■丁義國 程然
江蘇省海安市海陵中學的辦學目標為“質量第一,品格至上,創(chuàng)新爭先”,其中“創(chuàng)新爭先”旨在培養(yǎng)創(chuàng)新人才,提升學生的科學素養(yǎng)。學校以中國教育科學研究院STEM教育2029 創(chuàng)新教育行動計劃“初中學段STEM 教育課程開發(fā)與建設”課題研究為抓手,依托信息化教學大環(huán)境和本地區(qū)科技資源,通過成立機器人社團、無人機社團、趣味編程社團、趣味生物社團,建設“創(chuàng)客空間”等途徑,對新課標理念下STEM 跨學科融合教育開展了實踐探索。
STEM 教育以實際問題的提出、分析、解決為基本流程,強調跨學科整合、多學科融合。學校STEM 教師團隊來自信息技術、物理、化學、生物學、勞技等多個學科,各學科教師以本學科課程標準為指引,開發(fā)符合學校實際的教學項目,引領學生在項目式學習、問題式學習中將各學科知識和技能加以融合、運用,碰撞出新的思維火花,并積極驗證自己的想法,努力生成新方法、新技術。
學校STEM 校本課程為三級課程,按學生的認知規(guī)律和興趣細分為普及型課程、提高型課程和優(yōu)化型課程,見圖1。普及型課程如Arduino 基礎、三維設計基礎、Scratch、手工焊接、無人機基礎飛行知識、生物學科基礎等,以任務驅動方式展開,是社團成員必修的基礎課程。同時,無人機、創(chuàng)意機器人兩門課程都需要編程語言作為基礎,而Python 比起其他編程語言,后續(xù)拓展功能強大,因此,我們成立的編程社團主講Python 語言,在校本三級課程里面它也屬于普及型課程,對所有學生開放。有了編程語言等普及型課程作為支撐,學生可選擇最感興趣、與生活息息相關的實踐型項目進行學習。
圖1 初中學段STEM課程體系
學校把STEM 課程列入校本課程,成立了機器人社團、無人機社團、趣味編程社團、趣味生物社團,建設了“創(chuàng)客空間”。課程實施根據(jù)需求確定授課地點:項目式學習的地點分別設在學校的創(chuàng)客教室、微機房、實驗室、操場等;而問題式學習則選擇科技中心、博物館、農(nóng)業(yè)園、科普園地等作為實踐基地。學校根據(jù)學生需求選擇合適的上課地點,提倡讓學生親身經(jīng)歷,鼓勵學生思考、創(chuàng)新、實踐。在課時方面,短期項目1—2 個課時,長期項目4—8 個課時,不同年級可交叉安排短期項目和長期項目。課程實施時,每節(jié)課課前有教學設計,課后有反思,任課教師按教學反饋情況調整教學設計,經(jīng)備課組內教師共同多次磨課之后完善教學設計。在教學過程中,教師觀察并記錄學生在學習中掌握了哪些方法,及時收集學生在每一學習階段的反饋,以問卷調查方式收集不同學生對課程的評價,為后續(xù)改進和完善做好準備。
著名教育專家斯塔佛爾姆說:“評價不在于證明,而在于改進。”STEM 課程有別于傳統(tǒng)課程,各種新奇的實驗裝置豐富了學生活動,課堂氣氛熱烈,但同時要關注知識的傳授和學生能力素養(yǎng)的提升。我們采用綜合性評價體系,即總結性評價和表現(xiàn)性評價相結合。其中,總結性評價主要通過學生檔案形式進行記錄和呈現(xiàn),包括項目活動目標、對象、時間、地點、小組分工、活動過程、活動結果、心得體會等;表現(xiàn)性評價涵蓋協(xié)作能力、溝通能力、表達能力、批判性思維等方面,評價方法多元化,包括學生自評、學生互評、教師評價以及專家評價等。評價與教學相結合,評價的結果可作為課程改進的參考依據(jù)。由于STEM 課程教學流程由課程設計、課堂活動、教學成果展示等組成,因此在每個環(huán)節(jié)都可由教師、學生開展自評及互評。比如在教學設計環(huán)節(jié)中,主要由學科組教師實施評價,包括學科融合、項目主題設計、學生學情、器材準備情況等,任課教師根據(jù)評價對教學設計進行調整和完善。
行勝于言。近年來,學校STEM 教育成果卓然:STEM 課程貫穿于整個初中學段,激發(fā)了學生學習科學技術的熱情,拓寬了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思路,提升了學生的科學素養(yǎng);一批動手能力強、思維活躍、科技素養(yǎng)較高的優(yōu)秀學生,在人工智能競賽等活動中取得了優(yōu)異成績;與高中創(chuàng)新人才培養(yǎng)形成傳送鏈,每年都有多名社團學生獲得高中特長生招生考試資格,獲得家長高度認可和社會的廣泛贊譽。