◇常秀麗（遼寧：建昌縣教師進(jìn)修學(xué)校）

一、設(shè)計(jì)教師提供的教學(xué)路徑與STEAM 概念模型

在過去的二十年里，美國(guó)呼吁對(duì)STEM 教育采用“新方法”。這些呼吁的核心是轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，教育者正在將課堂教學(xué)目標(biāo)從我們需要知道的內(nèi)容轉(zhuǎn)向如何在探究過程中支持學(xué)習(xí)者。同時(shí)，教育工作者正將教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生可以協(xié)作參與探究、制造和創(chuàng)新技能的過程，如STEAM 教育?，F(xiàn)有的STEAM 教育研究主要集中在STEAM 的概念化、STEAM 跨學(xué)科性質(zhì)的理解、它可以吸引學(xué)生探究學(xué)習(xí)的方式，以及人文、技術(shù)與其他學(xué)科的融合。關(guān)于STEAM 教學(xué)對(duì)學(xué)生影響的研究較少。STEAM 代表科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathematics）。STEAM 教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)于一體的綜合教育。STEAM 教育支持學(xué)生以學(xué)科整合的方式認(rèn)識(shí)世界，以綜合創(chuàng)新的形式改造世界，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的創(chuàng)新能力。STEAM 教育具備新的核心特征：跨學(xué)科、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性。很少有研究考察教師在設(shè)計(jì)和實(shí)施STEAM 課程中所起的作用。然而，課程改革最終由教師實(shí)施，如果教師缺乏實(shí)施改革的知識(shí)、信心和支持，那么改革就很難發(fā)生。本研究的目的是了解小學(xué)教師如何設(shè)計(jì)和實(shí)施STAEM 教學(xué)實(shí)踐，以此支持STEAM 課程。

（一）教學(xué)實(shí)踐的設(shè)計(jì)和實(shí)施

人們普遍認(rèn)為，當(dāng)教師被排除在設(shè)計(jì)過程之外時(shí)，課程不能得到有效實(shí)施或根本沒有實(shí)施。但是，設(shè)計(jì)課程需要特定的專業(yè)知識(shí)，需要參與設(shè)計(jì)過程和開發(fā)課程所需的知識(shí)和技能。教師需要的知識(shí)是多方面的，涉及課程設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)、學(xué)科知識(shí)、教學(xué)內(nèi)容知識(shí)和課程一致性專業(yè)知識(shí)，具有創(chuàng)意生成技能、材料選擇技能、系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)技能和實(shí)施管理技能等。研究人員發(fā)現(xiàn)，在擺脫過去課程開發(fā)方式的過程中，對(duì)教師的支持至關(guān)重要。他們呼吁跟蹤教學(xué)實(shí)踐的設(shè)計(jì)和實(shí)施，對(duì)改革進(jìn)行更多研究。

（二）學(xué)科整合與課堂環(huán)境

STEAM 概念模型，第一維度是學(xué)科整合,是教師通過基于問題的單元連接多個(gè)學(xué)科或內(nèi)容領(lǐng)域的方式。這個(gè)維度的屬性可以定義為多個(gè)內(nèi)容領(lǐng)域相互關(guān)聯(lián)的思想。第二個(gè)維度是課堂環(huán)境，考察教師構(gòu)建課堂環(huán)境來(lái)促進(jìn)解決問題。這個(gè)維度包括基于問題的方法、真實(shí)的任務(wù)、解決問題的多種方法、學(xué)生選擇、技術(shù)集成和教師引導(dǎo)。第三個(gè)維度是解決問題的能力，涉及教師通過各種教學(xué)活動(dòng)支持學(xué)生認(rèn)知、互動(dòng)和創(chuàng)新技能發(fā)展的方式。該概念模型讓教師定期為學(xué)生提供機(jī)會(huì)，讓他們?cè)诓煌沫h(huán)境中練習(xí)這些技能，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生探索多種途徑來(lái)解決問題，這提供了激發(fā)創(chuàng)新技能的有利條件。該模型幫助教師設(shè)計(jì)解決問題的任務(wù)和課堂環(huán)境，指導(dǎo)需要同伴支持和協(xié)作的學(xué)生學(xué)習(xí)。提供了STEAM 場(chǎng)景以及課堂環(huán)境、學(xué)科整合和問題解決技能的學(xué)習(xí)環(huán)境。

二、教師如何設(shè)計(jì)和實(shí)施STEAM學(xué)習(xí)環(huán)境

為了了解教師如何設(shè)計(jì)和實(shí)施這一新課程，我們使用基于STEAM 觀察量規(guī)的方案進(jìn)行了一項(xiàng)定性研究，并回答以下研究問題：教師如何設(shè)計(jì)和實(shí)施STEAM 學(xué)習(xí)環(huán)境？教師在計(jì)劃期間，在其年級(jí)范圍內(nèi)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)中工作，同時(shí)制訂STEAM 單元計(jì)劃。教學(xué)團(tuán)隊(duì)由每個(gè)年級(jí)4～5 名教師組成。所有年級(jí)的團(tuán)隊(duì)一起設(shè)計(jì)了這些單元。數(shù)據(jù)來(lái)源是單元計(jì)劃、反思、課堂觀察和實(shí)地記錄。

（一）新課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程

在秋季和春季學(xué)期，他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)基于問題的單元很有優(yōu)勢(shì)?？茖W(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)能夠設(shè)計(jì)一個(gè)單元，基于一個(gè)問題為學(xué)生提供探究機(jī)會(huì)（如何在春季做出健康的選擇，以及如何在秋季幫助受傷的動(dòng)物）。本質(zhì)上，設(shè)計(jì)的課程包括以問題為基礎(chǔ)的、真正設(shè)計(jì)的任務(wù)，結(jié)合了學(xué)生的選擇和多個(gè)學(xué)科。在他們實(shí)施這些單元時(shí)，我們觀察到，從教師教學(xué)向引導(dǎo)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變是課堂上推廣STEAM 的最大障礙。春季單元以教師主導(dǎo)的在大自然中漫步開始，鼓勵(lì)學(xué)生提問，并提供一個(gè)促進(jìn)探究的平臺(tái)。盡管如此，在他們的學(xué)生教室里設(shè)計(jì)和實(shí)施的STEAM 課程，主要側(cè)重于與解決問題無(wú)關(guān)的數(shù)學(xué)和制作技能。

一年級(jí)秋季和春季單元計(jì)劃都包含學(xué)生需要解決的相關(guān)問題。秋季，學(xué)生研究一個(gè)與“樹葉變黃了”有關(guān)的話題：春天樹葉是綠色的，到了秋天，樹葉為什么會(huì)變黃？教師還制作了一本好看的書簽，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)為什么“樹葉變黃”，讓學(xué)生到校園里去親自觀察其他的樹葉是怎樣變黃的。秋季和春季都有學(xué)科整合。

三年級(jí)設(shè)計(jì)的課程包括一個(gè)單元，其中包括以學(xué)生為主導(dǎo)的探究、參與多學(xué)科、地圖創(chuàng)作的選擇以及通過使用Adobe Spark 的創(chuàng)新技能。秋季單元范圍更廣，這個(gè)廣泛的問題導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這些任務(wù)如何與生活聯(lián)系起來(lái)感到困惑。春季期間，圍繞極端天氣的問題場(chǎng)景，給在調(diào)查中探究、學(xué)科整合和高水平的學(xué)生直接提供了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。重點(diǎn)是觀察、探究等創(chuàng)新技能，由教師指導(dǎo)活動(dòng)。例如，三年級(jí)第四單元“地球上的水資源”，通過大量的圖片、視頻播放，引發(fā)學(xué)生思維、激發(fā)探究欲望。教師利用白板的注解、編輯功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)難點(diǎn)的突破。

學(xué)生參與了與他們探究相關(guān)的各種調(diào)查，嘗試以不同方式解決問題、進(jìn)行探究。然而，在春季，對(duì)一個(gè)解決當(dāng)?shù)厮|(zhì)問題的探究，學(xué)生的興趣不大，在實(shí)施過程中產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。在春季觀察和觀察后的匯報(bào)中，我們注意到，教師很難創(chuàng)建與問題相關(guān)的真實(shí)任務(wù)。五年級(jí)能夠?qū)oogle Docs 整合為頭腦風(fēng)暴工具，教師注意到這支持了學(xué)生的探究。學(xué)生能夠在線集思廣益，并根據(jù)感興趣的領(lǐng)域（食物、空間、實(shí)用程序等）進(jìn)行分組。五年級(jí)能夠在秋季真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科整合，但是，在春季設(shè)計(jì)的課程不允許學(xué)科整合。雖然該主題可以包含學(xué)科整合，但這在實(shí)施中并不存在。這表明了問題場(chǎng)景設(shè)計(jì)和支持學(xué)生感興趣的真實(shí)學(xué)習(xí)的教學(xué)方法的重要性。

（二）真實(shí)的評(píng)估為學(xué)生選擇提供機(jī)會(huì)

教師設(shè)計(jì)單元使STEAM 具有相關(guān)性的方式因所教的學(xué)生而異。為了更好地支持教師，未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)是我們與教師一起考慮如何引入STEAM 問題。對(duì)于STEAM 教育，在規(guī)劃過程的設(shè)計(jì)階段，有必要為教師提供建模和支持，以幫助學(xué)生理解相關(guān)性。這可能包括調(diào)查學(xué)生、評(píng)估對(duì)社區(qū)問題反應(yīng)的全班討論。確定問題情境是否與學(xué)生的生活相關(guān)，可以確保教師發(fā)現(xiàn)有趣、相關(guān)，甚至更具體的問題，從而讓學(xué)生看到與情境相關(guān)的任務(wù)、問題的真實(shí)性。在整個(gè)研究過程中，我們注意到，如果教師計(jì)劃讓學(xué)生參與創(chuàng)新技能并融入多個(gè)學(xué)科，那么他們就會(huì)更容易真實(shí)評(píng)估學(xué)生的能力。創(chuàng)新技能的使用促進(jìn)了學(xué)科整合（涉及工程、科學(xué)、數(shù)學(xué)和人文），模擬了試圖解決這類問題時(shí)實(shí)際發(fā)生的情況。真實(shí)的評(píng)估與要解決問題一致的方式設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)通過選擇激發(fā)學(xué)生的興趣，因?yàn)橛卸喾N方法可以解決問題。

三、結(jié)語(yǔ)

這項(xiàng)研究證明了教師使用基于問題的單元促進(jìn)學(xué)生探究的方式設(shè)計(jì)STEAM 課程的重要性。數(shù)據(jù)表明，這對(duì)于制定學(xué)科整合、教師引導(dǎo)和真實(shí)任務(wù)至關(guān)重要。然而，有時(shí)設(shè)計(jì)和制定的課程之間不匹配。這種不匹配表明需要支持教師針對(duì)他們課程的特定策略，以解決學(xué)科整合、教師引導(dǎo)和真實(shí)任務(wù)。此外，雖然該數(shù)據(jù)僅代表一所學(xué)校，但顯然需要針對(duì)年級(jí)水平的實(shí)施模型。對(duì)小學(xué)課堂的支持是廣泛而多樣的，應(yīng)該反映這些課堂所代表的獨(dú)特性和發(fā)展階段。

STEAM 教育在美國(guó)的迅速發(fā)展，引起了各國(guó)對(duì)STEAM 教育的重視，我國(guó)在STEAM 教育方面的重視程度也在逐漸加強(qiáng)。STEAM 教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的整合教育，小學(xué)科學(xué)課與此理念的契合度非常高，所以二者之間的相互融合成為國(guó)內(nèi)學(xué)者探索小學(xué)科學(xué)課的趨勢(shì)。這必定會(huì)對(duì)學(xué)生的問題解決思維、工程設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)新能力等產(chǎn)生重要影響。