加拿大安大略省的STEAM課程

張瑞清

STEAM課程是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)于一體的綜合課程。它倡導(dǎo)將各個領(lǐng)域的知識通過綜合的課程結(jié)合起來，加強(qiáng)學(xué)科間的相互配合，發(fā)揮綜合育人功能，讓學(xué)生在綜合的環(huán)境中學(xué)習(xí)，在項(xiàng)目活動中應(yīng)用多個學(xué)科的知識解決問題。筆者在安大略教育研究院（Ontario Institute for Student in Education）訪學(xué)期間，對Don Mills Collegiate Institute、Satec@WA Porter學(xué)校、John Polanyi Collegiate Institute，以及加拿大最負(fù)盛名的多倫多大學(xué)附中（University of Toronto Schools）等多所中學(xué)的STEAM課程進(jìn)行了深入調(diào)研，分析安大略省（以下簡稱“安省”）STEAM課程的特點(diǎn)與評價體系，希望能為國內(nèi)STEAM課程的開展提供一些借鑒。

一、STEAM課程的顯著特點(diǎn)

1.PBL （Problem-Based Learning）模式

STEAM課程往往是以解決現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)問題為出發(fā)點(diǎn)，形成了典型的PBL模式。課堂上，圍繞一個真實(shí)問題，學(xué)生積極地組成合作小組開展探究，通過面對面或網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的方式交流，在學(xué)習(xí)與研究的過程中，學(xué)生會嘗試設(shè)計、制作、成果展示等工作。這類學(xué)習(xí)方式，學(xué)生需要花費(fèi)更多的課外時間。

Don Mills Collegiate Institute學(xué)校的綠色科技實(shí)驗(yàn)室非常有特色。學(xué)校在室內(nèi)建立了溫室，溫室里有魚池和花壇，魚的糞便可以滋養(yǎng)植物，植物可以凈化水系統(tǒng)。此外，學(xué)生還查閱地圖，依據(jù)光照、緯度和多倫多的氣候條件建立了室外大棚。室外大棚里生產(chǎn)的蔬菜供應(yīng)到多倫多最好的餐館。整個項(xiàng)目體現(xiàn)了STEAM的完整理念，基于現(xiàn)實(shí)問題，多學(xué)科融合，而且高效、節(jié)能、環(huán)保，非常適合9至11年級的學(xué)生。目前學(xué)校和多倫多教育局申請的室外廚房項(xiàng)目已經(jīng)通過，下一步學(xué)校將開設(shè)烹飪課。

Satec@WA Porter學(xué)?；诂F(xiàn)實(shí)問題，設(shè)計了技術(shù)、環(huán)境、計算機(jī)、數(shù)學(xué)等加強(qiáng)型課程。數(shù)字藝術(shù)課程側(cè)重學(xué)習(xí)各種軟件以解決現(xiàn)實(shí)問題，攝影、動畫制作、微電影等都是這門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。由建筑設(shè)計師開設(shè)的11年級技術(shù)設(shè)計課程1學(xué)期有110小時左右，每天有1節(jié)課，課長為75分鐘。一個學(xué)期要做一個大項(xiàng)目，6至7個小項(xiàng)目。學(xué)生選擇的項(xiàng)目都是自己感興趣而且能夠解決生活中真實(shí)問題的項(xiàng)目。每個項(xiàng)目都要經(jīng)歷如下流程：選定項(xiàng)目、理論研究、畫圖、師生商量、制作、風(fēng)動測試、成品完成、分享比賽等。

2.在合作中探究

STEAM課程強(qiáng)調(diào)在合作中探究。學(xué)生對某個現(xiàn)實(shí)問題產(chǎn)生強(qiáng)烈好奇，單靠個人力量又無法完成，因此以小組合作的方式，在合作中探究。這個探究的過程一定是充滿創(chuàng)新的，探究的結(jié)果也肯定不是教師預(yù)設(shè)的，答案也不是唯一的。

在多倫多大學(xué)附中12年級的AP Biology課堂上，教師嘗試使用翻轉(zhuǎn)課堂的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)。他先錄制了教學(xué)視頻，學(xué)生事先觀看視頻，上課時教師讓學(xué)習(xí)小組提出假設(shè)，選擇自己要解決的問題，然后小組自行設(shè)計解決問題的方法。學(xué)生最終要展示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，而且要驗(yàn)證設(shè)想的正確性，學(xué)生還要進(jìn)行反思。整個實(shí)驗(yàn)分3天進(jìn)行，前2天師生共同研究方案，第3天進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)期結(jié)束時，教師讓學(xué)生選一個還想進(jìn)一步探討的實(shí)驗(yàn)重新做一次，第二次重做時，學(xué)生均有很大的提升。評價時，教師會檢驗(yàn)小組是否按設(shè)計的實(shí)驗(yàn)去執(zhí)行，綜觀一學(xué)期學(xué)生的進(jìn)步。這與教師告訴學(xué)生詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟的傳統(tǒng)方式有很大差別。

一位歷史老師在講述第一次世界大戰(zhàn)的歷史時，給每個學(xué)生起了一個臨時名字，這些臨時名字都是戰(zhàn)爭中未能返回家園的士兵的名字。之后，教師讓學(xué)生以小組為單位查閱資料，了解士兵們的情況，探究這些士兵身上發(fā)生的故事，他們讀什么書，唱什么歌，當(dāng)中涉及戰(zhàn)役背景、過程、普通士兵在戰(zhàn)役中的生活等諸多問題。此后，2017年4月，加拿大一萬多名學(xué)生聚集到法國北部戰(zhàn)士們的墓地前，為戰(zhàn)士們獻(xiàn)花，哀悼這些犧牲的士兵。這節(jié)課反映出加拿大歷史教育的特點(diǎn)，即在學(xué)生自我探究、自我體驗(yàn)中潛移默化地進(jìn)行愛國主義教育。

3.多學(xué)科融合

分科教學(xué)存在明顯的弊端，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，也不符合學(xué)生知識和能力的構(gòu)建規(guī)律。在解決現(xiàn)實(shí)問題、合作探究的前提下，多學(xué)科融合是STEAM課程的又一顯著特色。

視覺藝術(shù)老師會以漢代的馬踏飛燕為例，分析STEAM觀念在各科教學(xué)中的運(yùn)用，物理老師關(guān)心平衡和速度，英文老師關(guān)心馬背后的故事，歷史老師關(guān)心公元2世紀(jì)發(fā)生了什么，藝術(shù)老師關(guān)心如何用泥土做出來馬，人文老師關(guān)心公元2世紀(jì)時中國的文化。這個例子生動地說明了STEAM課程的融合性特征。

多倫多大學(xué)Scarborough校區(qū)的L同學(xué)是北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)的畢業(yè)生，他參加了多倫多大學(xué)圣喬治主校區(qū)（UTSG）、士嘉堡校區(qū)（UTSC）和密西沙加校區(qū)（UTM） 三個校區(qū)與麥吉爾大學(xué)共同開展的創(chuàng)新項(xiàng)目，該項(xiàng)目計劃設(shè)計一種可以降解廚余垃圾并合成某種有機(jī)物的自動化機(jī)器。在成本有限的情況下，大家積極創(chuàng)新，用電飯鍋連接各種儀器，自制了發(fā)酵罐，每個成本僅200加元，而專業(yè)自動化發(fā)酵罐成本近萬加元。目前項(xiàng)目的進(jìn)展程度是機(jī)器合成的有機(jī)物的純度已經(jīng)可以產(chǎn)出生物塑料，未來有望進(jìn)一步提純，從而作為化妝品原材料，甚至藥品原材料。這個項(xiàng)目包含了解決現(xiàn)實(shí)問題、合作探究、創(chuàng)新、多學(xué)科融合等特點(diǎn)。

4.師生關(guān)系

STEAM課程中，師生關(guān)系具有明顯的學(xué)生自主、教師主導(dǎo)的特點(diǎn)，教師不是單純的知識傳授者，教師的授課內(nèi)容沒有預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)答案。

加拿大的課堂上經(jīng)常使用的是KWL模式，K即Know，“我知道什么？”（What do I know）;W即What，“我想學(xué)什么？”（What do I want to learn），也有人說是Will，“我將學(xué)會什么？”（What do I think I will learn）;L是Learned，“我已經(jīng)學(xué)會了什么？”（What have I learned）。KWL適宜于整個學(xué)習(xí)的過程，學(xué)生把自己在學(xué)習(xí)過程中KWL三個階段的情況一一羅列出來。KWL可以應(yīng)用在任何領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生成為積極的思考者，甚至可以借此提高學(xué)生的自尊心。許多學(xué)者都認(rèn)為，KWL是一個好用的學(xué)習(xí)策略，知識會為學(xué)生所有，學(xué)生真正開始喜歡學(xué)習(xí)。KWL模式可協(xié)助學(xué)生變成較佳的閱讀者，并協(xié)助教師在教學(xué)中與學(xué)生有更多的互動。

5.上課時間和空間的自主權(quán)

因?yàn)閷W(xué)生需要更多的時間與小組成員商談項(xiàng)目的設(shè)計方案、動手操作、展示成果，所以，STEAM課程多為75分鐘至80分鐘一節(jié)課。John Polanyi Collegiate Institute是一所典型的STEAM課程特色學(xué)校，以數(shù)學(xué)、科學(xué)、機(jī)器人設(shè)計和藝術(shù)學(xué)科為特色。我們參觀了科學(xué)課堂、生物課堂、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室及商務(wù)領(lǐng)導(dǎo)力課堂。該校的眾多課堂已經(jīng)打破學(xué)校的空間限制，商務(wù)領(lǐng)導(dǎo)力課程是與校外公司合作開設(shè)的，學(xué)生絕大多數(shù)時間都在校外實(shí)踐。生物工程課程經(jīng)常走進(jìn)附近的醫(yī)院，學(xué)生們可以了解這門課在醫(yī)院的應(yīng)用價值。

二、STEAM的課程培養(yǎng)目標(biāo)和評價

1.課程培養(yǎng)目標(biāo)

加拿大教育界廣泛認(rèn)可的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)是加拿大著名教育家邁克爾·富蘭（Michael Fullan）倡導(dǎo)的21世紀(jì)所需技能，即6C核心素養(yǎng)教育：品性教育、公民素養(yǎng)、溝通能力、審辯與解決問題的能力、合作能力、創(chuàng)造力與想象力。6C核心素養(yǎng)教育貫穿于加拿大的全部課程。品性教育（Character Education）是指誠實(shí)、自律與責(zé)任、有為他人安全和利益做出貢獻(xiàn)的同理心、自信、個人健康和福祉、職業(yè)和生活技能;公民素養(yǎng)（Citizenship）是指全球知識、對其他文化的敏感和尊重、積極參與關(guān)乎人類和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的事宜;溝通能力（Communication）是指有效的口頭表達(dá)、書面表達(dá)、并能運(yùn)用多種數(shù)字工具傾聽的技能;審辯思維與解決問題的能力（Critical Thinking and Problem Solving）是指運(yùn)用審辯思維設(shè)計和管理項(xiàng)目、解決問題、利用多種數(shù)字工具和資源做出有效決定;合作能力（Collaboration）是指團(tuán)隊合作、向他人學(xué)習(xí)并有助于他人學(xué)習(xí)、社交技能、有與不同人群工作的同理心;創(chuàng)造力與想象力（Creativity）是指經(jīng)濟(jì)和社會創(chuàng)業(yè)精神、思考并追求新想法、引領(lǐng)行動的領(lǐng)導(dǎo)力。

2.課程評價

安省高中教學(xué)法理論認(rèn)為評價類型應(yīng)該包括促學(xué)評價、以評帶學(xué)評價和學(xué)習(xí)成果評價。促學(xué)評價是指持續(xù)收集、解釋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，用以判斷學(xué)生學(xué)習(xí)所處階段、需要努力的方向并怎樣達(dá)到目標(biāo);以評帶學(xué)評價是指學(xué)生積極參與這個評價過程，監(jiān)督自己的學(xué)習(xí)，并利用教師、本人及同學(xué)給出的評價反饋，決定今后的學(xué)習(xí)步驟;學(xué)習(xí)成果評價是指在一個學(xué)習(xí)周期臨近結(jié)束或結(jié)束時，用所收集的信息向家長、其他教師、學(xué)生本人及其他人匯報學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

為確保評價、評估匯報的效度和信度，并能夠引領(lǐng)所有學(xué)生提高學(xué)習(xí)積極性，教師必須遵守以下7個評價原則：公正、透明，對所有學(xué)生公平;支持所有學(xué)生，包括有特殊教育需求、以課堂教學(xué)語言（英語或法語）為第二語言、梅蒂人、因紐特人等原住民學(xué)生;按照教學(xué)大綱要求和學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)真規(guī)劃，并盡可能結(jié)合所有學(xué)生的興趣、學(xué)習(xí)風(fēng)格和偏好、需求和經(jīng)歷;在學(xué)年伊始、課程開始以及在整個學(xué)年和課程學(xué)習(xí)中選擇合適時機(jī)，向?qū)W生和家長明確說明;評價是持續(xù)而多樣的，在一定時間段開展，為學(xué)生提供多種機(jī)會來展示他們學(xué)習(xí)的全部范圍;提供持續(xù)、及時的描述性反饋，力求做到清楚、具體、有指導(dǎo)意義，支持改進(jìn)學(xué)習(xí)和取得成就;培養(yǎng)學(xué)生的自我評價技能，使他們能評價自己的學(xué)習(xí)，設(shè)定具體目標(biāo)，規(guī)劃學(xué)習(xí)步驟。

2015年9月，我國教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間 全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，提到了未來五年對教育信息化的規(guī)劃，其中明確提到要“探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式”。希望STEAM課程在我國能造福更多的青少年。

（作者單位：北京師范大學(xué)歷史學(xué)院）

責(zé)任編輯：胡玉敏

huym@zgjszz.cn