洪建軍（浙江省淳安中學(xué) 311700）

人民教育家陶行知先生是綜合實踐研究與實踐的先驅(qū)與典范，他提出生活教育理論，倡導(dǎo)“教學(xué)做合一”；提出民主教育理論，倡導(dǎo)“教人做主人，做自己的主人，做國家的主人，做世界的主人”；提出創(chuàng)造教育理論，認為“處處是創(chuàng)造之地，時時是創(chuàng)造之時，人人是創(chuàng)造之人”；提出平民教育理論，倡導(dǎo)以人為本的“平民教育”改革實踐。如今，基于“生本”的綜合實踐大融合研究是陶行知偉大教育改革精神的繼承和發(fā)揚。

一、研究背景

1.國內(nèi)STEM 研究綜述

國內(nèi)STEM 教育研究主要集中在理論梳理和基于項目或問題的教學(xué)實踐方面，將STEM 作為一種教學(xué)策略，如傅騫等梳理出的驗證型、探究型、制造型和創(chuàng)造型等應(yīng)用模式，秦瑾若等構(gòu)建了基于STEM 的跨學(xué)科真實問題情境教學(xué)模式，余勝泉提出了STEM課程的跨學(xué)科整合模式等，但對課程的核心價值和素養(yǎng)標準的研究尚未完善。

2.綜合實踐與STEM 融合點

2017 年教育部新課程標準改變了綜合實踐課程只設(shè)課程沒有標準的狀況，明確提出了課程標準和核心素養(yǎng)，明確了研究性學(xué)習(xí)、社區(qū)服務(wù)、社會實踐及研學(xué)旅行等四種課程形態(tài)。

STEM 課程涉及領(lǐng)域及組織形式和綜合實踐課程完全吻合，綜合實踐課程的真實體驗、科學(xué)探究、合作學(xué)習(xí)理念與STEM 課程目標十分契合。綜合實踐和STEM 融合具有很多鉚合點。

二、理論融合

1.STEM 理論發(fā)展

STEM 是 Science、Technology、Engineering、Mathematics（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）首字母縮寫。美國STEM 教育基本囊括了整個K-12 學(xué)段，涉及眾多科目內(nèi)容。朱迪斯·拉姆齊（Judith Ramaley）認為，STEM 教育中探究學(xué)習(xí)被安排在情境中進行，鼓勵學(xué)生通過解決真實問題形成知識、技能和經(jīng)驗?；陧椖?，教師嘗試運用數(shù)學(xué)與科學(xué)等知識，從實踐中培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)和問題解決能力。

綜上所述，國外對STEM 教育的研究注重對學(xué)生問題解決能力、創(chuàng)新能力、批判性思維能力等高階綜合能力的培養(yǎng)。和綜合實踐的價值體認、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、問題解決、創(chuàng)意物化的核心素養(yǎng)具有異曲同工之妙。

2.項目學(xué)習(xí)理論

項目學(xué)習(xí)（PBL）以建構(gòu)主義、布魯納發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和加德納多元智能為基礎(chǔ)。

項目學(xué)習(xí)特點：（1）多樣學(xué)習(xí)內(nèi)容：綜合性主題和目標，多學(xué)科交叉的核心知識和能力。（2）真實學(xué)習(xí)情境：生活中真實或仿真問題，模擬現(xiàn)實問題解決。（3）自主學(xué)習(xí)方式：學(xué)生中心，同伴互助，學(xué)習(xí)共同體，協(xié)作探究，自主研修。（4）創(chuàng)新學(xué)習(xí)成果：物化成果、作品或研究報告等。（5）指向高階能力：知識、經(jīng)驗、問題解決能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力等。

基于以上，筆者將STEM 項目學(xué)習(xí)概括為：在真實或仿真情境下，以問題為驅(qū)動，以合作、探究、創(chuàng)新能力為中心，以學(xué)科知識和原理為工具，以作品或成果為導(dǎo)向，圍繞項目主題以小組合作形式進行調(diào)查、研究、設(shè)計、制作、評價等實踐，分析問題、解決問題形成方案、策略、經(jīng)驗等的動態(tài)過程。

三、SETM 項目學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)設(shè)計

1. SETM 項目學(xué)習(xí)關(guān)鍵能力設(shè)計

問題解決就是通過分析、設(shè)計、實踐等技術(shù)手段把問題的給定狀態(tài)轉(zhuǎn)化為目標狀態(tài)。通過不斷試錯，發(fā)現(xiàn)正確解決方案。包括情境浸入、問題認知、條件分析、學(xué)科轉(zhuǎn)換、策略運用、知識遷移、實踐嘗試、價值評估、經(jīng)驗積累等環(huán)節(jié)。

問題解決能力指人們運用觀念、規(guī)則、程序、方法等對客觀問題進行分析并提出解決方案的能力。

創(chuàng)新指以現(xiàn)有思維模式提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向，利用現(xiàn)有知識和物質(zhì)，在特定環(huán)境中，改進或創(chuàng)造新事物（包括產(chǎn)品、方法、元素、路徑），獲得有益效果的行為。

創(chuàng)新能力是指在技術(shù)和各種實踐活動領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。

初級問題解決能力表現(xiàn)為能夠發(fā)現(xiàn)一般顯性問題，初步判斷，簡單處理。中級問題解決能力指能在自己熟悉的領(lǐng)域或范圍發(fā)現(xiàn)隱藏問題，有一定發(fā)現(xiàn)問題的技巧，具備分析能力，能根據(jù)現(xiàn)象探求解決問題途徑，較好地解決問題。高階問題解決能力指能更早地發(fā)現(xiàn)問題，準確預(yù)測事件發(fā)展中各種問題，歸納總結(jié)問題發(fā)生規(guī)律，指導(dǎo)提高他人發(fā)現(xiàn)問題的能力。創(chuàng)新是問題解決能力的高階表現(xiàn)。

基于以上，筆者將問題解決能力和創(chuàng)新能力設(shè)置為STEM 項目化學(xué)習(xí)的兩個關(guān)鍵能力，互為發(fā)展，相互支撐。

2.SETM 項目學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)構(gòu)建

筆者將數(shù)學(xué)方法、科學(xué)思維、工程策略、技術(shù)意識、創(chuàng)意物化設(shè)置為SETM 項目學(xué)習(xí)課程的五個核心素養(yǎng)。

數(shù)學(xué)方法：以數(shù)學(xué)為工具進行科學(xué)研究，用數(shù)學(xué)語言表述事物狀態(tài)、關(guān)系和過程，推導(dǎo)、演算和分析，形成問題解釋、判斷和預(yù)言的方法。運用數(shù)學(xué)核算、數(shù)字優(yōu)化、模擬推演，對過程和結(jié)果進行數(shù)字化描述等。

科學(xué)思維：形成并運用于科學(xué)認識活動，對感性認識材料進行加工處理?？茖W(xué)思維遵守三個基本原則：嚴密邏輯，達到歸納和演繹統(tǒng)一；多維綜合，辯證地分析綜合；內(nèi)外統(tǒng)一，邏輯與歷史一致。

工程策略：包括工程思維和工程技能。工程思維是與實踐相對應(yīng)的，不同于科學(xué)思維、藝術(shù)思維。工程技能指工程方法的具體實施和應(yīng)用，包含組裝、測試、評估和優(yōu)化，進行技術(shù)試驗與探究，實現(xiàn)最優(yōu)效果。

技術(shù)意識：人、意識與技術(shù)的結(jié)合物。技術(shù)數(shù)字化、智能化，人類意識在技術(shù)中的“轉(zhuǎn)移”，人的技術(shù)化和技術(shù)的人本化。形成技術(shù)流程和方法，生成技術(shù)經(jīng)驗、能力和意識。

創(chuàng)意物化：創(chuàng)新思維和實踐能力綜合體現(xiàn)。操作實踐、思維拓展、物品設(shè)計與呈現(xiàn)、方案設(shè)計與呈現(xiàn)、成果表現(xiàn)具象化、素養(yǎng)經(jīng)驗可見化，解決問題方法多樣化綜合。

五個核心素養(yǎng)源于STEM，融合綜合實踐學(xué)科核心素養(yǎng)，形成統(tǒng)一整體，與兩個關(guān)鍵能力共同組成STEM 項目化學(xué)習(xí)課程的核心價值。

四、STEM 項目學(xué)習(xí)課程教學(xué)實踐

1. STEM 項目學(xué)習(xí)課程的基本類型

（1）基于工程實踐的活動課程。模擬解決生活中吃、穿、住、行等實際需求的工程設(shè)計與實踐活動，如智能車、電動小車設(shè)計、機器人課程等。

（2）基于學(xué)科素養(yǎng)的考察課程。學(xué)科知識的實踐應(yīng)用、體驗、修改、內(nèi)化知識形成學(xué)科素養(yǎng)，如動植物考察、生產(chǎn)實踐、綜合考察等。

（3）基于綜合能力的模擬課程。以調(diào)查和考察為基礎(chǔ)，模擬、仿真、模仿、扮演和思辨、小組織等。如社團課程、模擬聯(lián)合國、模擬環(huán)境訴訟等。

（4）基于集體素養(yǎng)的校園課程。組織能力、親和力、協(xié)調(diào)和執(zhí)行力，培養(yǎng)責(zé)任感、領(lǐng)導(dǎo)力，集體熔煉。如校園文體藝活動、團隊熔煉、組織管理等。

（5）基于綜合實踐的研學(xué)課程。在校外景點、基地活動進行有主題、有組織、長時間、有課題的研修學(xué)習(xí)。如沿江綜合考察、重走紅軍路、絲綢文化等。

2.基于問題解決課堂教學(xué)流程設(shè)計

結(jié)合課堂教學(xué)實際和STEM 項目化課程特點，將教學(xué)過程劃分為五個階段。

（1）情境浸入。體味問題情境，明確問題內(nèi)涵和外延，定位關(guān)鍵信息，排除干擾因素，明確目標。

（2）學(xué)科轉(zhuǎn)換。尋找學(xué)科知識鏈接點，轉(zhuǎn)化為學(xué)科模型，將問題轉(zhuǎn)化為學(xué)科表達形式，找到解決問題的學(xué)科方法。

（3）方案設(shè)計。整合學(xué)科方法，設(shè)計問題解決方案，初步嘗試，優(yōu)化方案，發(fā)散、收斂，演繹、歸納。

（4）操作實踐。分步、分層、分工，由表入里、由淺入深、由局部到整體，分塊實踐，系統(tǒng)整合。分解、組合、整理、補充。

（5）評估反思。對解決問題過程和結(jié)果做出合理評價，評估重現(xiàn)性，交流、推廣、應(yīng)用，改進優(yōu)化，形成成果、經(jīng)驗、技術(shù)和理論。

3.五階段和核心素養(yǎng)對應(yīng)關(guān)系

五階段問題解決能力創(chuàng)新 核心素養(yǎng)情境浸入提出問題、理解和界定問題，確定任務(wù)，研究和搜集信息能力分析 科學(xué)思維學(xué)科轉(zhuǎn)換映射知識點，尋找方法，建立學(xué)科模型轉(zhuǎn)化 數(shù)學(xué)方法方案設(shè)計設(shè)計方案，嘗試運行，評估和優(yōu)化，思辨、演繹、歸納、修正探究 工程策略操作實踐試錯、修正、解決、思考，新思路和方案精修 技術(shù)意識評估反思展示展演，再實踐，再修正，內(nèi)涵外延，遷移、創(chuàng)生，策略化方案、經(jīng)驗化知識、素養(yǎng)型能力拓展 創(chuàng)意物化

五、STEM 項目學(xué)習(xí)課程價值體現(xiàn)

1.真實體驗和仿真情境推動融合

STEM 項目化學(xué)習(xí)課程強調(diào)真實體驗，學(xué)生在動手實踐中遇到問題、發(fā)現(xiàn)問題，通過團隊協(xié)作分析問題，進行探索性實踐解決問題。構(gòu)筑真實或仿真情境，激發(fā)求知沖動，使課程學(xué)習(xí)真正來源于生活，回歸生活，服務(wù)生活。STEM 項目化學(xué)習(xí)注重內(nèi)涵，融合形式，凸顯實踐體驗價值，能深度融入新課改課堂變革中去。

2.STEM 課程與綜合實踐的差異性

STEM 課程側(cè)重于工程類、理科類課程，而綜合實踐課程還包含人文、文化和品德熔煉課程。STEM課程著重培養(yǎng)動手操作和問題解決能力、創(chuàng)新能力。綜合實踐課程還包含文藝、時事新聞等思辨和考察能力、求同優(yōu)化思維、文化融合和體悟等。以項目化學(xué)習(xí)實施STEM 課程，有特色、有差異，適當(dāng)融通，和諧統(tǒng)一。

3.STEM 課程對學(xué)科核心素養(yǎng)的作用

培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)，其可操作的實踐形態(tài)才能真正落實。核心素養(yǎng)需要操作性解釋和過程化分解，在項目化教學(xué)實踐中實施。項目化、項目系列化、圍繞核心素養(yǎng)的系列項目，核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)介、衍生、復(fù)制、表達都離不開有主題實踐。STEM 是核心素養(yǎng)的載體、橋梁和實踐基地。