以建構(gòu)主義理論為基礎,以探究性學習為主,通過項目式學習,打破學科領域邊界,從而對學生進行綜合性教育。
Kitten是一種獨立自研源碼編輯器,它可以為7-16歲學生提供趣味編程教學服務。它不需要像傳統(tǒng)編程軟件那樣逐行地“敲”代碼,而是通過拖曳已定義好的指令塊,采用類似搭積木的方式快速實現(xiàn)程序的編寫。由于該程序指令塊較為豐富,且可以免費使用,所以很受學生喜歡。為進一步豐富學校校本課程資源,推動學校編程教學,讓優(yōu)秀的Kitten編輯器被更多的學生接受,筆者以STEAM教育理念為指導,建設“Codemao的‘三愛之旅”編程校本課程,讓學生在解決問題中親歷建模、編寫、調(diào)試、優(yōu)化等環(huán)節(jié),發(fā)展他們的綜合能力,達到學以致用的目的。
一、明確STEAM教育理念,確定校本課程開發(fā)目標
有的研究者將STEAM教育理念歸結(jié)為以數(shù)學為基礎,通過工程和藝術(shù)解讀科學和技術(shù)。但是,作為工具性很強的信息科技學科,特別在凸顯技術(shù)素養(yǎng)的編程教學方面,仍然要以數(shù)學為基礎嗎?筆者認為,由學科特點入手提煉STEAM教育在該學科的理念,方能進一步把握STEAM教育的學科屬性。
1. 技術(shù)為基礎。學生在編程學習中,需要大量的時間來反復練習、鞏固才能掌握編程技巧。脫離技術(shù)學習的編程訓練,無疑是紙上談兵。因此,建設Kitten編程校本課程,可以以技術(shù)為基礎,通過工程和數(shù)學的手段,來表現(xiàn)科學與藝術(shù)。學生親歷“技術(shù)掌握—工程實施—數(shù)學邏輯—科學思維—藝術(shù)美化”等過程,既動手又動腦,在掌握知識與技能的同時習得更多解決問題的方法。
2. 要素為目標。Kitten源碼編輯器包括“事件”“控制”“動作”“外觀”“聲音”“畫筆”“偵測”“運算”“數(shù)據(jù)”“函數(shù)”“物理”“擴展積木”等十二大項編程模塊。建設Kitten編程校本課程,先要確定STEAM要素,然后才能確定每課的具體目標。筆者從技術(shù)(T)、工程(E)、數(shù)學(M)、科學(S)、藝術(shù)(A)五個維度出發(fā),結(jié)合Kitten特點來確定校本課程開發(fā)目標。如,從數(shù)學維度確定的目標為:選擇合適的算法,合理設置程序模塊參數(shù),使程序邏輯正確;通過程序編寫,不斷增強邏輯思維能力。
二、弘揚“三愛”主題教育,確定校本課程育人主線
目前,市面上的圖形化編程大都以游戲為主題,充滿趣味卻較難達到立德樹人的教育目標。為進一步弘揚“三愛”(愛學習、愛勞動、愛祖國)教育內(nèi)容,凸顯編程教學的育人價值,筆者堅持Kitten校本課程開發(fā)“雙”主線,在培養(yǎng)學生STEAM素養(yǎng)的同時堅持課程育人主線(“三愛”主題教育),讓學生德、智、體、美、勞全面發(fā)展。
1. 按主題劃分課時?!癈odemao的‘三愛之旅”校本課程為Kitten源碼編輯器的初級課程,教學中教師可直接將德育教育顯性呈現(xiàn),將9個課時分成“愛學習”“愛勞動”“愛祖國”3個單元,如愛學習(“第1課?搖認識新朋友”“第4課?搖我是小畫家”“第7課?搖算數(shù)高手”)、愛勞動(“第2課?搖舉手之勞”“第5課?搖家居能手”“第8課?搖螞蟻森林”)、愛祖國(“第3課?搖國歌響起時”“第6課?搖鼓浪嶼導游”“第9課?搖中華古詩詞”)教育內(nèi)容,讓學生在每一單元中均受到“三愛”教育。
2. 分項目設置任務。為了讓學生能夠深入理解任務,在體驗式學習中提高STEAM素養(yǎng),“Codemao的‘三愛之旅”校本課程采取基于項目的教學理念設計教學內(nèi)容,通過真實事件、真實案例將“三愛”教育貫穿于項目教學中,以潤物無聲的形式,將正確的價值追求和理想信念有效地傳導給學生,使其在潛移默化的學習過程中,逐步理解并落實到行動中(見文末表格)。
三、根據(jù)泰勒目標模式,確定校本課程建設流程
拉爾夫·泰勒將確定課程目標作為課程開發(fā)最主要和最關(guān)鍵的問題,通過目標的制訂、內(nèi)容的選擇、組織、評價展開課程開發(fā)。這種模式,被稱為泰勒目標模式。它具有很強的方向性和邏輯性,非常適用于基于STEAM理念的小學Kitten校本課程的開發(fā)。
1. 確定整體開發(fā)流程。立足教師、學生實際情況進行課程需求分析;根據(jù)校情制訂課程教育目標;結(jié)合“三愛”教育選擇課程內(nèi)容;以項目式學習設計教學案例,合理制訂基于“STEAM”教育理念的教學評價;通過課堂教學實施,發(fā)現(xiàn)存在的問題并及時對課程進行調(diào)整優(yōu)化;再通過課堂教學檢驗,不斷嘗試,使開發(fā)的校本課程更加合理。將這一開發(fā)流程進行提煉,可得如下過程:課程需求分析→課程目標制訂→教學內(nèi)容選擇→教學評價制訂→課堂教學實施→課程調(diào)整優(yōu)化→課程開發(fā)結(jié)束。
2. 設計每課知識模塊。創(chuàng)設“小劇場”模塊,讓學生在真實的情境中展開學習之旅,把每一個項目當成工程進行分析,從“哪些角色或場景”“在什么情況下”“做了什么事”三個方面,明確本課學習任務,發(fā)展學生的工程思維;創(chuàng)設“想一想”模塊,引導學生在Kitten積木盒子中尋找可能的指令塊,猜測它的作用及運行原理,發(fā)展學生的技術(shù)思維;創(chuàng)設“做一做”模塊,讓學生在個人嘗試或者小組合作的氛圍中確定程序邏輯,合理設置參數(shù),發(fā)展學生的數(shù)學思維;創(chuàng)設“評一評”模塊,從程序的合理性、美觀性、簡潔性等出發(fā),在學生自評、互評中發(fā)展學生的科學思維和藝術(shù)思維。
隨著研究的深入,這門基于STEAM理念的小學Kitten校本課程還可以進一步完善。特別是在課程內(nèi)容與學生STEAM素養(yǎng)的密切融合上,還有很大的研究空間,值得深入探索,從而讓這門編程校本課程更好地促進學生綜合能力的發(fā)展。
(作者單位:福建省廈門市集美區(qū)曾營小學 責任編輯:蘇少偉)