趙國(guó)華

摘要： 用學(xué)生學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)的視角，對(duì)美國(guó)杰森課堂STEM教育“這是一個(gè)爆炸”項(xiàng)目進(jìn)行解讀。探索融合STEM理念的初中化學(xué)課堂教學(xué)，以學(xué)生學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)為基礎(chǔ)，基于真實(shí)情境實(shí)施項(xiàng)目學(xué)習(xí)，基于自主合作開展探究活動(dòng)，基于迭代學(xué)習(xí)優(yōu)化研究過程。實(shí)現(xiàn)為素養(yǎng)而教育，為創(chuàng)新而學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞： STEM; 學(xué)生學(xué)習(xí)共同體; 初中化學(xué); 課堂教學(xué); 項(xiàng)目學(xué)習(xí)

文章編號(hào)： 10056629（2020）06004305? 中圖分類號(hào)： G633.8? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Math）的字母縮略詞，有時(shí)還加上藝術(shù)（Art），合稱STEAM。 STEM教育可以從兩方面理解： 一方面，STEM是為解決真實(shí)世界的問題，有目的、有方法、有系統(tǒng)地將四門學(xué)科進(jìn)行融合而形成的一門綜合性課程;另一方面，STEM是以科學(xué)或工程問題的課程為主線，為學(xué)生提供一系列關(guān)聯(lián)性學(xué)習(xí)經(jīng)歷的一種學(xué)習(xí)方式或教學(xué)策略。本文所采用的是后一種。

學(xué)生學(xué)習(xí)共同體是學(xué)生以完成共同的學(xué)習(xí)任務(wù)為載體，以促進(jìn)成員全面成長(zhǎng)為目的，以自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)、探究學(xué)習(xí)為核心、合作學(xué)習(xí)為手段，互為學(xué)習(xí)伙伴，互求互助，互幫互暖，分享彼此的情感、體驗(yàn)和觀念，有共同目標(biāo)和明確責(zé)任分工的學(xué)習(xí)團(tuán)體。主要是以小組學(xué)習(xí)共同體為基本載體與重要形式。

2017年教育部首次把STEM概念融入課程標(biāo)準(zhǔn)。STEM教育與核心素養(yǎng)在人才觀、創(chuàng)新觀與知識(shí)觀等方面有高度的契合性，和學(xué)生學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)的內(nèi)涵與形式有廣泛的相似性。本文嘗試通過對(duì)美國(guó)杰森課堂STEM教育的項(xiàng)目解讀，就實(shí)施融合STEM理念的初中化學(xué)課堂教學(xué)做初步探討。

1 杰森課堂簡(jiǎn)介

“杰森課堂”STEM教育是由美國(guó)學(xué)區(qū)教育長(zhǎng)協(xié)會(huì)、三立國(guó)際集團(tuán)和杰森課堂三個(gè)機(jī)構(gòu)共同打造的項(xiàng)目。項(xiàng)目根據(jù)上述機(jī)構(gòu)多年在世界各地培訓(xùn)STEM師資的理念、方法和實(shí)踐，結(jié)合中美兩國(guó)基礎(chǔ)教育的特點(diǎn)，通過演示、實(shí)驗(yàn)、操作、互動(dòng)等方式提升教師能力?！敖苌n堂”STEM教育（初中綜合）每年暑期在中國(guó)各地實(shí)施培訓(xùn)教師項(xiàng)目，每期5天。培訓(xùn)主要內(nèi)容有： 如何激勵(lì)并促進(jìn)學(xué)生對(duì)STEM的興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主研究和課堂合作;基于問題的學(xué)習(xí)方法，創(chuàng)新培養(yǎng)與最優(yōu)設(shè)計(jì);科學(xué)與工程實(shí)踐的關(guān)鍵所在——建模及建模的作用;多媒體、多形式的教學(xué)方法與翻轉(zhuǎn)課堂;學(xué)生作業(yè)布置，課程計(jì)劃與排序的技巧等。培訓(xùn)過程中，參訓(xùn)教師以學(xué)生身份分成小組學(xué)習(xí)，每天以不同的核心內(nèi)容為重點(diǎn)，接受STEM教育的核心內(nèi)容、實(shí)踐和技術(shù)。在多媒體教學(xué)環(huán)境中，親身體驗(yàn)各種注重科學(xué)和工程實(shí)踐的探究式動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)，探索并討論多課程整合和實(shí)施的最佳做法，促使參訓(xùn)教師深入理解如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與創(chuàng)新精神、批判思維與動(dòng)手能力、溝通能力與合作精神，加深對(duì)各自任教學(xué)科知識(shí)的理解，不斷提高授課技能，并將此引入自己的課堂運(yùn)用于實(shí)際。

2 項(xiàng)目課例解讀

“這是一個(gè)爆炸”是“杰森課堂”STEM教育（初中綜合）中的一個(gè)項(xiàng)目，從基于學(xué)生學(xué)習(xí)共同體的初中化學(xué)課堂教學(xué)的視角可以展開以下解讀。

2.1 榜樣力量

播放視頻剪輯： 了解Kobie Boykins。2011年秋天，NASA噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)械工程師Kobie Boykins和他的團(tuán)隊(duì)焦急地看著Atlas V 541向火星發(fā)射，這是因?yàn)樗麄儏⑴c設(shè)計(jì)的“好奇號(hào)”探測(cè)車是Atlas運(yùn)載火箭和其他航天器的一部分。

STEM教育非常重視積極的榜樣力量。STEM教育中的“榜樣力量和基于現(xiàn)象”的教學(xué)可以理解成基于真實(shí)情境的教學(xué)。在初中化學(xué)教學(xué)中可通過學(xué)科榜樣的正能量和基于有價(jià)值的真實(shí)情境解決真實(shí)的問題，避免情感教育的虛無化，體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的實(shí)用性，激勵(lì)學(xué)生參與學(xué)習(xí)探究。

2.2 錨定現(xiàn)象

科學(xué)家是怎么解決如何將航天器送上火星的問題的？或者如何將火箭送上太空？如何模擬“登陸火星情景”創(chuàng)造和測(cè)試火箭運(yùn)動(dòng)的？

“杰森課堂”STEM教育認(rèn)為：“當(dāng)學(xué)生面對(duì)科學(xué)和工程實(shí)踐研究領(lǐng)域的令人信服的自然現(xiàn)象或工程領(lǐng)域從事有意義的設(shè)計(jì)問題時(shí)，教學(xué)順序便顯得更加連貫，這些現(xiàn)象和設(shè)計(jì)問題稱為錨”。“錨定現(xiàn)象”可以理解為設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題，真實(shí)而有價(jià)值的驅(qū)動(dòng)性問題的提出可以刺激探究的熱情和動(dòng)力。核心問題的提出應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科特點(diǎn)并建立在充分了解學(xué)情的基礎(chǔ)上，化學(xué)課堂教學(xué)中可以讓學(xué)生根據(jù)情境先提出感興趣的問題，然后教師引導(dǎo)學(xué)生將生活化或工程性的問題轉(zhuǎn)化提煉為關(guān)鍵的學(xué)科問題以便展開教學(xué)。

2.3 確定模型

教師演示膠卷筒火箭實(shí)驗(yàn)： 將Alka Seltzer泡騰片和水放入塑料膠卷筒中，塞好塞子倒放，片刻后膠卷筒升空。

“杰森課堂”此環(huán)節(jié)中教師利用常見的泡騰片、膠卷筒等生活化實(shí)驗(yàn)素材開展演示實(shí)驗(yàn)，利用教師演示確立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ??；瘜W(xué)教學(xué)中也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)，將化學(xué)知識(shí)“溶解”于生活實(shí)際再“結(jié)晶”出來，使學(xué)生在基于日常生活的“化學(xué)世界”中開始探究，啟迪學(xué)生學(xué)科思維，培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生終身發(fā)展。

2.4 合作探究

學(xué)生四人一組，猜想影響膠卷筒火箭升空的因素（尋找自變量和應(yīng)變量），學(xué)生先獨(dú)立思考，初步假設(shè)并解釋原因，然后小組合作探討并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

引起思辨是實(shí)質(zhì)性探究的開始，此環(huán)節(jié)中教師創(chuàng)設(shè)情境確定項(xiàng)目后，使用了思考配對(duì)分享策略，即學(xué)生先獨(dú)立思考，再組內(nèi)交流探討。根據(jù)驅(qū)動(dòng)性活動(dòng)任務(wù)開展合作學(xué)習(xí)是小組學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于認(rèn)知方式和學(xué)習(xí)風(fēng)格存在差異，不同層次的學(xué)生會(huì)從不同角度提出個(gè)性化的解決方案，在小組合作初步實(shí)驗(yàn)探究后會(huì)得到多樣性的方案，對(duì)于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)空間的釋放和多樣性研究成果的孵化均能取得良好的效果。

2.5 交流分享

每個(gè)小組發(fā)言，全班交流后確定4種主要影響因素： 水的質(zhì)量、泡騰片的質(zhì)量、泡騰片狀態(tài)、火箭形狀。

初步探究后各小組之間的交流既可以拓寬研究思路，也可以在實(shí)驗(yàn)證偽或被質(zhì)疑后及時(shí)調(diào)整方向，更可以通過歸納分析得出探究的初步規(guī)律和結(jié)論，體現(xiàn)教師在情境性探究思路上的引導(dǎo)作用。值得注意的是，在真實(shí)的化學(xué)課堂教學(xué)中，真實(shí)問題情境中的實(shí)驗(yàn)探究是復(fù)雜的，實(shí)驗(yàn)證偽和試錯(cuò)也是科學(xué)探究組成的一部分，學(xué)生可以在失敗中學(xué)習(xí)，從錯(cuò)誤中吸取經(jīng)驗(yàn)并提出新的思路，體會(huì)現(xiàn)實(shí)世界中的科學(xué)家們真正的研究狀況。

2.6 深入研究

每小組重新確定一種影響因素后單獨(dú)展開深入研究，同時(shí)確保班級(jí)內(nèi)每種影響因素至少有兩個(gè)小組進(jìn)行研究。

這里采用了STEM教育中的循環(huán)（Round Robin）策略。深入研究環(huán)節(jié)中小組成員對(duì)方案設(shè)計(jì)不斷進(jìn)行改進(jìn)修正和優(yōu)化完善，學(xué)生在知識(shí)理解和動(dòng)手操作兩方面循環(huán)并行或串行展開的過程中，實(shí)現(xiàn)了螺旋式上升的科學(xué)探究形態(tài)，體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)中迭代的特點(diǎn)。每種因素至少有兩組獨(dú)立展開新一輪探究，鼓勵(lì)學(xué)生從多個(gè)視角思考問題，設(shè)計(jì)出不同的方案，凸顯學(xué)生的個(gè)性化，產(chǎn)生多樣性的學(xué)習(xí)結(jié)果，體現(xiàn)了STEM教育培養(yǎng)的“發(fā)散性”。

2.7 團(tuán)隊(duì)會(huì)議

根據(jù)測(cè)試的變量來組織大組團(tuán)隊(duì)會(huì)議，即研究同種影響因素的幾組人員集合討論分享研究發(fā)現(xiàn)，并研討以下問題： （1）雖然各組的實(shí)驗(yàn)可能不同，但是怎樣才能比較各組的數(shù)據(jù);（2）是否有數(shù)據(jù)支撐總體模式;（3）基于收集到的證據(jù)你能得出什么結(jié)論。然后根據(jù)教師提供的自變量和應(yīng)變量關(guān)系如何表示資料，各團(tuán)隊(duì)根據(jù)研討結(jié)果，結(jié)合各組數(shù)據(jù)畫出應(yīng)變量與自變量的相關(guān)圖像。

活動(dòng)過程至此環(huán)節(jié)，學(xué)生已歷經(jīng)“獨(dú)學(xué)組學(xué)群學(xué)”的學(xué)習(xí)過程，由淺入深，由點(diǎn)及面，形成了多層次的學(xué)習(xí)共同體，也體現(xiàn)了杰森課堂團(tuán)隊(duì)合作策略中的合理分工、民主決策、群學(xué)攻關(guān)的特點(diǎn)?；顒?dòng)中，通過討論和分析、類比和歸納，基于證據(jù)得出結(jié)論，合理表達(dá)形成圖表;借助數(shù)學(xué)思維對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析、描述、計(jì)算和推理，解決科學(xué)、技術(shù)、工程領(lǐng)域的某些問題;促使學(xué)生的認(rèn)知思維從橫向、縱向不斷發(fā)展延伸，達(dá)到對(duì)各學(xué)科知識(shí)與技能的整合與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的構(gòu)建、加工、生成和遷移，體現(xiàn)了STEM教育培養(yǎng)的“綜合性”。

2.8 大組展示

每大組用3分鐘時(shí)間進(jìn)行分享。分享應(yīng)包括以下內(nèi)容： （1）測(cè)量了哪個(gè)變量;（2）描述團(tuán)隊(duì)對(duì)于變量有哪些假設(shè)，如何處理不同意見;（3）簡(jiǎn)述不同的實(shí)驗(yàn)和結(jié)果;（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究，分析數(shù)據(jù)并總結(jié)規(guī)律得出結(jié)果;（5）解釋下一步打算做什么。每個(gè)大組分享完畢后必須回答其他組同學(xué)對(duì)此提出的2～3個(gè)問題。

展示與分享環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出成果充分展示、團(tuán)隊(duì)有效互動(dòng)、教師高效點(diǎn)撥的情景。不僅幫助學(xué)生知識(shí)最大限度內(nèi)化，也培養(yǎng)了學(xué)生的表達(dá)與溝通技巧，內(nèi)容（5）更促使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究過程的整體把控和反思，對(duì)知識(shí)更深入的理解與思考。根據(jù)此前學(xué)生和教師共同制定的小組活動(dòng)規(guī)范和團(tuán)隊(duì)合作評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)生自評(píng)、團(tuán)隊(duì)互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)，統(tǒng)籌個(gè)人評(píng)價(jià)與團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)，兼顧實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、展示評(píng)價(jià)和創(chuàng)新評(píng)價(jià)等。主體多元、內(nèi)容多維、形式多樣的發(fā)展性評(píng)價(jià)在此環(huán)節(jié)得到集中體現(xiàn)。

2.9 最終挑戰(zhàn)

利用實(shí)驗(yàn)中所學(xué)的知識(shí)以及其他團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一枚能夠登陸火星的火箭，并測(cè)試火箭性能。即在墻上的適當(dāng)高度貼上火星圖案，火箭從地面升空后最高高度位于火星圖案中部即為成功。共計(jì)10分鐘時(shí)間。

此為實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)。利用新知識(shí)解決具有關(guān)聯(lián)性的新問題或解釋新現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生參與討論、協(xié)作交流和合作探究。作品制作過程中不斷試驗(yàn)、反思、改進(jìn)、創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通、遷移運(yùn)用和進(jìn)一步內(nèi)化，培養(yǎng)他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問題探究和科學(xué)創(chuàng)新的能力，不斷提升綜合素養(yǎng)。

3 課堂教學(xué)啟示

實(shí)施融合STEM理念的化學(xué)課堂教學(xué)，不是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的徹底否定，而是基于國(guó)家課程根本地位的堅(jiān)守。在依據(jù)當(dāng)前學(xué)校日常教學(xué)制度安排、尊重課堂教學(xué)基本規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行有機(jī)鏈接和整合，基于學(xué)科，適度融通，指向?qū)W科核心素養(yǎng)。因此，融合STEM理念的基于學(xué)生學(xué)習(xí)共同體的初中化學(xué)課堂教學(xué)，應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)為抓手、化學(xué)課程內(nèi)容為核心目標(biāo)，利用真實(shí)問題情境來驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí);以科學(xué)探究為教學(xué)活動(dòng)的中心并貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，凸顯STEM教育實(shí)施的“探究性”，體現(xiàn)STEM教育過程的“迭代性”，落實(shí)STEM教育培養(yǎng)的“發(fā)散性”。

3.1 基于真實(shí)情境實(shí)施項(xiàng)目學(xué)習(xí)

STEM教育常常基于真實(shí)問題的解決開展探究學(xué)習(xí)。各版課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于創(chuàng)設(shè)情境有過如下表述： 創(chuàng)設(shè)生動(dòng)而有趣的情境（2001實(shí)驗(yàn)版《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》）;創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有意義的情境（2011版《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》）;創(chuàng)設(shè)真實(shí)、有價(jià)值的問題情境（2017版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》）。核心素養(yǎng)是學(xué)生在面對(duì)真實(shí)、不確定的問題任務(wù)時(shí)所需要的關(guān)鍵能力、必備品格和正確態(tài)度。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)一方面需要在真實(shí)問題情境下才能表現(xiàn)出來，另一方面也只有在分析和解決真實(shí)問題任務(wù)的過程中才能得到培養(yǎng)和發(fā)展。由此可見，以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)、真實(shí)問題情境為載體、解決實(shí)際問題為目的、利用學(xué)科知識(shí)為工具展開課堂教學(xué)是化學(xué)教師的應(yīng)然追求。

項(xiàng)目式教學(xué)被認(rèn)為是最具有核心素養(yǎng)融合發(fā)展效力的教學(xué)方式。《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》中提到： 探索基于學(xué)科的課程綜合化教學(xué)，開展研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí)[1]。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)通過研究并應(yīng)對(duì)一個(gè)真實(shí)、有吸引力和復(fù)雜的問題，以學(xué)習(xí)共同體的形式，歷經(jīng)提煉問題、設(shè)計(jì)方案、合作探究、成果形成、展示交流、評(píng)價(jià)改進(jìn)等各個(gè)階段直至解決問題。學(xué)生在共同體活動(dòng)中，經(jīng)過調(diào)查、實(shí)證、推理、思辨、遷移等問題解決過程，掌握重點(diǎn)知識(shí)和技能，形成學(xué)科觀念和思維方法，逐漸成長(zhǎng)為創(chuàng)新型、復(fù)合型人才。

化學(xué)課堂教學(xué)中開發(fā)和整合基于STEM理念的項(xiàng)目活動(dòng)時(shí)，項(xiàng)目的確立應(yīng)基于《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生經(jīng)驗(yàn);來源于當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和身邊所要解決的問題;以貼近社會(huì)、貼近生活和具有可操作性為特征;承載化學(xué)學(xué)科核心知識(shí)、思想觀念和核心素養(yǎng)。教學(xué)中通過真實(shí)有意義的問題情境開展體驗(yàn)性、開放性、綜合性、實(shí)踐性學(xué)習(xí)，符合初中學(xué)生解決真實(shí)世界中復(fù)雜問題的需要，實(shí)現(xiàn)知識(shí)從拼盤式結(jié)構(gòu)走向立體性融合。例如： 以“尋找地球以外的生命”探究水的組成、以“神奇的天氣預(yù)報(bào)員（天氣瓶）”學(xué)習(xí)溶解度、以“探秘魚浮靈”熟悉我們周圍的空氣、以“雙效復(fù)合泡打粉制作糕點(diǎn)”復(fù)習(xí)廚房中的化學(xué)等。教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際學(xué)情適當(dāng)降低項(xiàng)目或問題的大小與綜合性，更有利于靈活實(shí)施。

3.2 基于自主合作開展探究活動(dòng)

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式，以小組團(tuán)隊(duì)形式開展自主學(xué)習(xí)與合作探究是學(xué)生學(xué)習(xí)共同體與STEM教育開展活動(dòng)的主要方式。其中，自主學(xué)習(xí)為共同體學(xué)習(xí)啟航，合作學(xué)習(xí)為共同體學(xué)習(xí)護(hù)航，教師的指導(dǎo)引領(lǐng)為共同體學(xué)習(xí)導(dǎo)航;學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)合作兼顧，學(xué)習(xí)過程由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究，學(xué)科知識(shí)由平面碎片到形成基于關(guān)鍵概念或能力的立體網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)共同體成員的共享共生共成長(zhǎng)。

基于自主合作開展探究活動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)要指向?qū)W生核心素養(yǎng)，圍繞學(xué)科核心知識(shí)，設(shè)計(jì)高質(zhì)量的驅(qū)動(dòng)性問題，確保探究任務(wù)的真實(shí)性與開放性、探究?jī)?nèi)容的復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性?；顒?dòng)過程中互動(dòng)性與生成性共生、情境性與新穎性并存、探究性與創(chuàng)新性兼顧、思辨性與實(shí)證性統(tǒng)一，有效促進(jìn)不同層次的學(xué)生從不同角度參與討論、探究和解答以解決實(shí)際問題。

自主學(xué)習(xí)時(shí)教師提供學(xué)習(xí)資源，學(xué)生與文本對(duì)話，獨(dú)立思考，構(gòu)建自己的內(nèi)化經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過與他人的對(duì)話、開展同桌兩兩對(duì)學(xué)、互學(xué)互幫、互補(bǔ)互促，解決基本問題，初步了解知識(shí)。教師作為助學(xué)者，既是資源引導(dǎo)者，又是任務(wù)咨詢和監(jiān)督者。

經(jīng)過學(xué)生獨(dú)學(xué)和同桌對(duì)學(xué)未能解決的中等難度問題，教師可組織4～6人小組學(xué)習(xí)共同體展開組內(nèi)群學(xué)、優(yōu)生幫學(xué)、進(jìn)階合作、互動(dòng)共進(jìn)。對(duì)于需動(dòng)手操作解決的問題，教師可設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生積極參與，并采用組內(nèi)分工進(jìn)行合作探究。例如，6人小組可以作如下分工： 組長(zhǎng)（分配任務(wù)并協(xié)調(diào)關(guān)系，確?；顒?dòng)能按時(shí)高質(zhì)量完成）、實(shí)驗(yàn)員（負(fù)責(zé)動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)等）、影像采集員（負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)時(shí)的影像采集、編輯小組交流匯報(bào)資料）、文字記錄員（負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、討論的主要結(jié)論、填寫學(xué)案等）、成果匯報(bào)員（整理采集的信息，小組匯報(bào)交流）、紀(jì)律監(jiān)督員（負(fù)責(zé)督促學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)檢測(cè)質(zhì)量）。學(xué)生合作探究時(shí)教師是旁聽者、記錄者、鼓勵(lì)者和引導(dǎo)者，通過多層次的合作學(xué)習(xí)產(chǎn)生深層次的對(duì)話，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.3 基于迭代學(xué)習(xí)優(yōu)化研究過程

在融合STEM理念的基于學(xué)生學(xué)習(xí)共同體的化學(xué)課堂中，師生圍繞一個(gè)真實(shí)有意義的情境，以驅(qū)動(dòng)性問題貫穿項(xiàng)目始終，由教師提供支架[2]，開展深層次的對(duì)話、多樣化的活動(dòng)，將真實(shí)問題轉(zhuǎn)化為化學(xué)學(xué)科問題。以自主與合作的學(xué)習(xí)方式作為學(xué)生探究的行為載體，促進(jìn)學(xué)生參與到小組學(xué)習(xí)共同體中去開展深入的研究和創(chuàng)新，建構(gòu)模型解決化學(xué)學(xué)科問題，根據(jù)模型的抽象概括最終形成實(shí)際問題的解決方案或產(chǎn)品[3]。整個(gè)學(xué)習(xí)過程不是一蹴而就的，一個(gè)探究點(diǎn)結(jié)束可能觸發(fā)新一輪的探究過程，需要多次設(shè)計(jì)、修改和完善。證偽也是探究，要允許學(xué)生試錯(cuò)。研究過程體現(xiàn)了循環(huán)學(xué)習(xí)、迭代優(yōu)化的特點(diǎn)，如圖1所示。

展示分享結(jié)果是研究過程中迭代優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生可自主選擇展示分享方式，但一般應(yīng)包括四個(gè)內(nèi)容： 做了什么、怎么做的、分析和解釋得到了什么結(jié)果、下一步打算做什么;并且每個(gè)小組分享完畢后必須回答其他組同學(xué)對(duì)此提出的2～3個(gè)相關(guān)問題，增加觀點(diǎn)交鋒;教師適時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)與點(diǎn)撥，促進(jìn)創(chuàng)造性思維的發(fā)展。在師生、生生之間進(jìn)行的內(nèi)容多維、主體多元、形式多樣的發(fā)展性評(píng)價(jià)中，學(xué)生對(duì)研究中獲得的經(jīng)驗(yàn)、觀點(diǎn)與成果等進(jìn)行思考與辯駁，思維發(fā)生碰撞，由此發(fā)現(xiàn)新問題、著手解決后續(xù)問題，不斷迭代優(yōu)化，最終達(dá)成共識(shí)解決問題。

當(dāng)原有的教學(xué)課時(shí)不能滿足學(xué)生不斷的迭代學(xué)習(xí)和探究過程時(shí)，教師應(yīng)努力提升自身化學(xué)課程的整合力，包括將單元教學(xué)中的目標(biāo)整合、知識(shí)整合、情境整合、活動(dòng)整合，以系統(tǒng)化思維實(shí)施單元主題式教學(xué)設(shè)計(jì)，推動(dòng)課堂教學(xué)的深度轉(zhuǎn)型。因此，在項(xiàng)目化研究過程中，學(xué)生通過學(xué)會(huì)“問題解決”培養(yǎng)了學(xué)科關(guān)鍵能力[4]，通過學(xué)習(xí)共同體中“團(tuán)隊(duì)合作”發(fā)展了必備品格與價(jià)值觀念。

4 結(jié)語

融合STEM理念，優(yōu)化基于學(xué)生學(xué)習(xí)共同體的初中化學(xué)課堂教學(xué)，應(yīng)從初中學(xué)生的學(xué)情出發(fā)，以學(xué)生學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)為基礎(chǔ)，以發(fā)展化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)為核心，圍繞身邊的一些自然現(xiàn)象或者真實(shí)事件，采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，基于設(shè)計(jì)、問題解決、發(fā)現(xiàn)和探索性等學(xué)習(xí)策略，以解決實(shí)際問題的邏輯順序?yàn)橹骶€來組織教學(xué)內(nèi)容。融合STEM理念的教學(xué)，不僅為小組共同體合作學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)找到了落地的載體與平臺(tái)[5]，而且它更關(guān)注整體認(rèn)知、更重視實(shí)踐體驗(yàn)、更突出思維創(chuàng)新、更強(qiáng)調(diào)主體自覺，更注重問題驅(qū)動(dòng)與素養(yǎng)遷移，實(shí)現(xiàn)了為素養(yǎng)而教育，為創(chuàng)新而學(xué)習(xí)。當(dāng)然，需要注意的是，教學(xué)方式的選用應(yīng)與具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容相適應(yīng)，并非所有的初中化學(xué)知識(shí)都適合融合STEM理念。

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