基于STEAM理念的初中數(shù)學作業(yè)的價值與特征

■遼寧省大連市沙河口區(qū)教育事業(yè)服務中心 徐 軍■遼寧省大連格致中學 李 巍

《教育大辭典》中，作業(yè)分為課堂作業(yè)和課外作業(yè)。其中“課外作業(yè)”是這樣表述的，“根據(jù)教師要求，學生在課外時間獨立進行的學習活動。布置及檢查課外作業(yè)是教學組織形式之一。一般認為，它是課堂教學的延伸，有助于鞏固和完善學生在課內(nèi)學到的知識、技能，并培養(yǎng)學生的獨立學習能力及學習習慣”。國內(nèi)外歷史上的一些教育家、思想家，絕大多數(shù)都認為作業(yè)具有實踐性和綜合性的特征，如夸美紐斯、杜威，克伯屈等。他們強調(diào)作業(yè)的幾個特征為：課外作業(yè)與課內(nèi)學習互補，作業(yè)具有實踐性。

2010 年，世界上比較有影響力的基礎(chǔ)教育雜志《課程領(lǐng)導》推出了全球教師關(guān)注點排行榜，其中將作業(yè)的功能排在第一位。有效顯示出它的教學診斷功能、了解學情功能和進一步改進下一步教學的功能，如果說“教學”從某種角度上是重“教”的體現(xiàn)，那么作業(yè)則充分體現(xiàn)學生“學”的過程。但在實際中，作業(yè)出現(xiàn)的問題層出不窮。上海市教委教研室在2010 年和2013 年分別組織了有關(guān)作業(yè)的大規(guī)模調(diào)研，結(jié)果表明目前學生作業(yè)中存在著大量問題，如作業(yè)量大，機械重復的多，作業(yè)難度不恰當，一些作業(yè)題偏怪，甚至有錯誤等，作業(yè)成為學生課業(yè)負擔重的首要原因。可見，作業(yè)是影響教育質(zhì)量的關(guān)鍵因素，提升作業(yè)質(zhì)量是目前作業(yè)應該解決的首要問題。

本文基于STEAM 理念的作業(yè)設計研究正是為了改變目前作業(yè)低質(zhì)情況，目的在于改變當下作業(yè)質(zhì)量不高，教師不重視自己設計作業(yè)，嚴重依賴教輔，設計作業(yè)能力低等方面問題。并且還要改變初中數(shù)學現(xiàn)行作業(yè)出現(xiàn)的真實情景匱乏，選擇性和多樣性不足，綜合性和實踐性薄弱這些問題。這些改變不是一蹴而就的，需要長期的思考與實踐，本文以案例呈現(xiàn)的形式，結(jié)合STEAM 教育的價值，著重回答了兩個問題，一是這種作業(yè)的價值何在？二是它具有怎樣的基本特征？

一、為什么以STEAM作為作業(yè)設計的理念

STEAM教育是指整合科學、技術(shù)、工程、數(shù)學、藝術(shù)等學科的課程學習，用來規(guī)避各學科之間相互割裂的局面，培養(yǎng)學習者綜合各學科知識和能力解決問題。無論是從國家當下還是以后的發(fā)展策略，或者學生個體對以后的職業(yè)需求上來看，教育都首先應該考慮怎樣培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力、合作與交流的能力、主動思考的能力、探索與解決實際問題、學生對整個社會的人文情懷與責任感，因此STEAM教育應運而生。

目前，STEAM教育在我國上海等地已經(jīng)開展，大多是以課程的形式呈現(xiàn)，而我國很多地區(qū)并不具有開設這一課程的條件，如能教授STEAM課程的教師資源匱乏，STEAM 課程體系不健全，學習資源少等。針對課程開設條件不充分的現(xiàn)狀，若單從作業(yè)這一個環(huán)節(jié)出發(fā)，把大問題化小問題，能避免教學資源、師資不充分的問題，讓學生逐漸接觸到STEAM 理念。由于作業(yè)題目的編制不耗費課堂時間，教師們可以邊學習邊實踐，研究起來比較方便。因此，基于STEAM理念的作業(yè)設計是符合當今教育主流趨勢的并且切實可行。相比較于一般的數(shù)學作業(yè)，基于STEAM理念下數(shù)學作業(yè)在以下幾個方面具有獨特性：

1.學生通過做作業(yè)題目的過程，加強各學科之間的聯(lián)系，大大減少一些僅僅針對低水平目標、反復操練性質(zhì)的作業(yè)，可以減輕學生不必要的作業(yè)負擔。

2.STEAM理念的學習內(nèi)容立足于時代背景和社會生活基礎(chǔ)之上，與現(xiàn)實世界緊密結(jié)合。因此基于STEAM 理念的作業(yè)具有彰顯時代特色、貼近社會生活、以跨學科任務為驅(qū)動、以實踐為取向、重視反思能力、注重合作學習等特點。

3.STEAM 課程學習的本質(zhì)在于發(fā)現(xiàn)學科知識間的內(nèi)在聯(lián)系?；赟TEAM 理念的作業(yè)題目在解決時，學生不僅需要掌握必要的跨學科知識，還要具有高級思維能力、問題解決能力，通過多學科交叉，以問題為導向，通過參與、探究、解釋、澄清、評價等過程，發(fā)展科學探究和實踐能力，達成學習目標。

二、基于STEAM理念下作業(yè)設計的基本特征

基于STEAM 理念的數(shù)學作業(yè)設計，重點在于設計一些作業(yè)題目。下面以案例“設計教科書《有理數(shù)加法》一節(jié)”為例來剖析，基于STEAM理念的作業(yè)與常規(guī)的作業(yè)究竟有何不同之處？

作業(yè)名稱：設計教科書“有理數(shù)加法”的內(nèi)容

作業(yè)背景：公元618 年，李淵在長安稱帝，建立唐朝，626年，李世民登基之后開創(chuàng)了“貞觀之治”，政治清明，經(jīng)濟發(fā)達，軍事強大。唐朝初年，統(tǒng)治者為了培養(yǎng)能夠勝任計算工作的官員，決定開設專門考試數(shù)學的“明算科”。并在國子監(jiān)在設置算學館，招收“算學生”學習數(shù)學。為此，李淳風和梁述等人一起編輯整理一套規(guī)范的數(shù)學教材，算經(jīng)十書。如果你是大唐一員，愿意為國家發(fā)展做貢獻，開啟民智，負責編寫數(shù)學教材中有理數(shù)加法法則一節(jié)嗎？

作業(yè)內(nèi)容：編寫教科書中《有理數(shù)加法》這一節(jié)的內(nèi)容。

作業(yè)要求：

（1）編一道例題，適量的練習題（可以引用任何朝代的習題）；

（2）配置插圖、云圖，教材內(nèi)容形象生動易于理解。

作業(yè)步驟：組建4人的團隊，按下列步驟合作完成實驗。

（1）通過上午查閱資料，了解古代數(shù)學書，了解中國古代數(shù)學的算術(shù)的內(nèi)容，以及了解唐代的服裝、語言特點；

（2）進行組內(nèi)分工，安排好文字編輯、美術(shù)編輯、校對、檢查等人員；

（3）制定作業(yè)完成的階段時間，并在每一階段由專人負責檢查并上報給教師，從而能保證在規(guī)定時間內(nèi)完成教科書這部分內(nèi)容編寫。

從這個案例中，我們可以發(fā)現(xiàn)，基于STEAM 理念的作業(yè)，目的在于發(fā)展學生的學習能力、領(lǐng)導力、勝任力。 學習能力是能力系譜中的基礎(chǔ)能力，學生通過查閱資料，分工協(xié)作，可以成功實現(xiàn)學習專注力、學習成就感、自信心、思維靈活度、獨立性、反思力的發(fā)展。這種作業(yè)有利于發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，是探索式教與學模式的一個探討。

同時我們也可以發(fā)現(xiàn)，《有理數(shù)的加法》是初中數(shù)學第一章內(nèi)容，學生從小學剛剛升入初中，對學習內(nèi)容、學習方式有強烈的好奇心。有理數(shù)一章，對運算能力的要求高，計算能力強的學生會感覺學習內(nèi)容淺，吃不飽；而運算能力弱的學生則會出現(xiàn)不理解法則、計算不準確等一系列的問題。這個作業(yè)與數(shù)學基礎(chǔ)的相關(guān)性不大，可以讓不同的學生在不同的方面展示自己的才華。改作業(yè)需要對一些古代文獻、現(xiàn)代科技的資料進行查詢與使用，并且學生在編寫教科書時需要用古漢語語言表達，美術(shù)插圖。這樣的作業(yè)完美規(guī)避了數(shù)學學科的單一性，實現(xiàn)了STEAM教育中學科整合的要求。美國全國環(huán)境教育基金會（NEEF）在其網(wǎng)站中指出，21 世紀的環(huán)境挑戰(zhàn)往往需要依賴STEAM知識與技能加以解決。

教育是一種培養(yǎng)人的實踐活動，作業(yè)是學校教育教學的重要環(huán)節(jié)之一，因而，選取現(xiàn)實世界的問題與項目作為基于STEAM理念下的作業(yè)題目，成為教育教學的一部分，不僅可以激發(fā)學生的習興趣與熱情，更重要的是這些問題與項目能夠?qū)⑸⒙湓诳茖W、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學中的零碎知識，轉(zhuǎn)變成一個相互聯(lián)系、相互支撐的有機整體。