“善正教育”理念下STEM課程的開發(fā)與實施

文/廣州市越秀區(qū)東山培正小學

區(qū)寶華

一、引言

目前，STEM教育在中國進入蓬勃發(fā)展階段，在教育實踐、理論研究和教育政策方面取得明顯進展。但在我們國家STEM教育實踐領(lǐng)域，國內(nèi)STEM 教育尚未形成完整的理論體系和操作性強的模式，本土化程度不夠，這使得一線的實踐者們實施起來不是那么得心應手。培養(yǎng)一大批有創(chuàng)新思維、動手能力強的人才，以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，這是STEM教育迫切需要解決的根本問題。因此，學校在開展STEM教育的過程中，重點就是培養(yǎng)有創(chuàng)新思維和動手能力強的教師隊伍。

善正教育必須體現(xiàn)“以學生的發(fā)展為本”的價值觀。善正教育將人本思想凝練為其育人理念：“尊重和關(guān)愛每一位學生，讓每一位學生體驗成功，讓每一位學生獲得發(fā)展?！薄吧普逃崩砟钆cSTEM教育不謀而合，STEM教育是面向全體學生的教育過程，小組協(xié)作是STEM課程的主要開展形式，體現(xiàn)了學生的全體參與，其學習過程教師必須尊重和關(guān)愛每位學生，在STEM課程的學習過程中，學生要體驗到成功，獲得發(fā)展，教師作為引導者的地位尤為重要，如果教師對STEM教育理論掌握不足，在教學中沒有創(chuàng)新思維，決不會使學生獲得發(fā)展，教師自身的動手能力不強，決不會令學生體驗到成功。

因此，學校在“善正教育”的理念下對STEM課程進行開發(fā)和實踐，在實踐中讓教師得到發(fā)展，從實踐中培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和動手能力強的教師隊伍。

二、學校開展STEM課程的實施思路

STEM教育就是讓學生面對真實情境的問題，通過將科學探究、工程設(shè)計、數(shù)學方法和技術(shù)制作有機統(tǒng)一，運用跨學科的知識和方法來解決實際問題，學生通過做中學，學會應用跨學科的知識方法，提升學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，是跨學科課程整合，促進學生的全面發(fā)展的一種教育方式。在學校實施STEM課程的過程中，我們認為：首先要革新教師的教育理念，先培養(yǎng)出一批具有STEM教育理念的STEM教師，由骨干的STEM教師作為引領(lǐng)，先進行STEM課程的實踐研究，結(jié)合我校是“廣州市首批中小學智慧校園實驗?！钡男畔⒓夹g(shù)優(yōu)勢，通過行動研究法對STEM課程進行基于智慧教室環(huán)境下的本土化開發(fā)，先在個別的年級個別的班級進行STEM課程實驗，總結(jié)出一系列的STEM課程教學經(jīng)驗和開發(fā)出一系列STEM課程后，最后由骨干STEM教師的引領(lǐng)下在全校鋪開STEM課程，讓全體教師參與，最終達到STEM教育中要求的，STEM教育是面向全體學生的教育。

三、“善正教育”理念下STEM課程的實施過程

(一)革新理念——使教師獲得發(fā)展

1.專家引領(lǐng)

從教師層面上說，專家的引領(lǐng)和指導是理論提升和革新的有效途徑，特別是對STEM教育有研究的教育專家，他們具有超前的教育理念。因為STEM課程相關(guān)的學科并不是簡單的堆砌疊加，而是將各學科緊密聯(lián)系在一起，自然地融為一個整體。專家提供的是理念和理論上的變革和革新，教師是一線的實施者，如果一線教師缺少了專家的引領(lǐng)指導，靠教師的獨立摸索會讓教師的壓力大增。因此，如果在理念革新上得到專家的指導和引領(lǐng)，可以讓教師們更快上手，但畢竟STEM課程是一種新的課程與嘗試，所以在實踐中仍然是一個理論與實際結(jié)合的過程，兩者的磨合仍需時間，理論的革新也是與時俱進的。當然，教師的主動積極參與也是重要的因素，教師在教育觀念上也要主動革新理念，這樣才能起到事半功倍的效果。

2.學校對STEM教育的大力支持

一個課程能否順利開展，開展得如何，學校是否支持是相當重要的，我校由校長牽頭成立了專門的STEM課程課題小組，邀請學校的名師、科長，不同學科的骨干教師共同參與研究。學校支持教師走出去參加各種STEM教育有關(guān)的培訓活動，讓教師學有所成，把好的經(jīng)驗、理論知識和專業(yè)知識運用到STEM課程上，進行實踐研究。但畢竟每次培訓的人數(shù)有限，所以對于全校教師，我們采取“請進來”的方式，邀請STEM教育專家進入學校。例如，我們邀請華南師范大學的李克東教授，張新華副教授等STEM教育專家進入學校為全校教師做培訓、做講座，提升教師的業(yè)務水平。

(二)實踐前行——使學生獲得成功

1.穩(wěn)步推進，全面實施

隨著STEM教育的升溫，很多學校都在積極探索和開展STEM課程。雖然STEM教育必須是面向全體學生，但我校認為應采用穩(wěn)步推進的做法，先在個別的年級個別的班級進行STEM課程的開發(fā)與實施，經(jīng)過多輪的行動研究后，完善了STEM課程的整體設(shè)計，同時對教師的教學理念進行培訓和革新后，再逐步推廣到一個年級，每個年級穩(wěn)步推進，最終達到每個年級都有適合學生學習的STEM課程，最終達到STEM教育是面向所有學生培養(yǎng)綜合素質(zhì)的載體的實施目標。

2.基于智慧教室環(huán)境下開發(fā)和實施STEM課程

我校是“廣州市首批中小學智慧校園實驗?！保嗝襟w技術(shù)與教學課程深度融合一直是學校的教學特色之一。我校希望利用智慧教室，使STEM課程更有效地開展，也為STEM課程的實施提供技術(shù)支持。在STEM課程的開發(fā)與實施中，采用行動研究法，分別選擇四年級的兩個班級在上下學期進行實施STEM課程的對比研究，借助智慧教室的環(huán)境下對STEM課程完成2次周期性的課程實施，最終完成STEM課程的開發(fā)。下面以STEM課程——《制作雨量器》為例，闡述對STEM課程進行的開發(fā)與實施：

第一輪課程實施

課程實施前：在開課前對學生進行分組，學生按照學號順序進行分組并自主選舉了小組長，讓每個小組制訂自己小組的協(xié)作公約，共同遵守。

課程實施中：在基于智慧教室的環(huán)境下開展STEM課程，在課程中多處與智慧教室環(huán)境相結(jié)合。在STEM課程中特別關(guān)注學生的閱讀能力培養(yǎng)，為了使閱讀材料能更貼近學生的生活，在課程中大量加入了本土化的元素，如：在興趣引入上，用沿海地區(qū)熟知的粵語童謠《落雨大》作為導入，從而知道沿海地區(qū)多雨的天氣特點，繼而布置調(diào)查任務，調(diào)查廣州市某年的降雨量，利用平臺的圖表功能自動將數(shù)據(jù)生成條形統(tǒng)計圖，用閱讀與數(shù)學方法分析相結(jié)合，挖掘閱讀材料與統(tǒng)計圖中的信息，加深對降雨量的了解。引發(fā)學生思考怎樣解決測量降雨量的問題，轉(zhuǎn)移到制作雨量器的活動中，運用工程和技術(shù)設(shè)計的方法利用身邊的材料來設(shè)計一個雨量器并測量降雨量。小組成員通過討論協(xié)助，先畫出設(shè)計圖，將完成的設(shè)計圖上傳到平臺，同學在自己的平板上就能看到每個小組的設(shè)計，如有疑問還可以在平臺上發(fā)表自己的意見，形成良好的學習氛圍。設(shè)計完成后便按照設(shè)計圖攜帶材料和工具進行第一次的制作，制作后的雨量器運用科學研究的方法來驗證雨量器的可使用性，記錄降雨量，利用平臺生成的統(tǒng)計圖，利用數(shù)據(jù)和圖表進行分析，驗證第一次制作的雨量器的可使用性。由于制作完成后下雨時間不多，因此采用了模擬實驗對制作的雨量器進行測試。

根據(jù)第一次的測試和同學們在討論分享中得出修改建議，小組對雨量器的設(shè)計進行修改，然后再次重復科學驗證和小組間分享，完善雨量器作品。

課程實施后：利用微課、動畫等形式對學生的知識進行拓展，如：天氣的測量，水循環(huán)、氣象科技的發(fā)展等，目的在于提高學生的興趣，學會從生活中再次發(fā)現(xiàn)問題，利用STEM的學習理念解決問題。最后利用多媒體平臺進行學習總結(jié)和測評，再結(jié)合各項穿插在課程中的評價量規(guī)，給予每位學生一個科學的綜合評價。

第一輪課程實施中遇到的問題：1.課前分組的問題。在第一次的實踐過程中，學生是按照學號順序進行分組并自主選舉了小組長，發(fā)現(xiàn)在開展教學的過程中，有個別小組的組員間的矛盾激烈而且不斷升溫，甚至需要教師犧牲課堂的時間來解決學生間的矛盾，針對這一現(xiàn)象，在第一次實踐的中期，通過讓每個小組制訂小組協(xié)作公約，共同遵守，制定公約后發(fā)現(xiàn)成員間的矛盾稍有減少，但又有新的問題：一些小組的成員間的學習興趣不高，有部分成員缺乏活動參與，反思后認為這種按學號來進行分組的隨機性大，未必能夠讓不同性格、能力的學生組成一個小組，造成組與組之間有比較明顯的差異，協(xié)作學習的效果不理想。2.雨量器的測試問題。鑒于廣州市的氣候特點，秋冬雨水少，春夏雨水多，而第一次實踐過程剛好是在第一學期，雨水較少，因此我們選擇了模擬降雨的實驗讓學生去測量雨量器的準確性，但在模擬實驗過程中，無法解決“降雨”均勻的這一問題，另外在模擬實驗過程中，小組間的不穩(wěn)定和不相同的因素較多，引致小組間的測試結(jié)果并不統(tǒng)一甚至是錯誤，對測試的結(jié)果大打折扣，也不利于之后的分享。3.學習平臺的問題。平臺框架結(jié)構(gòu)散亂且無法在家中登錄平臺，使學習的時間和地點都局限在學校的某節(jié)課中，受地域和時間限制大，既不利于教師的教和也不利于學生的學。

針對第一輪實施過程中遇到的問題，我們進行反思和優(yōu)化課程設(shè)計，在第一輪課程實施的基礎(chǔ)上進行第二輪課程實施并嘗試在第二輪實施中尋找解決辦法。

第二輪課程實施

課前分組問題的解決辦法：進行科學的小組分組：第二次的實踐中，在小組分組前按照學生協(xié)作學習、成就動機及氣質(zhì)進行了檢測，得出每位學生的個性化測試結(jié)果，根據(jù)結(jié)果分析對不同性格、能力特點的學生進行合理的分組，發(fā)現(xiàn)小組間的差距減少，組員間雖在前期仍有矛盾的現(xiàn)象，但基本靠組員間的協(xié)作，自主解決了問題。

雨量器測試問題的解決辦法：始終讓學生在真實的下雨環(huán)境中進行測試：第二次實踐是在第二學期，剛好就是廣州市的多雨季節(jié)，因此學生可以在實際下雨的環(huán)境中測量雨量器的準確性，兩者對比，在實際環(huán)境中測量比模擬的效果好。建議如果是進行雨量器課程的開展，最好是在第二學期開展比較合適。

學習平臺問題的解決辦法：第二次實踐中，采用了WISE平臺構(gòu)建完整的STEM課程學習框架，再在框架中細分設(shè)計對應的內(nèi)容，WISE平臺只有在有互聯(lián)網(wǎng)接入的地區(qū)就能進入，因此真正讓教師和學生都可以打破時間和地域的限制，效果凸顯。

四、結(jié)語

“善正教育”理念是讓每位學生體驗成功，讓每位學生獲得發(fā)展。STEM教育是面向全體學生的教育，因此在“善正教育”理念下賦予了STEM課程新的解釋、新的特點：STEM課程是面向全體學生，讓學生體驗成功和獲得發(fā)展的課程。所以課程的開發(fā)與實施都是建立在尊重和關(guān)愛每位學生的基礎(chǔ)上，利用小組協(xié)作開展STEM課程活動，在師生和生生的相互協(xié)作過程中讓學生體驗成功和獲得發(fā)展，同時也在活動的開展和協(xié)作過程中提升了STEM教師的專業(yè)技術(shù)水平，從讓學生體驗成功和獲得發(fā)展延伸到讓教師也是獲得成功和發(fā)展。在今后STEM課程的開發(fā)和實施過程中，充分結(jié)合“善正教育”理念，打造不僅具有本土化還要具有校本特色的培正善正教育的STEM課程，促進STEM教育在更多、更廣的范圍內(nèi)獲得成功。