孫麗

摘要：目前，國(guó)內(nèi)很多學(xué)校已經(jīng)引進(jìn)STEM課程，但由于各地各校實(shí)際情況不同，STEM課程的實(shí)施面窄，普及性不強(qiáng)。作者認(rèn)為，如果能立足本校實(shí)際情況，設(shè)計(jì)開發(fā)校本教材，則能整合校內(nèi)資源，提升STEM師資力量，并能使課程內(nèi)容貼近學(xué)生生活，讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有興趣。同時(shí)，STEM課程校本化還可以達(dá)到普及STEM教育的目的。

關(guān)鍵詞：STEM課程;校本化

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2019）21-0059-05

STEM教育中S、T、E、M分別代表著科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四大獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域，與傳統(tǒng)學(xué)科的最大區(qū)別是，STEM代表著多門學(xué)科的知識(shí)融合。STEM課程目前有兩類，一類是引入國(guó)外STEM案例及課程，另一類是高校開發(fā)團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)開發(fā)。筆者所在學(xué)校也引入了兩個(gè)STEM課程——“橋”和“博物館之夜”，率先對(duì)社團(tuán)學(xué)生開放，得到了學(xué)生的認(rèn)可和喜愛。筆者想將此類課程在全校范圍推廣，但綜合研究學(xué)校實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)校目前還未達(dá)到普及此類課程的程度。那么，類似學(xué)校這種情況，是否有解決方案？帶著問題，筆者進(jìn)行了研究。

● 是什么讓現(xiàn)有課程無(wú)法普及？——STEM校本化的緣起

目前，STEM不管是引入國(guó)外的現(xiàn)成案例還是由國(guó)內(nèi)高校研發(fā)的課程，都是集國(guó)內(nèi)外專家的智慧于一體，具有很高的學(xué)習(xí)價(jià)值。但如果對(duì)課程進(jìn)行全年段普及，則存在以下問題。

1.代價(jià)高

一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)STEM課程的課時(shí)數(shù)在4～8個(gè)課時(shí)，一個(gè)學(xué)期至少要有2個(gè)課程，一個(gè)學(xué)年需要至少4個(gè)課程。STEM課程一般都自帶實(shí)驗(yàn)器材，這些器材以一次性的居多，損耗比較大。筆者所在學(xué)校共100個(gè)教學(xué)班級(jí)，學(xué)生總數(shù)高達(dá)5000多人，對(duì)器材的需求量很大，資金無(wú)法保證。

2.師資缺

STEM課程的兩種來(lái)源方式?jīng)Q定了課程所涉及的知識(shí)存在兩個(gè)特點(diǎn)：一是超出年段單學(xué)科知識(shí);二是超出小學(xué)階段的知識(shí)體系。承擔(dān)STEM課程教學(xué)任務(wù)的教師，必須具備較高層次的科學(xué)素養(yǎng)及理工科素養(yǎng)，但具備這樣素質(zhì)的教師目前在小學(xué)階段很缺乏。

3.活動(dòng)難

STEM課程里需要學(xué)生進(jìn)行系列活動(dòng)，如討論、制作、展示等，這些活動(dòng)實(shí)施時(shí)都希望學(xué)生以小組形式進(jìn)行，最佳的小組人數(shù)控制在4人左右。但目前很多學(xué)校班級(jí)人數(shù)都在45人以上，全面普及課程時(shí)，STEM活動(dòng)很難組織實(shí)現(xiàn)。

除此之外，學(xué)校還存在功能教室空間不夠、課時(shí)緊張等問題，這些問題迫使筆者進(jìn)行思考：是否應(yīng)該將課程實(shí)施的基點(diǎn)置于自身學(xué)校？

● 如何讓校本實(shí)現(xiàn)STEM課程目標(biāo)？——STEM校本化的基點(diǎn)

在STEM課程校本化的過程中，其首要目標(biāo)是確定校本課程的中心和重點(diǎn)，以及研究的方向，這些是課程的基點(diǎn)。筆者在學(xué)習(xí)借鑒兄弟學(xué)校做法的基礎(chǔ)之上，結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，將校本課程的課程發(fā)展目標(biāo)確定為凸顯研究的育人價(jià)值。學(xué)校STEM的發(fā)展目標(biāo)是以校本課程的建設(shè)，全面推進(jìn)學(xué)校STEM教育，通過校本課程，發(fā)展每一位學(xué)生的STEM素養(yǎng)，以促進(jìn)個(gè)人自主發(fā)展，適應(yīng)加速變化的社會(huì)生活。

1.內(nèi)容：舊項(xiàng)目的新融合

通過研究現(xiàn)有教材中的案例，筆者發(fā)現(xiàn)這些案例無(wú)一例外都來(lái)自綜合實(shí)踐活動(dòng)及科技活動(dòng)，因此，筆者收集了校內(nèi)近幾年來(lái)舉行的科技活動(dòng)及學(xué)科綜合活動(dòng)的資料，在這些項(xiàng)目里尋找STEM課程校本化的內(nèi)容。利用這些舊項(xiàng)目，融合進(jìn)STEM知識(shí)，形成校本內(nèi)容。這種既熟悉又陌生的內(nèi)容，會(huì)讓學(xué)生有興趣，肯學(xué)習(xí)。

2.模式：思維線的清晰可見

在學(xué)習(xí)STEM課程的過程中，圍繞項(xiàng)目，總是在不斷發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案，然后進(jìn)行反思再優(yōu)化。這種思維方式可以使學(xué)生不斷地建立觀點(diǎn)之間的聯(lián)系，能夠積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)中去。因此，根據(jù)STEM課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，在校本課程中呈現(xiàn)五大環(huán)節(jié)，即問題聚焦—調(diào)查研究—設(shè)計(jì)制作—展示評(píng)價(jià)—應(yīng)用優(yōu)化，幫助學(xué)生形成清晰的思維線。

3.方法：團(tuán)隊(duì)中的互學(xué)

STEM課程跟傳統(tǒng)課程最大的區(qū)別就在于內(nèi)容的不定性及不限性，因此，為了最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生的學(xué)習(xí)往往采用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的方式。這種團(tuán)隊(duì)互學(xué)的方式極大地增加了學(xué)習(xí)的效能，并且能夠幫助學(xué)生整合他人的觀點(diǎn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)思維。因此，筆者在校本課程中明確了團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)方式，并通過不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)讓教師了解團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的情況，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)。

4.期望：引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)

STEM課程中有很多學(xué)生活動(dòng)，教學(xué)時(shí)“以學(xué)生為中心”并不意味著教師放任學(xué)生，而是需要更精心的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)投入到課程的學(xué)習(xí)中。節(jié)點(diǎn)在哪里？怎么設(shè)計(jì)？這就需要具有很強(qiáng)教研能力的教師來(lái)設(shè)計(jì)，如提出問題，給出一些觀點(diǎn)，滿足不同層次的學(xué)生需要，再組織團(tuán)隊(duì)討論，形成自己的觀點(diǎn)等。

● 怎么實(shí)現(xiàn)STEM課程的校本化？——STEM校本化的創(chuàng)生

1.STEM開發(fā)研究團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)生

根據(jù)STEM四門學(xué)科內(nèi)容，積極鼓勵(lì)相關(guān)學(xué)科教師參與研究。在小學(xué)階段，工程技術(shù)內(nèi)容在科學(xué)及信息技術(shù)學(xué)科中會(huì)有涉及，因此團(tuán)隊(duì)中以科學(xué)、數(shù)學(xué)及信息技術(shù)教師為主。

本次校本開發(fā)團(tuán)隊(duì)共17名教師，一到六年級(jí)每個(gè)年級(jí)有2～3人參與研究，數(shù)學(xué)、科學(xué)教研組長(zhǎng)全部參與了本次研究。開發(fā)團(tuán)隊(duì)教師的平均年齡為32歲，成員都具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教科研能力，是學(xué)校STEM研究的核心力量。通過學(xué)習(xí)，教師們具備了較強(qiáng)的課程建設(shè)能力。

2.以學(xué)科融合+項(xiàng)目開發(fā)為特點(diǎn)的內(nèi)容創(chuàng)生

開發(fā)團(tuán)隊(duì)采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的開發(fā)策略，將整個(gè)校本課程的開發(fā)作為項(xiàng)目，遵循設(shè)計(jì)原則，融合相關(guān)學(xué)科知識(shí)，有意識(shí)地拓展相關(guān)內(nèi)容。

（1）科學(xué)為主，挖掘其他學(xué)科知識(shí)

學(xué)校每年有科技節(jié)，科技節(jié)期間有很多活動(dòng)，形成了不少經(jīng)典案例，如“紙橋”“水火箭”“魔方大賽”“紙飛機(jī)”等，其間還有學(xué)科的綜合實(shí)踐活動(dòng)，如“七巧板拼圖比賽”“種大蒜的實(shí)驗(yàn)記錄”“花草知識(shí)知多少”“科學(xué)知識(shí)一站到底”等，這些豐富多彩的活動(dòng)大多與科學(xué)有關(guān)，符合團(tuán)隊(duì)一開始設(shè)想的項(xiàng)目學(xué)習(xí)的想法。開發(fā)團(tuán)隊(duì)在收集案例的同時(shí)，對(duì)每個(gè)案例都進(jìn)行了詳細(xì)的描述，將其中蘊(yùn)含的學(xué)科知識(shí)一一列出，進(jìn)行分類。在這些案例中，選擇知識(shí)學(xué)科交叉比較多的案例進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，如案例《七巧板》經(jīng)過設(shè)計(jì)改編成二年級(jí)STEM項(xiàng)目《會(huì)動(dòng)的七巧板——旋轉(zhuǎn)的力量》，在原先的七巧板上增加了轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)，讓平面的七巧板變成立體的，除了原先的七巧板的知識(shí)外，又增加了空間知識(shí)，拓展了旋轉(zhuǎn)內(nèi)容等。這樣的改編，既明確了項(xiàng)目，又突出了科學(xué)性。

（2）工程思想貫穿項(xiàng)目

當(dāng)今社會(huì)，新科技及新事物層出不窮，如何讓學(xué)生能適應(yīng)新形勢(shì)，面對(duì)新問題時(shí)能很快找到解決方案？這是一種能力，也是一種系統(tǒng)工程。課堂重在教授學(xué)生知識(shí)，活動(dòng)重在培養(yǎng)學(xué)生能力，但沒有一門學(xué)科、沒有一個(gè)課堂對(duì)如何解決問題進(jìn)行系統(tǒng)教學(xué)。團(tuán)隊(duì)遵循設(shè)計(jì)原則，以認(rèn)知、設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問題的工程思想開發(fā)課程（如圖1）。學(xué)生通過課程能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí)工程思想，并能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

（3）有效使用技術(shù)

使用技術(shù)，最終目的是讓學(xué)習(xí)的過程更有效，更具吸引力。普通的班級(jí)可能有網(wǎng)絡(luò);BYOD實(shí)驗(yàn)班可能有網(wǎng)絡(luò)及平板;低年級(jí)學(xué)生從美術(shù)課中可能會(huì)獲得簡(jiǎn)單的手工技術(shù)，中年級(jí)的學(xué)生從勞動(dòng)技術(shù)課及信息技術(shù)課中可能會(huì)獲得略為復(fù)雜的技術(shù)……因此，在校本課程的開發(fā)過程中，要根據(jù)學(xué)生數(shù)、學(xué)情、場(chǎng)地等實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)技術(shù)的有效使用。例如，在設(shè)計(jì)一年級(jí)普通班的STEM項(xiàng)目《不倒翁——平衡的力量》時(shí)，要求學(xué)生會(huì)使用剪刀、膠水及彩紙，剪出一個(gè)扇形做不倒翁的身體，技術(shù)要求是剪齊、剪對(duì)、涂勻、貼好;而五年級(jí)的《小夜燈》項(xiàng)目則要求學(xué)生會(huì)使用信息技術(shù)中涉及的技術(shù)。

（4）增加數(shù)學(xué)生活化的可能性

在小學(xué)階段，數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)由數(shù)學(xué)教師設(shè)計(jì)，在活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)的力量，卻忽視了活動(dòng)的教育性。在開發(fā)基于STEM項(xiàng)目的課程時(shí)，開發(fā)團(tuán)隊(duì)在從大量的案例中選取有趣的項(xiàng)目時(shí)，在學(xué)生已學(xué)或正在學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)樹上，有意識(shí)地增加或補(bǔ)充相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，并強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的應(yīng)用，讓學(xué)生在真實(shí)情境的項(xiàng)目中解決問題，應(yīng)用數(shù)學(xué)。五年級(jí)的STEM項(xiàng)目《小夜燈》中在探究日影觀測(cè)儀時(shí)，將所采集的數(shù)據(jù)繪制成條形統(tǒng)計(jì)圖，并通過統(tǒng)計(jì)圖得到科學(xué)結(jié)論。六年級(jí)《皮筋動(dòng)力小車》通過測(cè)試皮筋圈數(shù)與小車行走的距離有關(guān)，不斷地得到測(cè)量數(shù)據(jù)，最終選取平均值作為科學(xué)結(jié)論。

（5）融人文藝術(shù)，留探究的空間

STEM是四門學(xué)科的整合，而在基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)中，整合更多的學(xué)科知識(shí)，可以在不同學(xué)科領(lǐng)域之間形成有意義的聯(lián)系。當(dāng)不同學(xué)科整合到學(xué)生的互動(dòng)學(xué)習(xí)中時(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度及能力會(huì)得到提升。因此，團(tuán)隊(duì)在課程開發(fā)時(shí)，有意識(shí)地將古詩(shī)作為項(xiàng)目的引導(dǎo)，如三年級(jí)STEM項(xiàng)目《風(fēng)箏》中引用了清代高鼎的《村居》，五年級(jí)《小夜燈》引用了宋代葉紹翁的《夜書所見》，二年級(jí)則引用了漢樂府詩(shī)《江南》。另外，針對(duì)STEM項(xiàng)目中可能會(huì)遇到的知識(shí)，補(bǔ)充知識(shí)鏈接，根據(jù)學(xué)生年齡差異，使用思維導(dǎo)圖的方式幫助學(xué)生理解提煉（如圖2）。基于項(xiàng)目的STEM課程除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)STEM知識(shí)，還能提高學(xué)生的閱讀、語(yǔ)言交流、書面表達(dá)、思維歸納等能力，同時(shí)滿足學(xué)生個(gè)體差異發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)。

3.STEM課程結(jié)構(gòu)的創(chuàng)生

在團(tuán)隊(duì)集體的努力下，開發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了半年時(shí)間，圍繞主題“揭密：力量”，完成了《不倒翁——平衡的力量》《會(huì)動(dòng)的七巧板——旋轉(zhuǎn)的力量》《小風(fēng)箏——飛行的力量》《電磁動(dòng)力火車——電磁的力量》《小夜燈——光電的力量》《皮筋動(dòng)力小火車——彈力的力量》六本基于項(xiàng)目的STEM校本教材的編寫工作（如圖3），分別對(duì)應(yīng)1～6年級(jí)，目前正在全校范圍試用。

4.課程實(shí)施形態(tài)的創(chuàng)生

課程的實(shí)施離不開教師、學(xué)生、教室、課時(shí)等因素，雖然STEM課程無(wú)專職教師，但通過校本課程的開發(fā)，參與研究的教師將自己原先單一的學(xué)科知識(shí)提升到STEM知識(shí)，加上本身所具備的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，可以勝任STEM課程的教學(xué)任務(wù)。學(xué)校在不打亂原有的班級(jí)授課模式的前提下，采用了“固定+輪流”的方式，即授課教師輪流到各班上課，社團(tuán)教學(xué)就采用固定教師上課。小學(xué)階段科學(xué)課從一年級(jí)到六年級(jí)都開設(shè)了，因此STEM課時(shí)就安排在科學(xué)課里，這樣既不影響科學(xué)學(xué)科的教學(xué)，又能實(shí)施STEM課程研究。

● 怎樣改進(jìn)STEM課程校本？——STEM校本化的反思

1.視野過窄：項(xiàng)目形式單一

目前筆者所在學(xué)校STEM課程項(xiàng)目都是作品類，這類項(xiàng)目的好處在于易于操作，學(xué)生感興趣，易學(xué)易懂，但同時(shí)也存在缺點(diǎn)，會(huì)讓學(xué)生覺得課程與手工課、美術(shù)課等課相同，甚至教師也會(huì)有誤解的地方。其實(shí)，STEM案例非常豐富，從天文到地理，從社科到人文，從生理到醫(yī)學(xué)，一應(yīng)俱全。所以，團(tuán)隊(duì)還需集思廣益，繼續(xù)研究。

2.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模糊：形式大于內(nèi)容

在STEM教學(xué)中，評(píng)價(jià)和反思是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，通過評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生不斷反思，不斷改進(jìn)想法和做法，這個(gè)過程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。

STEM課程的評(píng)價(jià)多采用星級(jí)方式，這種評(píng)價(jià)方式優(yōu)點(diǎn)在于用時(shí)少又簡(jiǎn)單好操作。但是，這些評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)過于模糊，如評(píng)價(jià)作品的美觀度、實(shí)用性等，或者評(píng)價(jià)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中的參與度等，這些評(píng)價(jià)在表述時(shí)文字并不能讓小學(xué)生真正理解其含義，因此也談不上正確或公正地進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.約束與規(guī)范比較少：缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性

對(duì)于項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)過程及結(jié)構(gòu)上都有一定的約束性規(guī)定，如展示介紹不得超過3分鐘，必須包括過程性說(shuō)明等。在STEM課堂上，有不少教師對(duì)STEM課堂中的約束及規(guī)范并不太注意。例如，同時(shí)進(jìn)行《橋》的教學(xué)的兩位教師在材料的使用上，呈現(xiàn)不同的約束。一位教師認(rèn)為冰棒枝可以任意領(lǐng)用，另一位教師則認(rèn)為冰棒枝應(yīng)定量供應(yīng)。兩種不同的約束造成了學(xué)生不同的作品。材料不限數(shù)量的作品堅(jiān)固度要高于定量供應(yīng)的，但作品完成度比較低，原因在于好多學(xué)生把大量時(shí)間花在材料的粘貼上。材料定量供應(yīng)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)會(huì)在活動(dòng)開始前考慮采用做什么樣的橋最省材料，卻又忽視了作品的堅(jiān)固性。如果教師在活動(dòng)開始時(shí)進(jìn)行規(guī)范與約束，那么效果可能會(huì)不一樣。

● 結(jié)語(yǔ)

目前，《江蘇省STEM課程指導(dǎo)綱要（試行稿）》已經(jīng)正式與教師見面了，此綱要介紹了課程開發(fā)的三種途徑，相信會(huì)有更多的教師在綱要的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)開發(fā)出更多的STEM課程，讓小學(xué)生“形成正確的價(jià)值觀念、必備品格和STEM關(guān)鍵能力”。

參考文獻(xiàn)：

[1]（美）羅伯特·M·卡普拉羅，瑪麗·瑪格麗特·卡普拉羅，詹姆斯·R·摩根.基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2016，1.

[2]（美）埃里克·布倫塞爾.在課堂中整合工程與科學(xué)[M].周雅明，王慧慧，譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2015，11.

[3]陳如平，李佩寧.美國(guó)STEM課例設(shè)計(jì)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2018，5.

[4]葉兆寧，周建中，楊元魁.圍繞大概念設(shè)計(jì)STEM課程[J].人民教育，2018（07）.

[5]葉兆寧，楊元魁.構(gòu)建STEM教育的課程觀——STEM教師專業(yè)發(fā)展的必由之路[J].人民教育，2018（08）.

[6]楊元魁，葉兆寧.突破STEM教育中科學(xué)與工程的鏈接難題——基于工程問題解決的教學(xué)模式[J].人民教育，2018（10）.

[7]朱征.“雙高合作”——突破STEM教育瓶頸的有效嘗試[J].中國(guó)電化教育，2018，382（11）.

[8]曹培杰，黃蔚.STEM教育在學(xué)校如何真正落地[N].中國(guó)教育報(bào)，2018-10-27（03）.

[9]謝作如.創(chuàng)客教育和STEM教育關(guān)系之辨析[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2017（04）.