STEM教學法的總成作用

向世清

作為一種新型教學法，在前一講，我們歸納了STEM教學法4個范疇的16個主要特征，由此指出其在教學中的多層次應(yīng)用和多目標功效能力，初步說明其幾乎可以包容已有的各種教學法，在其過程中可以靈活地在各個環(huán)節(jié)選擇性地使用各種教學法，包括已有的、當前的，甚至新創(chuàng)的，以使得各種教學法效能能夠在其中發(fā)揮最大的功效，從而最終也使得一個STEM教學過程可以實現(xiàn)總體教學效能的最大化。這是一個非常原則性的概述。那么，在實際教學中，究竟怎么樣的操作才可以實現(xiàn)這種最大化呢？STEM教學法又會完成哪些方面的總成呢？這一講，我們將具體給出這一新型教學法如何具體實現(xiàn)其總成作用。

當我們考慮如何具體設(shè)計和實現(xiàn)教學過程時，達成流程和計劃時，實際上就是要具體完成教學設(shè)計的兩方面的任務(wù)，一是整體過程究竟怎樣完成，包括具體劃分為什么樣的環(huán)節(jié)和多少個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)需要完成什么樣的分任務(wù)和分目標；二是對每個環(huán)節(jié)給出具體的設(shè)計，具體給出完成每個環(huán)節(jié)分目標的教學法。STEM教學法同樣需要首先具體完成這兩方面的具體教學設(shè)計任務(wù)。

根據(jù)教學設(shè)計的普適性方法，首先，不外乎是回顧和再次厘清教學內(nèi)容和目標；然后，根據(jù)內(nèi)容和目標擬訂教學總體過程；最后，針對過程設(shè)計過程中每個環(huán)節(jié)的教學法，這實際上需要從許多教學法中挑選出這一環(huán)節(jié)最為合適的教學法。當然，實際過程中可以對設(shè)計作出一些調(diào)整，主要視具體教學進程所遇到的變化情況而定。換句話講，過程為內(nèi)容和目標服務(wù)，而教學法選擇為過程的完成服務(wù)，這是一個顯而易見的遞進邏輯。

STEM教育具有的特征使得教學設(shè)計發(fā)生巨大轉(zhuǎn)型。雖然普適性的遞進邏輯對于STEM教學法是同樣的，STEM教學過程設(shè)計的第一項任務(wù)也是完成過程中的教學法配置。然而，我們可以很簡單地發(fā)現(xiàn)，STEM教學法的教學法配置設(shè)計不是簡單選一個單一的教學法滿足全部的教學過程，而是需要針對九步法的每一個環(huán)節(jié)都至少選定一種教學法。所以，單單完成一個通常的教學法遞進設(shè)計過程對于STEM教學法是不夠的。這就是因為STEM教學法有九步，其任務(wù)目標特征和單元內(nèi)含有九步法，具有通常情況下不具有的復(fù)雜性，導(dǎo)致其教學過程設(shè)計具有天生的復(fù)雜靈活性。

如此，對于任何一個STEM教學設(shè)計，或者一個STEM教學單元的設(shè)計，即便有兩點是不再需要進行討論的，即其教學目標的清晰界定和總體過程的九步法界定是已經(jīng)確定好了的，但這并不代表這里不再需要進行具體的設(shè)計（當然不是?。?。正是因為STEM教學法的最大特點是在單元內(nèi)具有九步，而在九步之內(nèi)其包含了非常豐富的過程，遠遠超過一般簡單教學任務(wù)（比如單個知識點、單節(jié)教學課等）的內(nèi)容過程和時間跨度，所以這里的過程變數(shù)和考慮維度就更多，也就需要更為復(fù)雜的設(shè)計考慮和過程選擇。不僅對每一步可以有多樣教學法選擇，而且更需要將九步系統(tǒng)性地放在一起進行更好的相互關(guān)聯(lián)配置，才是STEM教學法教學設(shè)計的最大要求所在。所以，STEM教學法的教學設(shè)計更在于針對九步，系統(tǒng)性地調(diào)配每一步如何選取更好的教學法和過程，最終串聯(lián)成優(yōu)化的九步整體。這種系統(tǒng)性配置就叫做“教學法的總成作用”。

根據(jù)前述的特征范疇歸納，在四大特征范疇中，STEM教學法的教法融合特征范疇和設(shè)計靈活特征范疇是其關(guān)乎方法論層面的概念（希望各位對這里的講法作深刻關(guān)注和理解，并不斷思考和踐行，因為這是最終做好STEM教育的關(guān)鍵點）。作為教法融合的載體性平臺，一個STEM教學單元內(nèi)可以具有多個課時、多種活動、多個過程、多種方式，而且總體上彼此串聯(lián)成為一個單元整體，所以在單元內(nèi)的不同環(huán)節(jié)、不同位置就可以適當?shù)剡x擇不同的教學法，讓完成該階段或環(huán)節(jié)任務(wù)時具有任務(wù)的匹配性，而單元包容性演變?yōu)樨S富多樣性和復(fù)雜設(shè)計性。這樣也就順理成章地、水到渠成地關(guān)聯(lián)到了設(shè)計靈活特征范疇。不過，這里的靈活性雖意味著多樣選擇可能，但并不意味著沒有一定的規(guī)制和要求。所有的可供選擇需要在目標完成的前提下進行更好的選擇，選擇的要求是明確和清晰的。

在教學法的選擇之后，隨之而來的，設(shè)計者就需要對每一個環(huán)節(jié)進行什么分目標、花多長時間、彼此之間進行怎樣的銜接、總體完成什么樣的漸次過渡等進行更多的相應(yīng)設(shè)計和配置，達成整體的課時計劃和教學空間設(shè)定，這也是靈活性之后需要反過來滿足的規(guī)制性和匹配性要求，這也就更體現(xiàn)了如何從復(fù)雜的過程中實現(xiàn)更好的設(shè)計。

所以，STEM教學法的教學設(shè)計特別地分為兩個大的階段：一是完成目標與教學法的對應(yīng)配置階段；二是針對九步法的系統(tǒng)性優(yōu)化配置階段。設(shè)計者在這里需要根據(jù)目標的具體情況和九步的具體不同要求考慮，首先最終選擇總體的時間跨度、九步環(huán)節(jié)的大致時間分配，以及每一環(huán)節(jié)究竟如何基本實現(xiàn)該環(huán)節(jié)的具體要求；然后則是進行基于系統(tǒng)性的考慮，對每一環(huán)節(jié)進行再審視和配置確定，使得九步之間的相對關(guān)系更為優(yōu)化。

在這個關(guān)鍵的第二個階段中，STEM教學法實際上完成了以下幾個維度的總成配置。①基于每一環(huán)節(jié)的教學法，都要再考慮實現(xiàn)靈活性再選擇和不同配置?？赡苓@里某一環(huán)節(jié)原本選擇了一個基本合理的教學法，例如講授法，但根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計概念，這里可能就需要變更為另一種更為有效實現(xiàn)連貫和教學效果遞進的教學法，如實驗探究法。②可以對每一環(huán)節(jié)的教學分目標實現(xiàn)二次優(yōu)化配置。不是說在本環(huán)節(jié)中一定要完成原本的安排，可以調(diào)整至其他環(huán)節(jié)更好地完成這里的部分任務(wù)要求。③可以對每一環(huán)節(jié)的教學過程配置如時間、資源、權(quán)重等進行再配置。④可以對各個環(huán)節(jié)之間的先后順序進行一定的調(diào)換性設(shè)計配置。如此，使得學習過程更為流暢，效果更為遞進推進。⑤可以考慮預(yù)先設(shè)計數(shù)種過程配置，針對不同的學生采取同一人物目標下的不同教學法過程。

由此，這樣至少5個維度的總成配置，使得STEM教學法的設(shè)計過程可以非常靈活，有很大的設(shè)計配置調(diào)整空間，而且設(shè)計后還十分便于再調(diào)整和優(yōu)化。當然，要強調(diào)的是，九步法的框架是確定的，而且必須整體完成集全發(fā)現(xiàn)、全探索、全研究、全解決問題的深度學習過程法要求，中間必須包含知識教學過程、問題解決過程、探索研究過程、實驗驗證過程、實踐體驗過程等多種方式，且最終達成優(yōu)化整合。

另外，STEM教學法的教學設(shè)計還有一個十分特殊的要求，那就是整個過程中的各教學法選擇都要盡力照顧“學生為中心”的教學特征。這里意味著在九步之中設(shè)計者必須依照學生自己主動求索和知識遞進學習的過程給出適當?shù)慕虒W法選擇，包括從時間進度、難度要求、整體順序、知識范圍和教學空間，乃至資源利用，都給出更好的配置性結(jié)果，最終以學生學得自我投入，教師作為助力者起到更好的作用效能為標準。一句話，整體過程中教師的教當然可以有，但是不能成為主導(dǎo)和主流。關(guān)鍵是配置好適度的比例和權(quán)重。畢竟，STEM教育的基本要求是發(fā)揮學生的主動性和知識建構(gòu)的漸次遞進性。

一般而言，凡是深度學習方式，學生一定會經(jīng)歷同種教學目標之下的多種教學法和教學過程。正是學同樣一個內(nèi)容時用了不同的方式，“變著花樣兒學”，就可以讓所學內(nèi)容得到不同維度下的深化理解和應(yīng)用強化。STEM教學法正是具備了深度學習的典型性特征，使用不只是單一的教學法，而是有一個教學法包集和融合，盡力發(fā)揮所有教學法的任務(wù)適配性和相互配合性，這樣就給優(yōu)化所需目標內(nèi)容的教學提供了非常大的空間和時間，所以才能成為新時期更具效能的教學法。

從當前的教育改革轉(zhuǎn)型看，我國的基礎(chǔ)教育實際上最需要的還是教學法轉(zhuǎn)型。因為STEM教學法的典型特征，我們應(yīng)該看到，在學校教學中全面嵌入STEM教學法，不僅應(yīng)該用來上科技課，而且應(yīng)該用來上其他學科的課，這已是歷史的必然。在此意義下，我們可以將新時期STEM教育的關(guān)聯(lián)影響范疇用圖2的方式呈現(xiàn)出來?！?/p>