科學(xué)課中以STEM學(xué)習(xí)模式提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力

朱穎泉 楊雨倫

合作學(xué)習(xí)能力對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)有著重要的作用。一個(gè)合作學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，相信其在學(xué)習(xí)、與他人相處方面肯定也會(huì)表現(xiàn)不凡。近兩年，STEM教學(xué)理念在中國(guó)的教育熱土上以驚人的力度影響著小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)。在小學(xué)科學(xué)課堂中以STEM學(xué)習(xí)模式——基于項(xiàng)目的實(shí)踐性探究學(xué)習(xí)，能在設(shè)計(jì)、實(shí)踐以及評(píng)價(jià)等方面大大提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。

一、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，促進(jìn)交流分享能力發(fā)展

STEM學(xué)習(xí)是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，旨在學(xué)生整合科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、技能，解決相關(guān)實(shí)際性問題。工程實(shí)踐的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)。項(xiàng)目的突破、問題的解決，首要一步就需要學(xué)生在小組共同的努力下，結(jié)合每個(gè)人的前概念、經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出合理的方案。所以，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在STEM課程中起著重要的作用。面對(duì)生活中真實(shí)的情景項(xiàng)目，小組成員各抒己見，學(xué)生在分享自己經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，聆聽他人的觀點(diǎn)和建議，大家相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)，最后達(dá)成一個(gè)統(tǒng)一的觀點(diǎn)。

在STEM校本課程“橋梁工程師”一課中，我率先引導(dǎo)學(xué)生初步了解本節(jié)課的研究項(xiàng)目——制作紙橋模型。制作完成的紙橋模型必須滿足以下技術(shù)條件：橋面寬15厘米以上、橋面長(zhǎng)30厘米、高度在10厘米以上，以及能承受10本科學(xué)書的重量。學(xué)生在了解相應(yīng)項(xiàng)目后，就可以開始著手于橋梁的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，組員積極開動(dòng)腦筋，紛紛建言獻(xiàn)策，而組長(zhǎng)則負(fù)責(zé)集思廣益，將組員們的頭腦風(fēng)暴整合起來，并做好相應(yīng)的記錄。有一個(gè)小組在設(shè)計(jì)橋面時(shí)出現(xiàn)了這樣的對(duì)話情境?！皩W(xué)生甲：紙橋要承受10科學(xué)書本的重量，我覺得是很有挑戰(zhàn)性的一件事。學(xué)生乙：是的，因?yàn)榧埍容^軟，容易被壓垮。如果不對(duì)紙的橋面進(jìn)行加固，我想后果不理想。學(xué)生丙：我們之前學(xué)過了瓦楞紙，可以將紙折成瓦楞形狀，這樣抗彎曲能力就會(huì)增強(qiáng)。學(xué)生甲：同意，我們可以多折幾層，而且紙質(zhì)可以選用稍厚一些的A4紙或者廢卡紙，這樣橋面就不容易壓垮……”

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生基于自己現(xiàn)有的認(rèn)知水平積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)，幫助自己小組制訂出更好的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過程中，學(xué)生的認(rèn)知得到重新建構(gòu)，表達(dá)、交流、分享能力得到進(jìn)一步發(fā)展。

二、實(shí)踐環(huán)節(jié)，促進(jìn)協(xié)作分工能力發(fā)展

實(shí)踐環(huán)節(jié)作為STEM課程學(xué)習(xí)中的核心環(huán)節(jié)，需要學(xué)生在親自動(dòng)手、探究后才能使我們的項(xiàng)目得到突破。在美國(guó)2013年公布的新一輪科學(xué)教育改革新標(biāo)準(zhǔn)《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》（NGSS）和中國(guó)2017年最新頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中均提到了動(dòng)手實(shí)踐對(duì)于學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的重要性。而STEM課程中的學(xué)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)，更注重小組內(nèi)的合作分工、協(xié)作發(fā)展。在老師的引導(dǎo)下，小組學(xué)生以項(xiàng)目引領(lǐng)，主動(dòng)參與、合理分工、動(dòng)手動(dòng)腦。

在STEM校本課程《橋梁工程師》一課中，小組成員通過討論、修改等一系列工作，完成了自己小組的設(shè)計(jì)方案。接下來，就是小組成員一起完成橋梁的制作。在制作前，我引導(dǎo)學(xué)生反思需要注意些什么，學(xué)生都能提到“應(yīng)該分工”“合作”等字眼。對(duì)于個(gè)人來說，想要完成橋梁的制作需要較長(zhǎng)的時(shí)間和精力，如果小組成員在動(dòng)手制作前先安排好分工，那將極大地縮短制作的時(shí)間和成本。在材料準(zhǔn)備方面，大家也同意各自準(zhǔn)備一些，這樣可以節(jié)約準(zhǔn)備材料的時(shí)間。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，有的小組設(shè)計(jì)了以下分工圖表：

在制作紙橋環(huán)節(jié)中，小組中每個(gè)同學(xué)都顯示出極大的興趣，表現(xiàn)得很積極。在準(zhǔn)備材料、部件分工以及監(jiān)督環(huán)節(jié)，學(xué)生的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我的預(yù)想。小組中的每一個(gè)成員，在整個(gè)環(huán)節(jié)中都以負(fù)責(zé)任的態(tài)度，做好自己該做的部分，并且各成員都積極主動(dòng)提供材料;當(dāng)遇到技術(shù)難題時(shí)，大家相互幫助，共同攻克難題。最后，小組成員將完成的部件進(jìn)行有效的整合，完成整座紙橋的制作。在整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作分工能力得到鍛煉和提升。

三、評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，促進(jìn)反思調(diào)整能力發(fā)展

STEM學(xué)習(xí)，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)主要包括兩個(gè)方面，一個(gè)是過程性的評(píng)價(jià)，另一個(gè)是終結(jié)性的評(píng)價(jià)。過程性評(píng)價(jià)旨在引導(dǎo)學(xué)生反思自己在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，涵蓋了合作學(xué)習(xí)的整個(gè)過程，如討論、設(shè)計(jì)、材料準(zhǔn)備以及制作等方面;終結(jié)性評(píng)價(jià)則更注重對(duì)學(xué)生成果的評(píng)價(jià)，基于作品是否滿足項(xiàng)目要求、達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)等方面給出針對(duì)性評(píng)價(jià)。從過程和結(jié)果兩個(gè)方面入手，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中反思、改進(jìn)。

在STEM校本課程《橋梁工程師》一課的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，我先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)，然后再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)。過程性評(píng)價(jià)，以小組為單位，通過學(xué)生自評(píng)和互評(píng)的方式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思。主要涉及的評(píng)價(jià)重點(diǎn)是：1.對(duì)于學(xué)習(xí)項(xiàng)目是否清晰;2.在合作學(xué)習(xí)中，是否積極主動(dòng)，承擔(dān)自己的責(zé)任;3.同學(xué)的想法和做法是否值得學(xué)習(xí)借鑒;等。終結(jié)性評(píng)價(jià)，以班級(jí)為單位，通過引導(dǎo)各小組展示作品、相互評(píng)估等方式，啟發(fā)學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)。本課程主要的評(píng)價(jià)重點(diǎn)是：1.制作的橋梁是否滿足相關(guān)參數(shù)要求;2.所用材料是否符合要求;3.橋梁是否美觀;等。

在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，學(xué)生是評(píng)價(jià)的主體和實(shí)施者，而教師只是作為引導(dǎo)者，給予一定的輔助。通過過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，幫助各團(tuán)隊(duì)明確自己的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀及面臨的問題，幫助其找到了努力的方向，極大地提高了學(xué)生反思、改進(jìn)的能力。

基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)要有明確的結(jié)果、模糊的任務(wù)，將合作性的小組學(xué)習(xí)貫穿整個(gè)過程。同時(shí)，STEM學(xué)習(xí)從多個(gè)維度，如設(shè)計(jì)、動(dòng)手實(shí)踐以及評(píng)價(jià)等方面，促進(jìn)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，順應(yīng)了未來科技教育發(fā)展的趨勢(shì)，值得廣大教師進(jìn)行實(shí)踐。

【作者單位：蘇州工業(yè)園區(qū)婁葑實(shí)驗(yàn)小學(xué)? 江蘇】