◇徐玉紅（浙江：杭州市文海小學(xué)（凌云校區(qū)））

STEM 教育的項(xiàng)目式教學(xué)近兩年在國(guó)內(nèi)發(fā)展得如火如荼。我國(guó)STEM 教育起步較晚，存在研究不全、認(rèn)識(shí)不夠深刻等諸多問(wèn)題。各類學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的參與積極性遠(yuǎn)高于公立學(xué)校。目前，一線教師遇到的難題也不少。

課程資源不足。STEM 課程實(shí)施需要豐富的實(shí)景場(chǎng)館和實(shí)物資源的支持，少數(shù)學(xué)校依托家長(zhǎng)和社區(qū)資源來(lái)設(shè)計(jì)課程，但大部分學(xué)校面臨STEM 教育投入力度不夠、STEM 教育資源不足的問(wèn)題。

項(xiàng)目編寫困難。在開(kāi)展跨學(xué)科項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面，受學(xué)科認(rèn)知能力的限制，指導(dǎo)教師往往感覺(jué)壓力很大。他們絞盡腦汁地設(shè)計(jì)一些項(xiàng)目，還從國(guó)外搬過(guò)來(lái)一些項(xiàng)目，但這些項(xiàng)目往往脫離實(shí)際，加之我國(guó)中小學(xué)生的STEM 學(xué)科理論知識(shí)基礎(chǔ)較好，但在項(xiàng)目實(shí)踐方面偏弱，導(dǎo)致很多STEM 項(xiàng)目參與度不高或只是表面上看著熱鬧。

實(shí)施途徑迷茫。學(xué)校實(shí)行了多年的分科教學(xué)，就目前而言是不會(huì)輕易改變的。STEM 教育實(shí)施途徑還在探索之中。正在探索的實(shí)施途徑包括以下幾個(gè)：一是勞動(dòng)技術(shù)和通用技術(shù)課教育，以定向模仿為主，多數(shù)勞動(dòng)技術(shù)和通用技術(shù)教育科技含量較低；二是面向比賽的興趣小組活動(dòng)和新興的創(chuàng)客教育，只有少數(shù)學(xué)校開(kāi)展，并且每個(gè)學(xué)校也只有很少一部分學(xué)生受益。很多學(xué)校在教學(xué)中，只有少部分學(xué)生參與STEM 教育，或并未真正開(kāi)展STEM 教育。

筆者認(rèn)為，我國(guó)STEM 教育的開(kāi)展不能盲目照搬國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，而是要結(jié)合本國(guó)教育實(shí)際，將STEM 教育本土化、校本化，從概念操作層面轉(zhuǎn)化到課堂有效實(shí)施階段，探索出適合我國(guó)教育現(xiàn)狀的STEM 教育本土化策略迫在眉睫。筆者所在團(tuán)隊(duì)對(duì)校本STEM 項(xiàng)目進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)踐，總結(jié)了一些策略。

一、基于STEM教育理念的校本項(xiàng)目設(shè)計(jì)策略

項(xiàng)目學(xué)習(xí)，是從一個(gè)需要解決的問(wèn)題出發(fā)，學(xué)生在一個(gè)真實(shí)的情境中對(duì)問(wèn)題展開(kāi)探究，與教師、伙伴開(kāi)展協(xié)作性的活動(dòng)，一同尋找問(wèn)題解決的方法。最終要?jiǎng)?chuàng)制出一套能解決問(wèn)題的可行產(chǎn)品或其他成果。什么樣的項(xiàng)目適合在校本STEM 項(xiàng)目中開(kāi)展？在進(jìn)行校本化課程設(shè)計(jì)時(shí)，筆者采用了以下幾個(gè)策略。

（一）真實(shí)校本生活情境的提煉

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，STEM 的教學(xué)方式更強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，更注重解決真實(shí)生活情境中的實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生提出的項(xiàng)目可能過(guò)于簡(jiǎn)單，也可能過(guò)于復(fù)雜。對(duì)于過(guò)于簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，指導(dǎo)教師要告訴學(xué)生已經(jīng)有了哪些現(xiàn)成的解決方案，引導(dǎo)學(xué)生表達(dá)自己的研究設(shè)想和思路，再讓學(xué)生決定是否開(kāi)展研究；對(duì)于較為復(fù)雜的項(xiàng)目，指導(dǎo)教師要在學(xué)生研究思路和設(shè)想的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)定階段性研究目標(biāo)，使他們分階段完成研究。

“我們的自動(dòng)澆水器”問(wèn)題情境來(lái)源于真實(shí)的生活。學(xué)校每個(gè)教室門口都有一個(gè)植物角，經(jīng)過(guò)一個(gè)暑假，學(xué)生發(fā)現(xiàn)里面的植物都枯萎了。因?yàn)闆](méi)有人來(lái)澆水，植物干死了，如果一下子澆很多水，植物又會(huì)爛根。為了讓植物生機(jī)盎然，需要為盆栽植物設(shè)計(jì)制作一個(gè)自動(dòng)澆水器。對(duì)于灌溉，生活中已經(jīng)有一些現(xiàn)成的解決方案，如水渠、噴灌、滴灌、滲水器、智能開(kāi)關(guān)等，選取一部分小學(xué)生能理解的方案，分階段引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)。

（二）常見(jiàn)校本學(xué)科教學(xué)的拓展

由于跨學(xué)科教學(xué)和學(xué)科之間的融合必須是在掌握學(xué)科基本知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而STEM 教育的一個(gè)重要特征就是跨學(xué)科。筆者認(rèn)為，好的STEM 項(xiàng)目可以從學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中生成，STEM 項(xiàng)目的實(shí)施可以使知識(shí)與應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，盤活學(xué)生的學(xué)科基本知識(shí)和技能，提高學(xué)生的知識(shí)遷移應(yīng)用能力。

例如，在四年級(jí)《巖石、土壤和我們》一課教學(xué)過(guò)程中，有學(xué)生反映學(xué)校農(nóng)場(chǎng)的鳳仙花比較矮小，而他在家里種的花則比較粗壯。教師引導(dǎo)學(xué)生思考可能的原因，并且就土壤這個(gè)因素開(kāi)發(fā)了STEM 項(xiàng)目：植物生長(zhǎng)的搖籃——土壤。學(xué)生先對(duì)校園土壤樣本進(jìn)行調(diào)查，再根據(jù)所學(xué)的土壤結(jié)構(gòu)、組成成分和比例，提出改善校園土壤的設(shè)計(jì)方案。不僅滿足了學(xué)生的探究欲望，還幫助解決了校園生活中的問(wèn)題，有利于提高學(xué)生學(xué)以致用的遷移能力和解決問(wèn)題的能力。

（三）現(xiàn)成外來(lái)項(xiàng)目的校本化改編

現(xiàn)在市面上有很多來(lái)自國(guó)外的STEM 項(xiàng)目介紹，極大地開(kāi)闊了一線教師的視野，一些教具公司也推出很多“現(xiàn)成”的STEM 項(xiàng)目。所謂現(xiàn)成，不僅是項(xiàng)目?jī)?nèi)容完整，而且還配備材料、課件、微課等，大大減少了教師的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，一線教師可以將更多的精力放到課程開(kāi)展上。但是我們也要注意，盡可能選擇與學(xué)生真實(shí)生活、學(xué)習(xí)接近的項(xiàng)目，并進(jìn)行一定程度的校本化改編。真實(shí)的本土化項(xiàng)目情境，能有效地引起學(xué)生的有益注意，引發(fā)認(rèn)知心理平衡，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)高階學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)一定的認(rèn)知水平和認(rèn)知深度。

二、基于STEM 教育理念的校本項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施策略

由于STEM 課程具有融合性、體驗(yàn)性、探究性、合作性等特征，教學(xué)準(zhǔn)備與傳統(tǒng)課程存在一些區(qū)別。因此，教學(xué)時(shí)，在課程學(xué)習(xí)方式、課程資源呈現(xiàn)、課程材料等方面需要重新考慮。筆者運(yùn)用了以下策略。

（一）課程學(xué)習(xí)方式多樣化，學(xué)習(xí)內(nèi)容課標(biāo)化

“灌溉系統(tǒng)”課程以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為依托，安排了自動(dòng)澆水器的調(diào)查、設(shè)計(jì)、制作、改進(jìn)等多種形式的學(xué)習(xí)。各個(gè)班級(jí)的植物角，很好地支撐了整個(gè)調(diào)查活動(dòng)，便于學(xué)生對(duì)各個(gè)植物角的植物種類及其需水量進(jìn)行調(diào)查。學(xué)生走進(jìn)超市、花店等場(chǎng)所進(jìn)行現(xiàn)實(shí)生活中的澆水方式調(diào)查。知能準(zhǔn)備包括學(xué)科延伸和知識(shí)拓展兩部分：學(xué)科延伸部分是對(duì)各學(xué)科已學(xué)知識(shí)能力的深入探究和應(yīng)用，如，毛細(xì)現(xiàn)象等；知識(shí)拓展部分是對(duì)各學(xué)科課標(biāo)要求以外內(nèi)容的拓展學(xué)習(xí)，如，科學(xué)中的滲透原理、經(jīng)濟(jì)學(xué)中的成本核算分析。工程實(shí)踐方法，指參與、體驗(yàn)、探究、制作等，包括自動(dòng)澆水器原型設(shè)計(jì)與制作、反復(fù)測(cè)試、迭代設(shè)計(jì)與改進(jìn)。匯報(bào)，指學(xué)生將所學(xué)知識(shí)或完成的作品以海報(bào)、幻燈片、實(shí)物、論文等方式呈現(xiàn)。在“灌溉系統(tǒng)”課程中，原型制作完成后，需要展示澆水器原型并匯報(bào)交流，中期需要展示自動(dòng)澆水器迭代產(chǎn)品，最后需要上交灌溉系統(tǒng)學(xué)習(xí)與研究報(bào)告。

（二）STEM 課程資源校本化，實(shí)踐場(chǎng)域系統(tǒng)化

研究者所在團(tuán)隊(duì)基于本校場(chǎng)館資源，開(kāi)發(fā)了名為“造物田園”的STEM 項(xiàng)目課程體系，分為孕育、生長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)果四個(gè)章節(jié)，每個(gè)章節(jié)有2～3 門子課程，每門子課程都有相應(yīng)的實(shí)踐場(chǎng)域支持，并且在課程開(kāi)展過(guò)程中，師生共同豐富校本課程資源。例如，歷屆學(xué)生的作品就成為優(yōu)質(zhì)的校本資源。除了實(shí)踐場(chǎng)域系統(tǒng)化，課程內(nèi)容也要系統(tǒng)化。課程在開(kāi)發(fā)時(shí)，都應(yīng)根據(jù)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)這個(gè)大系統(tǒng)進(jìn)行。圍繞校園生態(tài)系統(tǒng)的完善、植物的生長(zhǎng)，從土壤、種子、氣象的再認(rèn)識(shí)，到育苗、灌溉研究，再到農(nóng)場(chǎng)的智能化，最后到造物分享和健康生活。（詳見(jiàn)下表）

校本“造物田園”項(xiàng)目課程系統(tǒng)架構(gòu)表

（三）STEM 課程材料選擇生活化，材料呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化

STEM 課程材料源自實(shí)際生活，有利于將活動(dòng)延伸到園外，促進(jìn)知識(shí)遷移。在“我們的自動(dòng)澆水器”設(shè)計(jì)制作中，我們提倡用低成本的材料、環(huán)保材料來(lái)制作澆水器。STEM 課程材料的結(jié)構(gòu)化程度要與教育目標(biāo)相適應(yīng)。材料層次過(guò)于豐富，會(huì)干擾學(xué)生的判斷選擇，不利于解決問(wèn)題過(guò)程中學(xué)生的深度思考。適量的試誤性操作可以增加任務(wù)的挑戰(zhàn)性，但學(xué)生積累過(guò)多的失敗感，會(huì)增加學(xué)習(xí)困難體驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)。在“我們的自動(dòng)澆水器”項(xiàng)目中，教師提供的自選材料有：各種廢舊瓶子、廢舊毛巾、吸管、筷子、繩子、盆子等。其中廢舊毛巾、吸管、繩子的選擇與吸水性有關(guān)，瓶子、盆子等容器與需水量有關(guān)，每一類結(jié)構(gòu)化的材料背后都滲透了學(xué)科核心概念。

三、結(jié)語(yǔ)

基于STEM 教育理念的校本項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐研究，為STEM 教育的開(kāi)展和落實(shí)提供了可行的途徑和易操作的策略。另外，還有一些評(píng)價(jià)策略，例如，評(píng)價(jià)前置，以師生共議為準(zhǔn)，交互評(píng)價(jià)，以過(guò)程評(píng)價(jià)為主等，為項(xiàng)目的實(shí)施、STEM 教育的開(kāi)展、學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展提供了有力的保障。