基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的STEM課程校本實(shí)踐路徑探析

田陽陽

[摘? ?要]指向核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是陜西師范大學(xué)附屬小學(xué)探索STEM校本課程的主要實(shí)施形式。學(xué)校打造了“融創(chuàng)”課程理念，在實(shí)踐中形成了以師生發(fā)展為目標(biāo)、以課程建設(shè)為核心、以空間優(yōu)化為載體的校本特色，有效促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。

[關(guān)鍵詞]項(xiàng)目式學(xué)習(xí);STEM課程;校本實(shí)踐

一、STEM課程實(shí)踐的背景

STEM教育對(duì)于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的杰出人才有非常重要的作用，尤其是在中小學(xué)階段，這是兒童思維發(fā)展與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵期[1]。STEM教育關(guān)注的核心目標(biāo)是兒童青少年科技創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)[2]。為此，中國(guó)教育科學(xué)研究院?jiǎn)?dòng)了《中國(guó)STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，以培養(yǎng)國(guó)家發(fā)展急需的創(chuàng)新人才和高水平技能人才[3]。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project Based Learning，簡(jiǎn)稱PBL） 源自美國(guó)教育家杜威倡導(dǎo)的“做中學(xué)（learning by doing）”，由克伯屈的設(shè)計(jì)教學(xué)法發(fā)展而來。它主張圍繞真實(shí)的問題或挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)一系列的體驗(yàn)和探究活動(dòng)，學(xué)生需綜合運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)與技能來解決問題，并將最終的學(xué)習(xí)成果予以表達(dá)、交流與展示，學(xué)習(xí)過程始終伴隨反思、評(píng)價(jià)、修正和多方支持[4]。STEM 教育倡導(dǎo)問題解決驅(qū)動(dòng)的跨學(xué)科整合學(xué)習(xí)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成為其重要教學(xué)方式之一。

促進(jìn)STEM教育政策頂層設(shè)計(jì)、建立資源整合和師資培養(yǎng)的平臺(tái)、建設(shè)STEM教育相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系[5]都離不開高質(zhì)量的課程開發(fā)與校本實(shí)踐案例作為研究支撐。從需求來看，在對(duì)陜西省STEM種子教師培訓(xùn)的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，96%的一線教師希望有機(jī)會(huì)觀摩STEM課程教學(xué)，92%的教師期待學(xué)習(xí)STEM校本實(shí)踐案例，80%的教師關(guān)注STEM課程校本開發(fā)。因此，研究要考慮STEM教師的迫切需求，從實(shí)踐探索的角度為想要開展STEM教育的學(xué)校提供可參考的校本實(shí)踐路徑，帶動(dòng)區(qū)域STEM教育發(fā)展。為此，陜西師范大學(xué)附屬小學(xué)以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為突破口開展了STEM教育的探索與實(shí)踐。

二、STEM課程理念建構(gòu)：以師生發(fā)展為目標(biāo)

STEM教育是一項(xiàng)戰(zhàn)略國(guó)策，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)等都出臺(tái)了支持STEM教育的國(guó)家政策。STEM教育是一種育人理念，倡導(dǎo)跨學(xué)科的項(xiàng)目式教學(xué)，有利于學(xué)生發(fā)展問題解決能力、溝通協(xié)作能力和批判性思維。STEM教育還可以視為一種課程，對(duì)學(xué)校來講，探索STEM教育的一個(gè)重要途徑就是構(gòu)建STEM課程。由此，陜西師范大學(xué)附屬小學(xué)（以下簡(jiǎn)稱師大附?。┨岢隽恕叭趧?chuàng)”的STEM課程理念，以構(gòu)建面向未來的課程體系為核心，以培養(yǎng)學(xué)生批判性思維與創(chuàng)新實(shí)踐能力為宗旨，以提升教師專業(yè)素養(yǎng)為目標(biāo)，探索并實(shí)踐跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，對(duì)接學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，整合學(xué)科核心素養(yǎng)。

“融創(chuàng)”代表了這一課程體系的核心關(guān)鍵詞——“融合”與“創(chuàng)新”?！叭凇笔菍?duì)課程目標(biāo)的設(shè)定，是對(duì)學(xué)生發(fā)展的追求，即在課程學(xué)習(xí)中，幫助學(xué)生融入集體、融入生活、融入社會(huì)，成為未來有責(zé)任、有愛心、有擔(dān)當(dāng)?shù)墓?“創(chuàng)”是對(duì)課程實(shí)踐教師的專業(yè)成長(zhǎng)規(guī)劃，即在“融創(chuàng)”課程的探索中，創(chuàng)新自我的理念與認(rèn)知、創(chuàng)新課堂教與學(xué)的方式、創(chuàng)新開發(fā)有助于學(xué)生成長(zhǎng)的主題課程（見圖1）。“融創(chuàng)”課程不僅是師生發(fā)展的目標(biāo)，也是教師設(shè)計(jì)開發(fā)課程的原則與學(xué)生的主要實(shí)踐方式。

從教師開發(fā)課程的角度看，“融”是一種方式。融合多個(gè)學(xué)科，包括科學(xué)、數(shù)學(xué)、美術(shù)、信息技術(shù)、英語、健康、音樂、體育、國(guó)學(xué)、品德等;融合多種學(xué)習(xí)方式，包括閱讀、講座、實(shí)地調(diào)查、游戲、課堂教學(xué)、視頻賞析等;融合多種教育渠道，包括教師、家長(zhǎng)、社區(qū)、企業(yè)等，可提供豐富的教育資源（如師資、材料等）。

從學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的方式看，“創(chuàng)”是一種活動(dòng)形態(tài)。在交流討論解決問題的思路與方案時(shí)可采用創(chuàng)意表達(dá)，如圖文混合說、聲情并茂說、結(jié)合多媒體手段說等，能使溝通更高效;在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可鼓勵(lì)學(xué)生用三維設(shè)計(jì)圖、翻翻書、模型、動(dòng)畫、文章等多種作品方式呈現(xiàn)創(chuàng)作，用作品來表達(dá)，讓思維可視化;在主題學(xué)習(xí)的拓展階段，可引導(dǎo)學(xué)生回歸生活，并用創(chuàng)意點(diǎn)亮生活。學(xué)生的想法不一定都能實(shí)現(xiàn)，但當(dāng)他們開始關(guān)愛家人和身邊的人時(shí)，課程將為他們創(chuàng)造更美好世界的愿望賦能。

融與創(chuàng)、師與生、教與學(xué)，以多重維度構(gòu)建起來的學(xué)?？鐚W(xué)科主題課程的建設(shè)理念，蘊(yùn)含著師生對(duì)課程的規(guī)劃與期待（見圖2）。

三、STEM理念實(shí)踐探索：以課程建設(shè)為核心

1.課程實(shí)踐路徑探析

為了給學(xué)生在真實(shí)情境中解決問題創(chuàng)設(shè)條件，更好地實(shí)踐項(xiàng)目式教學(xué)，師大附小統(tǒng)籌規(guī)劃校本課程，開展了基于項(xiàng)目的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的校本化開發(fā)。圍繞“融創(chuàng)”課程的核心目標(biāo)，階梯式設(shè)置課程主題。低段課程通過探索神奇的動(dòng)植物世界，培養(yǎng)學(xué)生了解世界的方法，并更好地與世界共處;中段課程通過探究生活中與自身成長(zhǎng)相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生更好地關(guān)愛自己、關(guān)愛家人，嘗試用跨學(xué)科的思維解決現(xiàn)實(shí)中的問題;高段課程通過對(duì)“家鄉(xiāng)”和“未來”這兩個(gè)廣域話題的探討，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)，為改造世界賦能?？鐚W(xué)科整合超越學(xué)科界限，以來自真實(shí)生活的科技問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)際關(guān)系以及環(huán)境等問題的探究，沒有明顯的學(xué)科痕跡，實(shí)施的主要方式是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)[5]。

2.課堂教學(xué)模式探析

在解決具體問題的過程中融合學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，從某種意義上講，這種學(xué)習(xí)只是為了解決具體問題。而課程應(yīng)以“作品、項(xiàng)目或核心問題”為核心立足點(diǎn)，設(shè)計(jì)問題解決過程中的學(xué)習(xí)資源與工具、學(xué)習(xí)活動(dòng)過程、學(xué)習(xí)支架、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)關(guān)注項(xiàng)目完成后學(xué)生獲得知識(shí)的系統(tǒng)化與結(jié)構(gòu)化遷移，并有相應(yīng)的強(qiáng)化練習(xí)與總結(jié)提升[6]。如美國(guó)巴克教育學(xué)院在2013年推出了評(píng)價(jià)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，以幫助教師進(jìn)行測(cè)量、校準(zhǔn)并提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施能力。該標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)部分：學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)、項(xiàng)目的基本設(shè)計(jì)元素和基于項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)踐[7]。師大附小則把基于項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)踐歸納為三種基本類型，即科學(xué)探究、技術(shù)實(shí)踐、工程實(shí)踐。

例如，在“大飛機(jī)中國(guó)造——飛機(jī)工程師初體驗(yàn)”項(xiàng)目中，以小學(xué)三年級(jí)學(xué)生最感興趣的飛行器為切入點(diǎn)，用社會(huì)熱點(diǎn)話題“C919 的試飛成功”引入，讓學(xué)生探究“如何制作一架飛得遠(yuǎn)的無動(dòng)力滑翔機(jī)”，在活動(dòng)中體驗(yàn)飛機(jī)設(shè)計(jì)、制作、試飛、優(yōu)化的過程，掌握信息搜集與處理、制圖建模、物化產(chǎn)品與實(shí)際操作技能，初步培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力與獨(dú)立解決較復(fù)雜問題的能力，并激發(fā)學(xué)生愛國(guó)情懷。該項(xiàng)目中涉及的技術(shù)實(shí)踐包括信息技術(shù)（搜集與整理信息）與勞動(dòng)技術(shù)（使用美工刀與熱熔膠槍），工程實(shí)踐包括設(shè)計(jì)與制作無動(dòng)力飛機(jī)模型，科學(xué)探究包括無動(dòng)力條件下影響航模飛行距離的因素等。

3.課程實(shí)踐措施探析

（1）創(chuàng)新課程模式，增強(qiáng)落地效果

為充分發(fā)揮“融創(chuàng)”課程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，學(xué)校建立了相應(yīng)的課程評(píng)價(jià)體系，包括課程實(shí)施前的學(xué)生創(chuàng)造性思維測(cè)驗(yàn)與課程主題滿意度調(diào)研、課程實(shí)施中的學(xué)生反饋、課程完成后的項(xiàng)目反饋與學(xué)生自我反思調(diào)研。在課程實(shí)施中，為保證學(xué)生有充分動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)間，采取了兩節(jié)連上的形式。實(shí)踐表明，學(xué)生們喜歡STEM課程，他們沉浸于動(dòng)手實(shí)踐，專注于解決問題，并樂于與同伴合作互助。問卷調(diào)查顯示：96.4%的學(xué)生對(duì)“融創(chuàng)”課程感到滿意;76%的學(xué)生認(rèn)為“融創(chuàng)”課程提升了他們對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣;“融創(chuàng)”課程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)品質(zhì)產(chǎn)生了明顯的提升作用。

（2）提升教師素養(yǎng)，打造金牌團(tuán)隊(duì)

學(xué)校以校本研修為陣地，結(jié)合省內(nèi)專業(yè)培訓(xùn)，通過“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—反思”，促進(jìn)教師專業(yè)能力的橫向拓展與縱深發(fā)展。

一是建立學(xué)習(xí)型組織——團(tuán)結(jié)協(xié)作，合作互研。學(xué)校的“融創(chuàng)”課程團(tuán)隊(duì)包括多個(gè)學(xué)科的教師，它不是一個(gè)行政組織，而是一個(gè)學(xué)習(xí)型組織。學(xué)習(xí)型組織要不斷創(chuàng)造、獲取和傳遞知識(shí)，并善于修正自身的行為以適應(yīng)新的變化或見解，主要通過發(fā)現(xiàn)、糾錯(cuò)、成長(zhǎng)三個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展組織和個(gè)人的成就。在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中，所有關(guān)系到課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)發(fā)展的重要問題都要進(jìn)行集體研討。

二是規(guī)范“水滴式”反思——點(diǎn)滴積累，促進(jìn)提升。從反思的時(shí)間節(jié)點(diǎn)看，可以進(jìn)行課后思和主題思。課后思是指一場(chǎng)課下來就要總結(jié)思考哪個(gè)問題的啟發(fā)效果好，哪個(gè)環(huán)節(jié)組織困難，哪個(gè)流程不太順暢等，以便及時(shí)改進(jìn)。主題思是指一個(gè)主題完成后，要反思整體的連貫性、每個(gè)項(xiàng)目與主題的相關(guān)度，以及是否有更適合的項(xiàng)目。從反思的主體看，還可以進(jìn)行集體反思?！芭杂^者清，當(dāng)局者迷”，請(qǐng)旁觀者審視自己的教學(xué)實(shí)踐，有利于教師對(duì)問題產(chǎn)生更明確的認(rèn)識(shí)，獲得更廣泛的解決途徑。如同組教師互相聽課，課后對(duì)所觀課進(jìn)行集體分析，就實(shí)踐中的問題進(jìn)行討論交流。這種互動(dòng)式的反思活動(dòng)，注重教師之間的分享、合作與共同提高，有助于建立合作學(xué)習(xí)的共同體。

三是尋求專家團(tuán)引領(lǐng)——實(shí)事求是，虛心求教。學(xué)校是陜西師范大學(xué)的附屬小學(xué)，在開展創(chuàng)新性工作時(shí)，可以利用這一便利條件，積極向高校尋求支持，通過專家引領(lǐng)加速教師成長(zhǎng)。這些專家，包括有膽識(shí)的戰(zhàn)略專家和有突破能力的業(yè)務(wù)專家。學(xué)校通過“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”的方式，為教師們創(chuàng)造與專家交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。此外，教師們還可向身邊的專家求教，包括那些具有豐富跨學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師、同組內(nèi)有專長(zhǎng)的教師等，力爭(zhēng)成為勝任STEM課程教學(xué)的“雜家”。

（3）保障教研時(shí)間，加強(qiáng)教學(xué)研討

一是開展“問題鏈”教研——專項(xiàng)研討，解決問題。教研針對(duì)“融創(chuàng)”課程中普遍存在的具體問題，解決課堂實(shí)踐的環(huán)節(jié)重點(diǎn)、細(xì)節(jié)難點(diǎn)，形成操作性較強(qiáng)的教學(xué)流程和富有創(chuàng)造性的問題解決思路，切實(shí)提高教師的教學(xué)能力。專項(xiàng)研討分為“實(shí)踐發(fā)現(xiàn)、集體研討、課堂運(yùn)用、達(dá)成共識(shí)”四個(gè)環(huán)節(jié)，其中集體研討和課堂運(yùn)用會(huì)反復(fù)出現(xiàn)，直至達(dá)到良好的教學(xué)效果。

二是開展“工匠式”教研——技能培訓(xùn)，專業(yè)提升。STEM課程內(nèi)容豐富，對(duì)新工具的使用、新技術(shù)的應(yīng)用要求較高，因此要花費(fèi)專門的時(shí)間對(duì)教師進(jìn)行工具與技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)。應(yīng)以建設(shè)一支業(yè)務(wù)素質(zhì)精良、教學(xué)技能全面、教學(xué)基本功過硬、具有一定的教科研能力、適應(yīng)科學(xué)課程改革需求的教師隊(duì)伍為目標(biāo)，以STEM課程專職師資培訓(xùn)為重點(diǎn)，多層次、多渠道、多形式、學(xué)用結(jié)合、講求實(shí)效地開展教師培訓(xùn)。工具類培訓(xùn)包括3D打印機(jī)的使用、人工智能硬件組裝等，技術(shù)類培訓(xùn)包括少兒編程、3D設(shè)計(jì)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作等。

三是開展“開發(fā)者”教研——交流研討，優(yōu)化設(shè)計(jì)。“融創(chuàng)”課程的整合性、實(shí)踐性、開放性，決定了其獨(dú)特的課堂實(shí)施模式。教師可從課程的準(zhǔn)備階段、開展階段、優(yōu)化階段入手，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、反饋問題，共同研討開發(fā)課程的實(shí)施細(xì)則。在課堂內(nèi)部，各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)也應(yīng)該有對(duì)應(yīng)不同學(xué)段的實(shí)操標(biāo)準(zhǔn)。作為課程開發(fā)者的教師，要在課程的優(yōu)化階段進(jìn)行開發(fā)者教研，使課程設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步優(yōu)化。

（4）細(xì)化教學(xué)常規(guī)管理

“融創(chuàng)”課程的整合性、實(shí)踐性、開放性對(duì)教學(xué)的組織管理提出了更高的要求，如音量的控制、材料借還、考勤管理、路隊(duì)要求等，這些都要在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，并逐漸形成常規(guī)。

四、STEM理念落地抓手：以空間優(yōu)化為載體

STEM教育的落地需要實(shí)體空間、課程和師資。其中，實(shí)體空間指的是開展STEM教育實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)設(shè)施與支撐環(huán)境，其基本任務(wù)是提高學(xué)生對(duì)STEM活動(dòng)的興趣和素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)和探究的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維以及跨學(xué)科解決問題的能力[8]。為此，學(xué)校立足現(xiàn)有空間，以空間優(yōu)化為核心實(shí)踐途徑，構(gòu)建了以綜合部室為主體、以科技館為特色、以STEM協(xié)同創(chuàng)新示范墻為生長(zhǎng)點(diǎn)的立體空間。

綜上所述，師大附小圍繞《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的要求，立足綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的校本化實(shí)施，以學(xué)生為中心，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為途徑，結(jié)合職業(yè)體驗(yàn)等多種教育途徑，引導(dǎo)學(xué)生作為課程的實(shí)施主體主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)像科學(xué)家一樣思考、像工程師一樣工作、像藝術(shù)家一樣設(shè)計(jì)，不斷在實(shí)踐中提升STEM 素養(yǎng)。

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（責(zé)任編輯? ?郭向和）