唐 瑭 鄭建華|迪拜中國學校

當 前，“STEM 教 育”“STREAM 教 育”“STEAM 教育”等新名詞，已成為中國教育界的熱門詞語?！癝TEAM”，也成了新銳與潮流的代名詞?！吧鐣兏镄枰猄TEAM教育”“21世紀人才素養(yǎng)培養(yǎng)需要STEAM”等口號常在耳旁。在近幾年全國各地的各類教學研討活動中，以STEAM 教育為主題的活動也時常可以看到。那么，在STEAM教育極為盛行的今天，我們應該如何認識STEAM 教育、設(shè)計STEAM 課程呢？

一、對兩個STEAM教育案例的對比分析

筆者曾參加過一次題為“做一頂帽子”的教學研討活動?；顒又校處煵捎肧TEAM 理念進行教學展示。以下便是相關(guān)的教學流程：

第一步：課堂聚焦。教師用課件展示各類精美帽子的圖片，以引發(fā)課堂關(guān)注，并提出當天的課堂任務(wù)就是做一頂帽子。用時2分鐘。

第二步：工程設(shè)計。根據(jù)教師提供的材料，學生以小組為單位設(shè)計一頂帽子（要求在設(shè)計圖上簡單畫出草圖）。此處用時8 分鐘，但多個小組的設(shè)計圖為空白，學生忙著搶材料。

第三步：工程制作。教師要求學生根據(jù)設(shè)計圖紙，以小組為單位制作帽子。學生共分為12 個小組，其中4 個小組是匆忙完成任務(wù)的。用時25分鐘。

第四步：交流展示。各組上臺介紹自己的帽子，說說帽子的作用，并對其進行評價。用時25分鐘。

這是一堂值得探討的STEAM課。課前，教師的材料準備充分，學生課堂氣氛活躍，激起了聽課教師的思維火花。有的聽課教師認為執(zhí)教者將課堂還給了學生，覺得學生參與度高，并拍手叫好；而更多的聽課教師對這堂課持否定態(tài)度，但又說不清楚究竟哪里不好。

這是一堂單元總結(jié)課，學生用60分鐘完成了帽子的制作，但這堂課忽視了這一活動的目的：深化對材料特點的認識，同時感受創(chuàng)作的樂趣。因此，這堂課充其量只能算是教師“教完了”，而絕不是學生“學會了”。如果降低教學目標，只讓學生完成帽子制作，學生是可以在40分鐘內(nèi)完成的，但這樣做的話，這堂課就不是一堂理念先進的STEAM 課了，而變成了一堂勞技課。

STEAM 課程的核心要義是促進學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。它既要符合課程標準的理念，又要能增強課程的吸引力，激發(fā)學生探究知識的興趣。在一次“浙江—印州中小學STEAM 課程平移臨摹型實驗項目”研討活動中，筆者有幸觀摩了美國的“空氣動力學”課程（課程設(shè)計詳見圖1）。該課程涉及的內(nèi)容較多，且具有一定的復雜性。美方教師的做法為：將該主題拆分成幾個板塊，每天進行一個主題的學習，并針對每個主題展開四課時的活動。這些活動可以分成兩部分：支持性活動和核心任務(wù)。某些支持性活動看似與主題并不相關(guān)，比如“創(chuàng)建名字帳篷”“我做過的事”等，但其都指向培養(yǎng)學生STEAM 素養(yǎng)中的團隊合作能力、溝通能力、表達能力、情緒管理能力等，同時也讓學生在活動中了解彼此，為后續(xù)開展更復雜的團隊項目做好準備。這一點對我們進行STEAM課程的本土化設(shè)計很有啟發(fā)。

二、STEAM課程的本土化思考

所謂“STEAM 課程的本土化”，指的是學習借鑒國外在STEAM 教育方面的先進經(jīng)驗，積累STEAM 教育典型案例，提升中國教師的STEAM 課程設(shè)計與實踐能力，將海外優(yōu)秀STEAM 課程拿來“為我所用”，并解構(gòu)其課堂教學過程、提煉其課程框架，再根據(jù)學校特點和自己的任課實際，研發(fā)適合本校學生的STEAM 課程。下面筆者以美國的“空氣動力學”課程的本土化為例，闡述STEAM課程在本土化過程中應注意的問題。

（一）感受策略的重要性

在“空氣動力學”課程的“不說話排隊”活動中，美國教師設(shè)計的是按照身高、姓名首字母、年齡順序排隊，活動后再進行交流反思。學生體會到的是交流的重要性和交流方式的多樣性。在本土化過程中，教師將游戲進行了改進：學生按年齡排隊，要求30秒不說話才算完成挑戰(zhàn)。前幾次學生都挑戰(zhàn)失敗了，但每次失敗后，都會立即反思交流，再重新制訂方案進行挑戰(zhàn)。學生完成活動所花的時間越來越少，最終挑戰(zhàn)成功。在這一改進過程中，學生不僅體會了交流的重要性，而且感受到完成任務(wù)的策略的重要性，并體會了策略優(yōu)化的過程。

（二）感受真實情境的重要性

在“空氣動力學”課程的另一個子活動“意大利面建高塔”中，美國教師結(jié)合真實情境不斷出示新規(guī)則，并滲透一種“事物是在不斷改變的，設(shè)計要隨時改進”的意識。最后，教師讓學生根據(jù)建筑物的高度、節(jié)省材料的情況、材料的完整性和建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等幾項標準，對自身建筑物進行評價。這已符合工程設(shè)計理念。在本土化過程中，教師對評價環(huán)節(jié)進行了修改。美方教師只是用打分的形式，我們則直接讓孩子計算建造塔的花費，這樣更符合真實情境，真實情境中我們是需要考慮施工成本的問題的。

（三）目標指向素養(yǎng)提升

在“意大利面建高塔”活動中，教師最關(guān)注的不是每個小組搭建得有多高，而是合作學習中是否有人沒有參與、為什么不參與、有沒有參與討論、有沒有設(shè)計和改進活動方案、能不能得出結(jié)論、是不是靠自己總結(jié)得到結(jié)論、能不能把結(jié)論表述出來、STEAM 素養(yǎng)是否得到提升等問題。

（四）課堂充分實踐

在“推進氣球”活動中，教師的提問是：如何讓氣球更受控地運動？根據(jù)教師提供的材料，學生不斷設(shè)計、測試。1 個小時的課有45分鐘是給學生實踐的。這也是STEAM教學與其他教學的不同之處：把時間交給學生。在一個連貫、不被打斷的充足時間里，學生會做得越來越好，不用擔心他們做不到。他們就像工程師一樣，發(fā)現(xiàn)問題、思考、設(shè)計討論、動手制作、測試、改進、再測試，直到有一個讓人滿意的成品出現(xiàn)。

（五）教學優(yōu)化組織

在美國的“空氣動力學”課程中，一些新的組織形式讓筆者記憶猶新。在學生方案初步設(shè)計完成后，教師引入了一種新的組間交流探究模式——畫廊走（Gallery walk）。

畫廊走是一種討論形式。開展畫廊走探究活動的流程如下：寫（如學生以小組形式在紙上設(shè)計雞蛋保護器方案）→開始（教師分發(fā)白紙，學生在走訪過程中可用于記錄）→旋轉(zhuǎn)（以小組為單位順時針旋轉(zhuǎn)，依次觀摩下一組的方案設(shè)計）→反映（組內(nèi)交流，修改方案）。在這一過程中，雖然教師多發(fā)表了一些自己的觀點，卻能引導每個小組認真仔細地評價、參考其他組的設(shè)計方案，形成4 人討論圈。5 分鐘1 次的輪換、記錄，目的就是讓學生針對問題深入思考，加強理解。

這與我們傳統(tǒng)的小組一一上臺匯報的討論形式很不一樣。它是一種從學生視角出發(fā)的交流，有利于各小組就設(shè)計方案的原始意圖展開組間溝通與探討，提升交流效率。

（六）指導轉(zhuǎn)化模式

STEAM 教育強調(diào)犯錯是學習的必經(jīng)之路。學生在認識世界、建構(gòu)知識中，經(jīng)歷了從模糊到清晰的過程。所以課堂中，教師可以不直接指出學生的錯誤，而是期待學生自身對錯誤或者失敗進行反思、修正與完善。在這一過程中，學生主動提問，教師解答。期間，學生如果沒有提問，教師也可不作過多干涉。這是STEAM 教學的指導模式轉(zhuǎn)化，教師成為學生學習的陪伴者、問題解決的合作者。

三、對STEAM課程設(shè)計的再思考

教師根據(jù)所學，可自主設(shè)計、開發(fā)，并實施STEAM 課程。以下，筆者以“家庭收納裝置”的設(shè)計為例，談?wù)剬TEAM課程設(shè)計的思考。

（一）STEAM課程設(shè)計應注重科學、技術(shù)、工程、數(shù)學4門學科的有機融合

在STEAM 課程中，教學目標不再是單一學科的目標，而是融合目標。它強調(diào)的不是知識獲取，而是STEAM素養(yǎng)形成。如“家庭收納裝置”課程，其目標撰寫雖是分學科的，但具體內(nèi)容都是融合的。其具體內(nèi)容如下：

【科學】了解不同形狀和結(jié)構(gòu)的特點；比較各個結(jié)構(gòu)在空間利用率、抗彎曲能力等方面的特點；綜合考量各方面因素，選擇最適合制作收納裝置的結(jié)構(gòu)。

【技術(shù)】會控制、對比實驗中的變量，探究不同結(jié)構(gòu)的特點；根據(jù)設(shè)計方案制作收納裝置，測試使用情況，并據(jù)此作出有效調(diào)整。

【工程】體會“提出問題—設(shè)計方案—測試—改進再制作再測試—形成產(chǎn)品”的工程技術(shù)流程；能按照設(shè)計制作收納裝置；會評估同伴的設(shè)計產(chǎn)品，提出改進意見。

【數(shù)學】會計算相同周長組成的不同形狀的面積，并進行對比；通過估算控制所需耗材及制作的成本。

【人文】繪制收納裝置設(shè)計圖，設(shè)計制作美觀、使用率高的收納裝置。

（二）STEAM課程設(shè)計基于項目化學習

項目化學習能將零碎的各學科知識，通過一個研究主題串聯(lián)起來，以實現(xiàn)真正的學科整合。項目化學習是一個長周期的學習過程。如“家庭收納裝置”課程設(shè)計了7課時的教學。其中，有支持性活動，也有核心任務(wù)。

【第1課時（原型展示）】創(chuàng)設(shè)情境：小科請同學到家里玩，可是房間很亂，需要整理。

【第2、3 課時（支持性活動）】探究不同形狀的空間利用率，以及結(jié)構(gòu)組合的特點。

【第4 課時（工程設(shè)計）】根據(jù)每家每戶的現(xiàn)實需求、材料和時間成本，完成智慧收納設(shè)計圖。在班級內(nèi)交流，聽取他人的意見，并修改完善。

【第5課時（據(jù)圖制作）】根據(jù)設(shè)計圖，制作出符合家庭需要的收納裝置。

【第6 課時（展示評價）】在班級內(nèi)展示本組的收納裝置，并作出相應描述，以理解其他各組的建議和教師的評價。

【第7課時（改進拓展）】進一步改進，并做好美化工作。接受相關(guān)的新的STEAM項目課外作業(yè)。

（三）STEAM 課程設(shè)計基于真實的問題情境

STEAM 課程設(shè)計應注重讓學生在真實問題解決的過程中發(fā)展多種能力，以實現(xiàn)高階能力的培養(yǎng)和遷移。如“家庭收納裝置”課程以小科同學房間物品多且凌亂作為問題情境，讓學生根據(jù)自己的需求設(shè)計屬于自己的智慧收納方案。

（四）STEAM課程設(shè)計導向開放的結(jié)果

STEAM項目的結(jié)果應是開放的，如“家庭收納裝置”項目，每戶家庭的情況不同、需求不同，設(shè)計的收納裝置自然也不同，所以對學生設(shè)計的評價允許有多個正確答案，沒有統(tǒng)一的標準。

STEAM 教育強調(diào)從真實問題出發(fā)，學生通過親身經(jīng)歷學習項目調(diào)查、產(chǎn)品設(shè)計、制作完善等。STEAM教育的目的不僅僅是培養(yǎng)有動手能力的“能工巧匠”，還要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、團隊合作意識的“全面人才”。