九年一貫制學(xué)校STEM模塊化課程開發(fā)和實(shí)施策略研究

趙范玨

[摘要]STEM學(xué)習(xí)是一種將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)乃至藝術(shù)等學(xué)科有機(jī)融合的跨學(xué)科教育學(xué)習(xí)。作為九年一貫制的學(xué)校，蘇州工業(yè)區(qū)金雞湖學(xué)校依靠學(xué)段優(yōu)勢(shì)，在兩年的探索中，針對(duì)本校STEM學(xué)習(xí)特點(diǎn)，積極實(shí)施sTEM模塊化課程，融合各學(xué)科特點(diǎn)，進(jìn)行STEM學(xué)習(xí)策略研究。就該校STEM模塊化課程開發(fā)和實(shí)施策略，進(jìn)行闡述。實(shí)踐表明，運(yùn)用這些教學(xué)策略實(shí)施STEM學(xué)習(xí)，不僅大大提高了課堂效率，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)和能力，還能促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，讓每一個(gè)孩子能在課程中“閃耀光芒”。

[關(guān)鍵詞]STEM教育;開發(fā)實(shí)施策略

[中圖分類號(hào)]G622.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1007-9068（2020）09-0084-02

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematlcas）四個(gè)學(xué)科英文首字母的縮寫，也就意味著STEM這門學(xué)科的融合性，它是一種將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)乃至藝術(shù)等學(xué)科有機(jī)融合的跨學(xué)科教育學(xué)習(xí)，這就要求教師打破傳統(tǒng)的學(xué)科內(nèi)容框架，對(duì)各學(xué)科之間相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)進(jìn)行整合，形成模塊化課程資源。作為九年一貫制的學(xué)校，我校依靠學(xué)段優(yōu)勢(shì)，在兩年的探索中，針對(duì)本校STEM學(xué)習(xí)特點(diǎn)，積極實(shí)施STEM模塊化課程，融合各學(xué)科特點(diǎn)，進(jìn)行STEM學(xué)習(xí)策略研究。

一、STEM模塊化課程開發(fā)策略

策略1：翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式

STEM課程是開放性課程，教學(xué)目標(biāo)不清晰是課程面臨的最大問題。如果使用傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)流程，從確定課程內(nèi)容開始開發(fā)，明顯感覺無從下手。因此我們受到“翻轉(zhuǎn)課堂”的影響，決定采用逆向思維，先設(shè)定學(xué)生最終所要達(dá)到的學(xué)習(xí)效果和目標(biāo)，再根據(jù)學(xué)習(xí)表現(xiàn)確立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，然后確定課程實(shí)施的方法，直到最后才設(shè)計(jì)上課內(nèi)容。采用這樣的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式，不僅解決了教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容界定不清的問題，還在一開始就在頭腦中形成印象，幫助教師明確理清STEM課程所期待達(dá)成的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。

策略2：整合模塊模式

STEM課程在開發(fā)的初期，會(huì)呈現(xiàn)一種頭緒千萬，但無從下手的狀態(tài)。因此，我們采用的方法是按照年級(jí)設(shè)立主題，分別以三年級(jí)“磁力生花”、四年級(jí)“電路探秘”、五年級(jí)“一景一世界”、六年級(jí)“建筑之美”、七年級(jí)和八年級(jí)“人工智能”為主題，整合相關(guān)內(nèi)容，形成首尾呼應(yīng)、承上啟下的模塊化課程，幫助學(xué)生梳理知識(shí)體系，將學(xué)科素養(yǎng)系統(tǒng)化。

策略3：成長(zhǎng)遞進(jìn)模式

STEM課程的設(shè)計(jì)不是一蹴而就的，也不應(yīng)是一成不變的。每一位上課教師都是課程的開發(fā)者，在上課過程中出現(xiàn)的問題和思考，在課后會(huì)立刻記錄，一段時(shí)間實(shí)施之后，在課題會(huì)議上提出，在不斷的研討后，形成新的課程計(jì)劃，實(shí)施教學(xué)。在教學(xué)過程中出現(xiàn)問題再進(jìn)行討論，如此螺旋式地反復(fù)修改與打磨，讓STEM課程呈現(xiàn)一種增長(zhǎng)式的提高。

二、STEM模塊化課程實(shí)施策略。

策略1：激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣——先玩后學(xué)

為了更好地上好STEM課，必須以激發(fā)學(xué)生的求知欲為首要目標(biāo)。中小學(xué)生年齡還處于較小階段，直觀的思考和操作是最大的特征?！跋韧婧髮W(xué)”策略，實(shí)際上就是先呈現(xiàn)學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生體驗(yàn)到樂趣之后再進(jìn)行探索制作。當(dāng)然，“玩”不是隨意地玩，而是在每次“玩”之前給學(xué)生發(fā)一張課前學(xué)習(xí)任務(wù)書，讓他們“有目的、有指導(dǎo)、有要求”，更好地理解設(shè)計(jì)意義，擴(kuò)大思考維度。

以六年級(jí)STEM模塊課程《建筑之美》中的《搭帳篷》為例，課前在教室里搭建起一個(gè)真實(shí)的帳篷，把學(xué)生充分吸引到活動(dòng)中來，組織學(xué)生進(jìn)行帳篷游戲，同時(shí)分發(fā)課前學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生思考“這個(gè)帳篷是什么樣的？由哪個(gè)部分構(gòu)成？帳篷有什么作用？這樣的作用和構(gòu)造是什么關(guān)系？”等問題。為幫助學(xué)生梳理思路，學(xué)生既可以用文字和圖畫，也可以用思維導(dǎo)圖來表達(dá)結(jié)果。學(xué)生帶著問題去玩的話，會(huì)從“游戲體驗(yàn)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝螒蛟O(shè)計(jì)師”。游戲結(jié)束后“設(shè)計(jì)師”們交流他們的設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)行思維的進(jìn)一步碰撞。當(dāng)學(xué)生有了基本的設(shè)計(jì)思路，再經(jīng)過實(shí)際運(yùn)用，對(duì)于帳篷各部分的作用也會(huì)有深刻的理解。先玩后學(xué)的策略既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又能為后續(xù)開展活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

策略2：提升綜合能力——設(shè)置應(yīng)用情境。

STEM學(xué)習(xí)的項(xiàng)目來源于社會(huì)熱點(diǎn)、生活所需，而且活動(dòng)內(nèi)容都不能離不開學(xué)生的生活，在解決這些問題的過程中，可以潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感、使命感。

以四年級(jí)學(xué)生的“點(diǎn)亮世界”活動(dòng)為例，以四年級(jí)十歲生日成長(zhǎng)祝賀和禮物的交換為契機(jī)，以制作生日祝?？槟繕?biāo)，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)制作卡片，達(dá)到學(xué)科連接的目的。在真實(shí)的情境中，學(xué)生的獲得感大大加強(qiáng)，目的性也更為明確，為學(xué)生STEM課程活動(dòng)在對(duì)應(yīng)的學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，不失時(shí)機(jī)地設(shè)置應(yīng)用情境，幫助學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，促進(jìn)學(xué)科的融合性和實(shí)用性。

策略3：鼓勵(lì)個(gè)體差異——善用學(xué)習(xí)資源

STEM課程以開放式學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式，但因?qū)W生的知識(shí)和能力水平的不同，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度不一致。為了鼓勵(lì)學(xué)生的個(gè)人差異，需要采用教師的個(gè)別指導(dǎo)策略。但是我們知道，由于班容量較大，讓教師一個(gè)一個(gè)進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，是無法在有限時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)任務(wù)的，因此，必須提供有效的可自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)資源。這樣做不僅可以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，還可以減少教師的工作量?？蛇x擇的有效學(xué)習(xí)資源和方式有很多種，如設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)單、微視頻教學(xué)、APP軟件學(xué)習(xí)等，其共性就是學(xué)生能根據(jù)興趣、能力和學(xué)習(xí)程度，自主進(jìn)行學(xué)習(xí)，并達(dá)到各自的教學(xué)目的。

在課題研究過程中，我比較提倡的是這種“學(xué)習(xí)技能卡片”，在STEM課程中既經(jīng)濟(jì)又高效。學(xué)生可以在學(xué)習(xí)卡的指導(dǎo)下完成項(xiàng)目活動(dòng)。比如，以五年級(jí)STEM模塊課程中的“一景一世界”中的“巧奪天32"為例，學(xué)生可以通過看、學(xué)、用的學(xué)習(xí)卡簡(jiǎn)單明了學(xué)習(xí)內(nèi)容和設(shè)計(jì)制作流程，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)就能了解和掌握。這樣做不僅降低了教師的工作量，學(xué)生的個(gè)性化差異化需求也得到了滿足。

策略4：促進(jìn)思維發(fā)展——活用思維導(dǎo)圖

STEM教育的目的之一是提高學(xué)生解決問題的能力，提高辯證思維能力。而要調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性和主動(dòng)性，必須先讓學(xué)生的思維“動(dòng)起來”。在STEM學(xué)習(xí)過程中，思維導(dǎo)圖的使用不僅指導(dǎo)學(xué)生用一些想法解決問題，還讓學(xué)生對(duì)解決問題的有效性進(jìn)行比較。

以七年級(jí)STEM模塊課程的“人工智能”中的“倒車入庫(kù)”為例，將駕照考試中常見的項(xiàng)目作為課題，在挑戰(zhàn)課題的過程中，首先讓每個(gè)學(xué)生自己繪制思維導(dǎo)圖，整理思考設(shè)計(jì)過程，再在組內(nèi)進(jìn)行思維交流，最終以小組為單位組合形成小組的思維導(dǎo)圖，記錄發(fā)現(xiàn)的問題。思維導(dǎo)圖的使用幫助學(xué)生理清思維，梳理知識(shí)點(diǎn)，更好地為后續(xù)的活動(dòng)服務(wù)。

策略5：載錄成長(zhǎng)軌跡——成長(zhǎng)任務(wù)袋。

STEM的課程雖然是基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，在課程實(shí)施的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅僅是口頭上敘述設(shè)計(jì)的計(jì)劃，而應(yīng)把計(jì)劃設(shè)計(jì)落實(shí)在紙上，使圖形，表格，文字也成為設(shè)計(jì)的一部分。在學(xué)生一系列STEM課程中，每一節(jié)課上學(xué)生的設(shè)計(jì)圖紙都應(yīng)收集保存在成長(zhǎng)任務(wù)袋中，以此來記錄學(xué)生的成長(zhǎng)軌跡，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性表達(dá)能力。

這里要注意的是：成長(zhǎng)任務(wù)記錄區(qū)別于其他文字日志，沒有統(tǒng)一的格式，引導(dǎo)學(xué)生最大限度地發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，學(xué)生們通過寫、畫、剪、貼等多種方式來記錄和表達(dá)，將規(guī)劃、設(shè)計(jì)、感悟等內(nèi)容集于一身，充分體現(xiàn)了STEM課程的綜合性特點(diǎn)。下課后，這些集創(chuàng)造力、想象力、幽默、設(shè)計(jì)、表現(xiàn)力于一體的小本本就是學(xué)生學(xué)習(xí)成果的一部分。形式多樣、內(nèi)容豐富的成長(zhǎng)任務(wù)袋將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行總結(jié)，展示了學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)是可以更好解決實(shí)際問題能力的意識(shí)。

有效實(shí)施STEM課程，真正促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、解決問題能力、思維能力，體現(xiàn)個(gè)性差異和成長(zhǎng)性，必須活用教學(xué)策略。實(shí)踐表明，運(yùn)用這些教學(xué)策略實(shí)施STEM學(xué)習(xí)，不僅大大提高了課堂效率，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)和能力，還能促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，讓每一個(gè)學(xué)生都能在課程中“閃耀光芒”。

（責(zé)編：韋淑紅）