STEM理念下項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合

姬燕

近幾年，隨著STEM教育理念在小學(xué)教學(xué)中的實(shí)施，作為科學(xué)教師，我在實(shí)施STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)STEM教育與科學(xué)學(xué)科更需要深度融合。下面我將從以下三個(gè)方面談一談STEM理念下項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合。

一、什么是STEM理念下的項(xiàng)目學(xué)習(xí)

首先要關(guān)注什么是項(xiàng)目學(xué)習(xí)。先看一個(gè)案例（如圖）。

這是《昆蟲(chóng)》的一個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，第一種做法是學(xué)習(xí)昆蟲(chóng)的相關(guān)知識(shí)后，讓學(xué)生搜集一些昆蟲(chóng)相關(guān)資料做成小報(bào)，進(jìn)行關(guān)于一些昆蟲(chóng)的匯報(bào)，或者進(jìn)行小報(bào)的展評(píng)。第二種做法是在不同的學(xué)科分主題進(jìn)行，如圖：學(xué)生在不同學(xué)科進(jìn)行昆蟲(chóng)主題的學(xué)習(xí)。這兩種是不是項(xiàng)目學(xué)習(xí)呢？我認(rèn)為，首先，這個(gè)項(xiàng)目的兩種做法雖然研究?jī)?nèi)容都指向了昆蟲(chóng)本身，也把昆蟲(chóng)的知識(shí)和技能作為目標(biāo)，有研究成果，也有跨學(xué)科內(nèi)容，但是它的研究停留在表象，沒(méi)有深入研究，而項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的研究成果應(yīng)該是對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，但是手抄報(bào)只是屬于一種多形式的知識(shí)呈現(xiàn)，不是對(duì)知識(shí)的潛移運(yùn)用。其次，項(xiàng)目學(xué)習(xí)首先明確提出一個(gè)需要解決的問(wèn)題，案例中的兩種做法都沒(méi)有提出需要解決的問(wèn)題。只有有了真實(shí)問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)，教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式才會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化，案例中的做法學(xué)生的學(xué)習(xí)方式并沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。再次，案例中的第二種做法就像一個(gè)拼盤(pán)，僅僅是在同一個(gè)主題下分不同學(xué)科學(xué)習(xí)了不同內(nèi)容，它僅是多學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)科間沒(méi)有交叉。而跨學(xué)科學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)整合，同一個(gè)問(wèn)題綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決，我們?cè)陧?xiàng)目化學(xué)習(xí)中應(yīng)該更多進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，案例中的做法也僅僅屬于淺層次的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。最后，STEM就是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)，STEM不僅僅是四個(gè)學(xué)科的融合，更關(guān)注學(xué)科整合的意義和價(jià)值，所以STEM不僅是指四個(gè)學(xué)科，比如STEAM，還包含藝術(shù)，STEAM+等都屬于STEM。而STEM理念下的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)就是綜合運(yùn)用以上學(xué)科的知識(shí)解決真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程。因此，STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)就是跨學(xué)科融合的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

二、為什么要進(jìn)行STEM理念下的項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科深度融合

近兩年很多STEM的實(shí)踐都在朝著拓展性課程的方向進(jìn)行。為什么要提出STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合？ 實(shí)踐發(fā)現(xiàn)科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科知識(shí)才是學(xué)生解決問(wèn)題的基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)的知識(shí)需要在科學(xué)學(xué)科的課堂中進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此，STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科融合是很有必要的。

2017版的《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，不僅鼓勵(lì)教師運(yùn)用“STEM”教育理念組織教學(xué)，也是國(guó)家各項(xiàng)課程標(biāo)準(zhǔn)中第一次提出STEM理念下進(jìn)行項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。技術(shù)與工程作為課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，從內(nèi)容上已經(jīng)走進(jìn)了科學(xué)課，課程標(biāo)準(zhǔn)就是國(guó)家意志，與學(xué)科融合是課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，國(guó)家意志必須要執(zhí)行。

三、怎樣促進(jìn)STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合

1.開(kāi)發(fā)的STEM項(xiàng)目要指向課程標(biāo)準(zhǔn)的主要概念。例如：“用LED裝扮禮物”這個(gè)STEM項(xiàng)目，它是學(xué)生在學(xué)習(xí)了《燈泡亮了》《讓更多的燈泡亮起來(lái)》兩課后開(kāi)發(fā)的一個(gè)項(xiàng)目，它指向物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域。課標(biāo)的主要概念是：電可以在特定物質(zhì)中流動(dòng)，電是日常生活中不可缺少的一種能源。教材中有對(duì)應(yīng)的課時(shí)，它也指向?qū)W科具體概念，這就是一個(gè)很好的STEM項(xiàng)目。

2.教學(xué)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)。從教學(xué)層面開(kāi)始STEM項(xiàng)目課程的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能夠經(jīng)歷STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程。先對(duì)STEM項(xiàng)目進(jìn)行整體規(guī)劃，能夠?qū)TEM項(xiàng)目進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)。比如“設(shè)計(jì)保溫杯”這個(gè)項(xiàng)目，我設(shè)計(jì)的項(xiàng)目流程是：首先讓學(xué)生明確幫山區(qū)孩子的杯子加保溫材料的問(wèn)題，制作一個(gè)保溫杯，加入熱水10分鐘后，加保溫措施的比沒(méi)加保溫措施的高10℃，成本不超過(guò)預(yù)算，然后把教材中《杯子變熱了》《水變熱了》《誰(shuí)熱得快》《太陽(yáng)能熱水器》四課設(shè)計(jì)成四個(gè)探究活動(dòng)，學(xué)生進(jìn)行背景知識(shí)學(xué)習(xí);然后學(xué)生再進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，制作保溫杯，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，最后反思優(yōu)化產(chǎn)品。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)支架可以更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，幫助和引導(dǎo)學(xué)生。任務(wù)單上設(shè)計(jì)交流型支架，提供學(xué)生需要反思和分享的問(wèn)題思路，如“做一個(gè)弦樂(lè)器”設(shè)置的學(xué)習(xí)支架：

（1）團(tuán)隊(duì)中的分工：設(shè)計(jì)者、執(zhí)行者、合作者、旁觀者。

（2）設(shè)計(jì)的弦樂(lè)器與制作的弦樂(lè)器的一致性。很一致（? ）小部分調(diào)整（? ?）大部分調(diào)整（? ）完全不一致（? ）

（3）產(chǎn)品成本（? ）元。

（4）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作用到了哪些知識(shí)？

（5）在制作過(guò)程中有哪些好的做法，與大家分享。

（6）如果設(shè)計(jì)與制作不一致，有哪些調(diào)整？為什么這樣調(diào)整？

學(xué)生有了這個(gè)支架，在匯報(bào)交流的時(shí)候能夠更好地進(jìn)行反思和分享，促進(jìn)了學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。

4.重視評(píng)價(jià)的作用。我采取學(xué)生自我評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)等各種方式;還從內(nèi)容上考慮評(píng)價(jià)哪些內(nèi)容，比如：評(píng)價(jià)學(xué)生項(xiàng)目參與情況，展示匯報(bào)情況等內(nèi)容。以學(xué)生項(xiàng)目參與情況評(píng)價(jià)，比如“設(shè)計(jì)保溫杯”這個(gè)項(xiàng)目，在評(píng)價(jià)時(shí)，設(shè)置四種角色：設(shè)計(jì)者、執(zhí)行者、合作者、旁觀者，讓學(xué)生互相評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生更積極地參與項(xiàng)目活動(dòng)。

STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)融合，開(kāi)發(fā)時(shí)要看STEM項(xiàng)目是否指向課程標(biāo)準(zhǔn)的主要概念，要從教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的角度進(jìn)行規(guī)劃整合，有效設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)支架，還要重視過(guò)程性評(píng)價(jià)和多元化評(píng)價(jià)。