潘德順
STEM 課程是一種綜合科學、技術(shù)、工程、數(shù)學四門學科知識,旨在引導(dǎo)學生運用多學科知識解決現(xiàn)實生活中的問題,培養(yǎng)學生溝通交流能力和創(chuàng)新思維能力的課程。由于我國的小學STEM 課程起步比較晚,課程建設(shè)經(jīng)驗不足,因而在課程實踐中存在著諸多問題,尤其容易忽視學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。鑒于此,我們有必要站在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的立場上來審視和建設(shè)STEM 課程。
小學階段是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的“啟蒙期”,該階段核心素養(yǎng)的培養(yǎng)情況將會影響后期學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要長期堅持,且必須順應(yīng)小學生的年齡特征以及身心發(fā)展規(guī)律,同時需要對課程教學進行合理變革。同理,為了發(fā)揮STEM 課程對于學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的作用,也需要科學地制定課程教學方案。然而,在當下的STEM 課程教學中,許多教師常常采用灌輸?shù)姆绞?,不遺余力地為學生介紹STEM 課程中的內(nèi)容,但他們沒有在教學中有效滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。這不僅影響了學生學習積極性的提高,同時也無益于學生養(yǎng)成良好的品格,發(fā)展解決實際問題的能力。比如:許多教師在開展STEM 課程教學時,依舊采用班級授課制,而班級授課制對于教授系統(tǒng)性的知識能起到較好的作用,但用于STEM 課程則會影響學生思維的發(fā)展以及創(chuàng)造潛能的發(fā)揮。
不同于語文、數(shù)學、英語等課程,STEM 課程會涉及許多技術(shù)性和專業(yè)性比較強的內(nèi)容,需要借助一些專業(yè)的儀器和設(shè)備方可順利開展相關(guān)內(nèi)容的教學。但由于教學資金或教學條件等的限制,我國許多地區(qū)的小學還沒有配備比較完備的教學儀器和設(shè)備,這在一定程度上影響了這些地區(qū)STEM 課程教學的效果。此外,在許多地區(qū)的小學STEM 課程教學中,教師常常只講解部分內(nèi)容,對于教學儀器設(shè)備要求比較高的內(nèi)容則直接跳過,這顯然是不可取的,也會阻礙STEM 課程對于學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)作用的發(fā)揮。
在發(fā)展學生核心素養(yǎng)的理念下,各學科教師在教學中需要樹立以生為本的教學理念,以學生的身心發(fā)展特征及能力水平為依據(jù),科學地編制課程內(nèi)容。然而,在當下的小學STEM 課程教學中,許多教師會直接按照教材的安排,按部就班地為學生講解相關(guān)內(nèi)容,而不是立足學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標,為學生選擇適宜他們的STEM 課程內(nèi)容,這樣的課程內(nèi)容設(shè)置盲目性比較大,且不利于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展,更不利于學生實踐能力的提高。
由于STEM 課程起步晚、時間短,所以許多授課教師對這門課程還沒有形成正確的認識。此外,STEM 課程中有不少技術(shù)性比較強的內(nèi)容,這對授課教師提出了很高的要求。但現(xiàn)實情況是,不少教師缺乏相關(guān)技術(shù)知識儲備,這對STEM 課程的實施有著不利影響,同時也不利于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
為順利開展STEM 課程教學,并有效發(fā)揮STEM 課程在培養(yǎng)小學生核心素養(yǎng)方面的積極作用,實踐者須更新STEM 課程教學理念,同時還要結(jié)合STEM 課程的特征,創(chuàng)新STEM 課程的實施形式與途徑。
1.合理利用固定班級授課模式與分層走班授課模式。
分層走班授課模式是一種新型的課程實施形式,其同固定班級授課模式各有優(yōu)劣。在STEM 課程的實施中,教師應(yīng)結(jié)合學生的需求以及教學項目靈活選用這兩種形式,如此才能一方面豐富課程教學形式,消解固定班級授課模式所帶來的授課枯燥感;另一方面激發(fā)學生的學習興趣,并為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。對于生命科學領(lǐng)域的STEM 項目,如引導(dǎo)學生探索植物生長的奧秘或研究昆蟲的生活習性等,因觀察周期較長,就比較適合采用固定班級授課模式;對于需要進行小組合作學習的項目,也同樣適宜采用固定班級授課模式。而對于電子課程、3D 打印課程、機器人或者航模、船模、車模等創(chuàng)意模型類項目,教師可以結(jié)合不同學生的學習興趣,采用分層走班授課模式,這樣可以更好地激發(fā)學生的探究欲、創(chuàng)造欲以及求知欲,從而有效提升教學的效果。
2.將STEM 課程納入小學課表中。
為了在小學階段順利開展STEM 課程,學校要將STEM 課程納入總課表中,每周定期開設(shè)STEM 課程,且每節(jié)課的時間要設(shè)置在1 小時及以上,確保STEM 課程有充足的教學時間。而對于真實情境中的STEM 項目,要給予更長的時間。例如:在荒島逃生這個STEM 項目的學習中,學生需要自行設(shè)計荒島逃生的工具,需要進行問題分析以及方案設(shè)計,到最后需要制作不同功能與形狀的逃生船,整個過程需要持續(xù)4 個課時。只有將STEM 課程納入常規(guī)課表,在態(tài)度上重視它,并給予課時保證,而不是將其視為一門“副科”或者娛樂課,才能真正地發(fā)揮其在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)方面的積極作用。
有健全且完備的教學基礎(chǔ)條件是確保各學科教學順利開展的基礎(chǔ),而STEM 課程的教學也不例外。要開展好STEM 課程,必須要高度重視STEM 課程的基礎(chǔ)條件建設(shè),不斷拓寬課程教學空間,避免因為場地建設(shè)問題或資金問題而對STEM 課程的空間建設(shè)帶來不利影響。需要注意的是,小學STEM 課程教學需要做到“因校制宜”,大多數(shù)STEM 課程內(nèi)容的教學都可以在教室內(nèi)開展,且可以實現(xiàn)“一室多用”。但是對于創(chuàng)客類STEM 課程的教學,需要用到一些專業(yè)的儀器與設(shè)備,需要在活動室等空間比較大的地方來開展。而對于一些觀察昆蟲或植物等主題類的STEM 課程內(nèi)容,則需要在校外場地進行。
總之,在開展STEM 課程教學時,學校和教師需要盡可能地利用一切可以利用的空間及資源,確保有充足的教學空間。例如:如果學校有條件,可以考慮建設(shè)一些創(chuàng)客活動空間,這些空間可以整體使用,也可以根據(jù)不同項目的特點,對創(chuàng)客空間進行分割使用,如3D 打印創(chuàng)客空間、機器人創(chuàng)客空間、機械空間、航??臻g、車??臻g等等,這樣可以為STEM 課程的教學提供充足的空間,從而使STEM 課程有序開展,高質(zhì)高效。
在設(shè)計STEM 課程的內(nèi)容時,實踐者需要結(jié)合學生的年齡特點、認知發(fā)展水平及核心素養(yǎng)發(fā)展要求,具體可從以下幾個方面入手。
1.基于創(chuàng)造思維培養(yǎng),創(chuàng)新課程教學內(nèi)容。
為培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,提升學生運用所學知識解決實際問題的能力,教師在確定教學內(nèi)容的過程中,應(yīng)選擇一些貼合學生生活實際的問題。借助問題,教師可以發(fā)展學生的思維能力,引導(dǎo)學生自主地思考解決問題的方法與對策。例如:對于“用手機觀看視頻時間長容易累”的問題,學生思考后發(fā)現(xiàn)這個問題的根源在于手機沒有支撐功能,所以STEM 項目的內(nèi)容可以確定為“為手機設(shè)計并制作支架”。在該項目中,小組圍繞“手機支架制作”這一問題展開思考與交流,他們設(shè)計出了各式各樣的支架,并自己動手制作支架,在這一過程中,學生的創(chuàng)造性思維及解決問題的能力能得到有效發(fā)展。
2.基于實踐能力培養(yǎng),創(chuàng)新課程教學內(nèi)容。
不同的學校地處不同的區(qū)域,享有不同的區(qū)域資源與文化,這為STEM 課程的開展提供了有利的條件。因此,在教學中,教師可以結(jié)合區(qū)域特有的資源和文化來建構(gòu)STEM 課程,這對于學生實踐能力的培養(yǎng)大有裨益。小學STEM 課程會涉及許多關(guān)于自然資源的內(nèi)容,如能源、草原、森林和草地等。例如:對于四川省樂山市的學校而言,在開展STEM 課程的過程中,教師可以組織學生利用假期,到樂山大佛景區(qū)去調(diào)查大佛的風化情況,并思考風化現(xiàn)象的預(yù)防與治理對策;也可以去峨眉山了解植物的多樣性,或去嘉州濕地公園思考一些開發(fā)與保護公園中動植物的方法與對策。在這些貼近學生生活實際的調(diào)查中,學生的實踐能力能得到增強,核心素養(yǎng)也能得到發(fā)展。
教師是STEM 課程教學的組織者和學生學習的引導(dǎo)者。小學生年齡比較小,思維能力與認知能力有限,動手實踐能力不足,加之缺乏生活閱歷與經(jīng)驗,所以非常需要教師的引導(dǎo)。在進行STEM 課程的教學時,要充分發(fā)揮教師的教學引導(dǎo)作用,就必須注重STEM 課程的教師隊伍建設(shè)。除了配備STEM 課程導(dǎo)師外,還要協(xié)同多學科教師,打造一個STEM 課程實施的導(dǎo)師團隊,然后結(jié)合不同的STEM 課程內(nèi)容來選擇不同的導(dǎo)師,開展啟發(fā)式教學。在STEM 課程教學中,為了維護課堂教學的秩序,還可以安排助教,助教可以輔助導(dǎo)師為學生分發(fā)器材或者維持學習秩序。此外,學校還可以聘請一些校外的與STEM 項目相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員來從事教學工作??傊岣逽TEM 課程實施質(zhì)量的關(guān)鍵在教師,因此,學校應(yīng)想方設(shè)法建設(shè)教師隊伍,以教師隊伍素質(zhì)的提升促課程質(zhì)量的提升,并有效落實學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標。
例如:在學習“智能落地衣架”這部分內(nèi)容時,教師可以在課前組織學生參觀落地衣架,同時為學生聘請校外技術(shù)導(dǎo)師。導(dǎo)師為學生講解傳統(tǒng)落地衣架的優(yōu)點,之后啟發(fā)學生思考它們是否存在缺點以及針對缺點如何改進。在經(jīng)過一系列的啟發(fā)性教學后,就可以組織學生動手制作一個簡易的智能落衣架。在這個STEM 項目中,校外的專業(yè)技術(shù)人員成了學生的導(dǎo)師,而學校的STEM 課程教師則變成了助教。這種方式保證了STEM 課程有序且高質(zhì)量的實施。
STEM 課程是一種新興的課程,其在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)方面具有重要的作用。為了順利實施STEM 課程,教師可以從加快更新課程教學理念入手,注重教師隊伍建設(shè)和課程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),同時要創(chuàng)新課程教學內(nèi)容,從而為學生核心素養(yǎng)的發(fā)展服務(wù)。