美國(guó)小學(xué)STEM課程的目標(biāo)定位、實(shí)施取向和評(píng)價(jià)方式研究
——以《美國(guó)STEM課例設(shè)計(jì)(小學(xué)卷)》為例

文∣郭明眉 尚巧巧 李亞春 劉克

STEM教育側(cè)重于多學(xué)科的整合，以注重創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的目標(biāo)特點(diǎn)而廣受關(guān)注。當(dāng)前，各國(guó)都以不同方式展開(kāi)了程度各異的STEM教育嘗試與改革。然而，STEM課程的中國(guó)本土化依然存在一些困境，如缺乏相應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)模式和教學(xué)手段僵化與單一、可供參考的課程資源稀缺、與開(kāi)發(fā)STEM課程的社會(huì)組織合作不密切、學(xué)校教師根本不知何為真正的STEM課程以及如何開(kāi)展STEM課程等。由中國(guó)教育科學(xué)研究院與美國(guó)教育聯(lián)合會(huì)共同商討編撰而成的《美國(guó)STEM課例設(shè)計(jì)》，其內(nèi)容不僅涵蓋對(duì)美國(guó)教師的教學(xué)計(jì)劃的翻譯，還有美國(guó)教師共同備課后的成果產(chǎn)出，可謂美國(guó)小學(xué)STEM課程的典型案例，較為真實(shí)地反映了美國(guó)小學(xué)STEM課程的發(fā)展現(xiàn)狀。本研究聚焦于《美國(guó)STEM課例設(shè)計(jì)(小學(xué)卷)》一書(shū)中的50篇具體課例，對(duì)美國(guó)小學(xué)STEM課程的目標(biāo)定位、STEM課程實(shí)施取向以及STEM課程的評(píng)價(jià)方式進(jìn)行定性分析。

一、美國(guó)小學(xué)STEM課程的目標(biāo)定位分析

美國(guó)小學(xué)STEM課程在目標(biāo)定位方面較為綜合，涉及知識(shí)目標(biāo)(構(gòu)建較有特色的知識(shí)體系)、思維目標(biāo)(側(cè)重高階思維能力的培養(yǎng))和智力目標(biāo)(側(cè)重基于多元智能的創(chuàng)造力培養(yǎng))等三個(gè)方面。

(一)美國(guó)小學(xué)STEM課程的知識(shí)體系分析

基于美國(guó)《下一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)的學(xué)科核心概念、科學(xué)與工程實(shí)踐、跨學(xué)科思維三個(gè)維度，美國(guó)小學(xué)STEM課程主要體現(xiàn)了以科學(xué)與工程實(shí)踐為核心的整合知識(shí)體系。

1.整合科學(xué)家思維模式的知識(shí)體系

在美國(guó)小學(xué)STEM課程中，整合科學(xué)家的工作思維是其一大特色。如在“光和影”一課中，將光和影變化的現(xiàn)象與數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，使得學(xué)生在有趣的探索中對(duì)影子的概念、物體與光源的距離和影子大小之間的關(guān)系加以理解和應(yīng)用，此外，學(xué)會(huì)尋找這一變化現(xiàn)象的定量并控制相關(guān)變量，并學(xué)會(huì)記錄數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)科的融合；在“火山噴發(fā)”一課中，要求學(xué)生通過(guò)發(fā)現(xiàn)醋和小蘇打發(fā)生反應(yīng)這一現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律并解釋原理，而后將其應(yīng)用于火山噴發(fā)的模型制作與模擬當(dāng)中，使學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、揭示規(guī)律、應(yīng)用實(shí)踐的系列過(guò)程，整合化學(xué)、地理以及美術(shù)等學(xué)科知識(shí)以實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究思維的轉(zhuǎn)變；在“太陽(yáng)科學(xué)家”一課中，借助能量和熱學(xué)的知識(shí)教給學(xué)生對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法，使其體會(huì)合理運(yùn)用工具、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而得出科學(xué)結(jié)論的過(guò)程，由此整合數(shù)學(xué)、物理和地理學(xué)科，使得學(xué)生對(duì)于自然界有整體的認(rèn)識(shí)，很好地體現(xiàn)了美國(guó)STEM課程構(gòu)建以科學(xué)為核心整合知識(shí)體系的特點(diǎn)。

2.整合工程師思維模式的知識(shí)體系

工程師都是運(yùn)用相同基本思路解決不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的人，通過(guò)提出問(wèn)題、明確問(wèn)題、制訂方案、實(shí)施方案、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、再明確問(wèn)題、再改進(jìn)方案即提出問(wèn)題、再落實(shí)，依次循環(huán)往復(fù)，直到問(wèn)題解決。如“防震高塔”一課中，讓學(xué)生根據(jù)地震知識(shí)以及建筑物防震知識(shí)，在小組內(nèi)合作并搭建隔震系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)并搭建防震高塔，體會(huì)工程循環(huán)設(shè)計(jì)的重要性，學(xué)生在一次次的優(yōu)化中提升自己高塔的防震性能水平，構(gòu)建起以工程為核心的整合物理、數(shù)學(xué)和地理的知識(shí)體系；在“紙飛機(jī)”一課中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)紙飛機(jī)制作方法并寫(xiě)成制作文檔，再與其他學(xué)生交換文檔，根據(jù)不同的文檔制作紙飛機(jī)，既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作與交流能力，也整合了工程、物理和寫(xiě)作的知識(shí)體系，鍛煉了學(xué)生的工程思維；再以“橋梁懸臂”一課為例，通過(guò)學(xué)生對(duì)橋梁的懸臂結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)與搭建實(shí)踐，體驗(yàn)設(shè)計(jì)、執(zhí)行、反思與修正的工程設(shè)計(jì)的循環(huán)工作模式，讓學(xué)生學(xué)會(huì)像工程師一樣思考，將物理與數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)以致用，鍛煉學(xué)生與他人交流的基本技能，讓學(xué)生通過(guò)寫(xiě)作暢想下次搭建懸臂需要做出的改進(jìn)，體現(xiàn)STEM課程以工程為核心并整合物理、數(shù)學(xué)與寫(xiě)作的知識(shí)體系。

(二)美國(guó)小學(xué)STEM課程的思維目標(biāo)分析

1.Anderson等人修訂的思維層級(jí)與高階思維

美國(guó)小學(xué)STEM課程通常以低階思維為基礎(chǔ)，面向?qū)W生高階思維能力的培養(yǎng)。Lorin Anderson等人提出了由低級(jí)到高級(jí)依次為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造的六種思維層級(jí)(如表1所示)。其中，低階思維包括記憶、理解與應(yīng)用，高階思維包括分析、評(píng)價(jià)與創(chuàng)造。

表1 Anderson等人修訂的思維層級(jí)

思維級(jí)別意義基本認(rèn)知過(guò)程舉例記憶從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取知識(shí)分辨、提取說(shuō)出國(guó)徽的主要特征;選出正確的答案理解從教學(xué)信息中構(gòu)建意義轉(zhuǎn)換、比較、解釋、示例、分類(lèi)、匯總、推理用自己的話(huà)說(shuō)出段落大意;對(duì)所學(xué)概念舉例說(shuō)明;預(yù)測(cè)數(shù)列下一個(gè)將出現(xiàn)的數(shù)字;解釋鋸子和植物形狀的相似之處應(yīng)用在給定的情境中運(yùn)用某種程序執(zhí)行、實(shí)作做兩位數(shù)的除法;根據(jù)所學(xué)步驟,練習(xí)開(kāi)車(chē);根據(jù)所學(xué)步驟,進(jìn)行葉綠體的顯微鏡觀察分析將材料拆解成許多部分,并說(shuō)明各部分與整體或目標(biāo)的關(guān)系辨別、組織、歸因一篇論文由幾部分構(gòu)成;找出一句話(huà)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是什么;判斷故事中某個(gè)角色的動(dòng)機(jī)評(píng)價(jià)在各種標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上做判斷檢查、批判檢查所學(xué)材料,評(píng)定有沒(méi)有邏輯性;根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)定材料是否符合標(biāo)準(zhǔn);對(duì)材料的一些觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)判創(chuàng)造組合元素以產(chǎn)生新的整體,或重新組織各個(gè)元素以形成新的類(lèi)型或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生(假設(shè))、計(jì)劃(設(shè)計(jì))、構(gòu)建(制作)提出科學(xué)假設(shè),如快節(jié)奏音樂(lè)可以提高工作效率;設(shè)計(jì)科學(xué)研究計(jì)劃,研究植物的向陽(yáng)性;發(fā)明一種新產(chǎn)品

2.美國(guó)小學(xué)STEM課程案例體現(xiàn)的高階思維培養(yǎng)特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)各個(gè)概念的詳細(xì)陳述、舉例以及對(duì)美國(guó)小學(xué)STEM課程案例的進(jìn)一步分析可知，美國(guó)小學(xué)STEM課程在以下四個(gè)方面體現(xiàn)出教育者對(duì)學(xué)生高階思維的培養(yǎng)。

首先，高質(zhì)量問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生批判性思維。不管是導(dǎo)入、任務(wù)執(zhí)行還是總結(jié)與反思階段，案例都采取優(yōu)化設(shè)計(jì)之后的高質(zhì)量問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的思維，有的問(wèn)題旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而有的則旨在讓他們深入理解概念等，以便學(xué)生能夠總結(jié)和反思，如“吊塔為什么能夠吊起重物？吊起的重物有沒(méi)有最大重量限制？你設(shè)計(jì)的懸臂在一段時(shí)間之后還能完好無(wú)損嗎？”等。

其次，實(shí)施開(kāi)放式項(xiàng)目管理來(lái)激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維。如在制作音樂(lè)盒時(shí)，并不規(guī)定學(xué)生使用什么工具或材料，也不強(qiáng)制學(xué)生按照固定的步驟與方法，鼓勵(lì)學(xué)生頭腦風(fēng)暴，開(kāi)創(chuàng)式地完成任務(wù)，最終看誰(shuí)制作得更加有創(chuàng)意。

再次，辨別現(xiàn)象、正確歸因，鍛煉實(shí)踐操作與制作能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)家與工程師的思維。例如，在解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，學(xué)生應(yīng)具備很強(qiáng)的觀察能力，詢(xún)問(wèn)有關(guān)細(xì)微現(xiàn)象的問(wèn)題，并在執(zhí)行過(guò)程中不斷改進(jìn)、反復(fù)試錯(cuò)，迭代循環(huán)后達(dá)成預(yù)設(shè)目標(biāo)，此過(guò)程中伴隨反思、批判與創(chuàng)造等高階思維。

最后，培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知能力并重視課程評(píng)價(jià)功能的發(fā)揮。通過(guò)分析、總結(jié)、反思等評(píng)價(jià)活動(dòng)，能更好地使學(xué)生的知識(shí)和觀念得以?xún)?nèi)化。尤其是在學(xué)生之間的情景交流過(guò)程中，如要求學(xué)生在任務(wù)完成后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并公開(kāi)展示制作成果，接受其他學(xué)生的問(wèn)詢(xún)甚至質(zhì)疑，此情景不僅可以使學(xué)生對(duì)執(zhí)行過(guò)程更加嚴(yán)謹(jǐn)，而且能在與其他同學(xué)的思想碰撞中訓(xùn)練批判性思維并克服思維定式。

(三)美國(guó)小學(xué)STEM課程的智力目標(biāo)分析

美國(guó)小學(xué)STEM課程旨在培養(yǎng)學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出的創(chuàng)造力，在課程開(kāi)發(fā)上表現(xiàn)出以下特征：第一，單元或課時(shí)設(shè)計(jì)多元化。STEM課程既可以作為獨(dú)立的教學(xué)單位出現(xiàn)在學(xué)校課程當(dāng)中，也可以是與其他學(xué)科相互配合而衍生出的STEM課程，讓學(xué)生既學(xué)好其他學(xué)科知識(shí)，又充分地理解概念以做到實(shí)踐創(chuàng)新。第二，跨學(xué)科性，這是STEM課程所表現(xiàn)出的突出特點(diǎn)。對(duì)多種能力進(jìn)行融合時(shí)，很難都兼顧到，課程就此進(jìn)行了很好的取舍，每個(gè)項(xiàng)目或主題培養(yǎng)的重點(diǎn)有所不同。第三，課程的統(tǒng)整性與主體的參與性。STEM課程是以“主題—項(xiàng)目—問(wèn)題”為核心而展開(kāi)的多學(xué)科知識(shí)統(tǒng)整，教師與學(xué)生作為課程的構(gòu)成要素直接參與課程的開(kāi)發(fā)，學(xué)生要學(xué)會(huì)提出各種值得研究的問(wèn)題，教師將教學(xué)策略綜合到項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)與現(xiàn)實(shí)生活密切接觸，幫助學(xué)生發(fā)展多種能力而后構(gòu)思、驗(yàn)證、改進(jìn)和創(chuàng)造一些東西，如模型、報(bào)告、工藝品或發(fā)明等。第四，評(píng)價(jià)多元性。STEM課程案例中設(shè)置好工作質(zhì)量、知識(shí)和技能的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生可以自由地使用各種形式與方法來(lái)展示他們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)的學(xué)習(xí)成果，對(duì)于構(gòu)想、驗(yàn)證、完善與制造出的產(chǎn)品，只要學(xué)生能很好地講出制作創(chuàng)意以及他們?yōu)槠渌龀龅呐?，展現(xiàn)出他們的高階思維能力，就應(yīng)得到肯定。切實(shí)考查學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和實(shí)踐創(chuàng)造能力，以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

二、STEM課程的實(shí)施取向分析

采用辛德?tīng)柕热说挠^點(diǎn)，對(duì)《美國(guó)STEM課例設(shè)計(jì)(小學(xué)卷)》(小學(xué)1—6年級(jí)的課程案例，每個(gè)年級(jí)8—10例)一書(shū)中50個(gè)美國(guó)小學(xué)STEM課程案例進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論。

首先，其課程實(shí)施不屬于忠實(shí)取向。美國(guó)小學(xué)STEM課程主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力以及批判性思維，這就要求教師充分利用自己豐富的文化知識(shí)、教學(xué)實(shí)踐、生活經(jīng)驗(yàn)等對(duì)課程進(jìn)行實(shí)施，充分利用教育機(jī)智抓住一切機(jī)會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，刺激學(xué)生思維的改變并按照實(shí)際情況實(shí)時(shí)做出調(diào)整，尊重學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展心理，重視師生的平等交流，課程只要符合主題，使學(xué)生學(xué)習(xí)到相關(guān)的知識(shí)且鍛煉了學(xué)生的相關(guān)能力，就可以根據(jù)具體的情境進(jìn)行調(diào)整，所以美國(guó)小學(xué)STEM課程的實(shí)施顯然不屬于忠實(shí)取向。

其次，其課程也非單一的相互調(diào)適取向與創(chuàng)生取向，而是兩者的綜合。美國(guó)小學(xué)STEM課程的實(shí)施與具體的課程方案執(zhí)行情境、師生實(shí)際參與的程度，以及教師的教育實(shí)踐水平直接相關(guān)。持相互調(diào)試取向觀點(diǎn)的人認(rèn)為“知識(shí)不是一成不變的，會(huì)因社會(huì)的交互而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，相應(yīng)的課程計(jì)劃也是動(dòng)態(tài)的、交互發(fā)展的，課程設(shè)計(jì)者與課程實(shí)施者應(yīng)根據(jù)具體情境的不同，對(duì)課程目標(biāo)、課程內(nèi)容和課程實(shí)施方法等進(jìn)行調(diào)整”。持課程創(chuàng)生取向觀點(diǎn)的人認(rèn)為“課程是師生共創(chuàng)的教育經(jīng)驗(yàn)，課程實(shí)施就是促進(jìn)教師與學(xué)生體驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、生成經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，已有的課程計(jì)劃、方案與策略等是整個(gè)創(chuàng)生過(guò)程可以選擇的工具，它的實(shí)施是經(jīng)過(guò)雙邊互動(dòng)、生成與創(chuàng)造出新的經(jīng)驗(yàn)”。如果教師在實(shí)施課程時(shí)做到充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師與學(xué)生的個(gè)性都可得到理想化的發(fā)展與改變；運(yùn)用具體案例激發(fā)學(xué)生思維，用措施與工具等保證創(chuàng)生的發(fā)生，契合高層次的創(chuàng)生取向；反之如果教師自身水平有限，沒(méi)有營(yíng)造良好的創(chuàng)生氛圍，沒(méi)有發(fā)揮師生的主體創(chuàng)造性，在鍛煉學(xué)生的批判性思維與動(dòng)手實(shí)踐能力上沒(méi)有體現(xiàn)出很好的優(yōu)越性，課程實(shí)施只是為了方便教學(xué)而做出的對(duì)課程計(jì)劃的簡(jiǎn)單協(xié)商與妥協(xié)，那STEM課程的實(shí)施就屬于低層次的相互適應(yīng)。

三、STEM課程的評(píng)價(jià)方式分析

美國(guó)小學(xué)STEM課程的評(píng)價(jià)方式在評(píng)價(jià)結(jié)果的形式、評(píng)價(jià)主體和評(píng)價(jià)目的三大類(lèi)的特點(diǎn)表現(xiàn)如下。

1.從評(píng)價(jià)方法的角度，側(cè)重采用定性和定量相結(jié)合的方式

定量評(píng)價(jià)方法一般采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法，如采用評(píng)價(jià)量表來(lái)進(jìn)行記錄、匯總等，從而表述評(píng)價(jià)結(jié)果，其效果客觀、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便、可操作。但STEM課程的實(shí)施是一個(gè)復(fù)雜而多變的過(guò)程，許多因素多變、實(shí)時(shí)生成，無(wú)法用特定的數(shù)據(jù)來(lái)衡量。定性評(píng)價(jià)可以采用語(yǔ)言對(duì)STEM課程中學(xué)生的情感態(tài)度、合作交流能力、學(xué)習(xí)技能和實(shí)踐水平等進(jìn)行深入描述，但其不夠簡(jiǎn)潔、直觀且易受評(píng)價(jià)者主觀因素的影響。美國(guó)小學(xué)STEM課程評(píng)價(jià)采用兩者相結(jié)合的方式，每個(gè)STEM課程案例都采用了率先出示評(píng)價(jià)量規(guī)的方式，其內(nèi)容既包括定量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)記錄與匯總，也包括定性的活動(dòng)氣氛、學(xué)生之間配合程度、學(xué)生思維變化及其動(dòng)手實(shí)踐能力、講解與展示等，如三年級(jí)案例“跨越河道——解決問(wèn)題的多種思路”中的評(píng)價(jià)量規(guī)中的橋梁制作評(píng)價(jià)量規(guī)表，如表2所示。

2.從評(píng)價(jià)主體的角度，側(cè)重民主評(píng)價(jià)

自我評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)和民主評(píng)價(jià)是按照評(píng)價(jià)主體分類(lèi)的。其中，民主評(píng)價(jià)指課程評(píng)價(jià)的實(shí)施要由課程任務(wù)參與者來(lái)進(jìn)行，是一種新型評(píng)價(jià)方式。不管是作為組織者、管理者的教師還是被評(píng)價(jià)的學(xué)生，都要按照客觀公正的原則進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生的主體性與教師的主體性均不可忽視。民主評(píng)價(jià)方式結(jié)合了自我評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，使得評(píng)價(jià)更加科學(xué)與客觀。美國(guó)小學(xué)STEM課程正是采用了這種民主的評(píng)價(jià)方式，教師是教學(xué)的主體，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。在此課程中，教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理工科的興趣，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的方向，鍛煉學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)及創(chuàng)新、創(chuàng)造的能力，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、勇于鉆研的價(jià)值觀。學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)時(shí)均是以小組為單位進(jìn)行，由于每個(gè)人擁有的能力不一樣，小組協(xié)作可以發(fā)揮各個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互學(xué)習(xí)，促進(jìn)成長(zhǎng)。在課程的任意環(huán)節(jié)，教師都有可能對(duì)執(zhí)行過(guò)程以及科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行提問(wèn)，最大限度地開(kāi)發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維。這些問(wèn)題是由美國(guó)STEM教師充分利用認(rèn)知的深度等級(jí)工具構(gòu)建的，等級(jí)不同，學(xué)生創(chuàng)作的作品和表現(xiàn)的行為都不同，依此檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容是否達(dá)到應(yīng)有的認(rèn)知水平和認(rèn)知深度。課程任務(wù)結(jié)束后，案例通常運(yùn)用總結(jié)和反思、全班討論和小結(jié)、自評(píng)量表等方式由學(xué)生對(duì)自己與本小組的任務(wù)執(zhí)行進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表2 橋梁制作評(píng)價(jià)量規(guī)表

項(xiàng)目1分2分3分橋梁跨度跨度小于30厘米跨度等于30厘米跨度大于30厘米橋梁自重重量最重重量居中重量最輕制作工藝制作工藝差制作工藝一般制作工藝較好團(tuán)隊(duì)分工合作沒(méi)有分工合作,組員不清晰自己的角色有分工合作,但協(xié)作流暢性一般分工合理,協(xié)作流暢展示和講解展示不清晰,講解流暢性一般展示較完整,講解較流暢對(duì)選擇方案、設(shè)計(jì)和制作過(guò)程講解清晰,對(duì)不同橋梁的特點(diǎn)進(jìn)行了直觀的分析和比較

表3 認(rèn)知深度模型及對(duì)應(yīng)的學(xué)生產(chǎn)品與行為

認(rèn)知深度等級(jí)等級(jí)標(biāo)題所使用的工具或產(chǎn)品可能的行為教師學(xué)生教師有效提問(wèn)舉例1回憶、記憶小測(cè)驗(yàn),收集書(shū)簽,作業(yè)本,展示說(shuō)明,評(píng)論工作表,詞匯測(cè)驗(yàn),強(qiáng)調(diào),標(biāo)簽,舉例,社會(huì)交往知道,告知,展示,考試,提問(wèn),評(píng)價(jià),論證,傾聽(tīng),對(duì)比,檢查響應(yīng),吸收,牢記,識(shí)別,描述,解釋,翻譯,論證,理解用圖表表示科學(xué)概念或關(guān)系,描述一個(gè)地點(diǎn)或一個(gè)人的特征2技能、概念照片,展示,逆向工程,博客評(píng)論,插圖,訪談,代碼破譯,博客反思,仿真表演,鏈接,調(diào)試方法,雕塑日記,配方測(cè)量,示范游記,思維導(dǎo)圖,驗(yàn)證展示,給予觀察,評(píng)估,組織,提問(wèn)解決問(wèn)題,呈現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用,計(jì)算,匯編,闡釋,構(gòu)建,補(bǔ)充,完成(任務(wù))描述一個(gè)具體事件的因果,通過(guò)給出的數(shù)據(jù)和條件解決問(wèn)題3策略思維圖表調(diào)查,辯論總結(jié),電子數(shù)據(jù)表,數(shù)據(jù)庫(kù)討論小組,出版物清單,可動(dòng)機(jī)械或類(lèi)似裝置,報(bào)告電影資料庫(kù)摘要,評(píng)估動(dòng)畫(huà)指導(dǎo),觀察,分析,評(píng)估,分類(lèi),提供資源支撐,包容,提出問(wèn)題,組織討論,檢測(cè),辯論,提出問(wèn)題,發(fā)現(xiàn),計(jì)算,辨別,深度思考,評(píng)估,比較決策選擇用細(xì)節(jié)和例子支持你的想法4擴(kuò)展思維、發(fā)散思維電影項(xiàng)目,新游戲,報(bào)刊故事,新媒體產(chǎn)品協(xié)助,延伸,反思,分析,評(píng)估設(shè)計(jì),規(guī)劃,冒險(xiǎn),調(diào)整,創(chuàng)造,提議設(shè)計(jì)出回家的不同方案

3.從評(píng)價(jià)功能的角度，側(cè)重診斷性評(píng)價(jià)和形成性評(píng)價(jià)

診斷性評(píng)價(jià)一般是在某些課程與教學(xué)活動(dòng)開(kāi)始之前所進(jìn)行的預(yù)估性與測(cè)定性的評(píng)價(jià)。其目的是了解和掌握評(píng)價(jià)對(duì)象的基礎(chǔ)和情況，為下一階段工作做準(zhǔn)備，為因材施教提供依據(jù)。形成性評(píng)價(jià)也叫過(guò)程評(píng)價(jià)，是在課程研制、教學(xué)過(guò)程和學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)課程編制、教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)狀況進(jìn)行的系統(tǒng)性評(píng)價(jià)。其目的是及時(shí)了解活動(dòng)進(jìn)程的效果，及時(shí)反饋信息，以便及時(shí)修正、及時(shí)調(diào)節(jié)、及時(shí)強(qiáng)化。美國(guó)小學(xué)STEM課程評(píng)價(jià)采取的是診斷性評(píng)價(jià)與形成性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。STEM課程作為一種以學(xué)生為主體的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程，案例中教師扮演的角色是“引導(dǎo)者”。在活動(dòng)進(jìn)行前，學(xué)生需要在知識(shí)方面與心理情感方面都做好充足準(zhǔn)備，否則學(xué)習(xí)時(shí)間不能被充分利用，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果難以得到保障。在STEM課程中通常會(huì)采用診斷性評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備情況加以了解，以便STEM教師實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)以便達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。如在“誰(shuí)咬了我的檸檬蛋糕——感知世界的嗅覺(jué)”中，進(jìn)行課程任務(wù)之前，教師都會(huì)對(duì)小組所做的準(zhǔn)備、學(xué)習(xí)的興趣進(jìn)行評(píng)估，詢(xún)問(wèn)學(xué)生對(duì)氣味的歸類(lèi)等。

STEM課程強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)家與工程師思維，著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，要想切實(shí)達(dá)到這種效果，就應(yīng)從學(xué)習(xí)過(guò)程下手，這不是簡(jiǎn)單的總結(jié)性考核或事后評(píng)價(jià)能夠做到的，況且STEM課程并不是要鑒定或甄選學(xué)生以選拔人才，而是要訓(xùn)練學(xué)生的思維，提高學(xué)生的探究興趣，促進(jìn)學(xué)生在STEM領(lǐng)域的發(fā)展，注重學(xué)生的開(kāi)創(chuàng)性思維拓展以及各項(xiàng)能力提升。美國(guó)小學(xué)STEM案例中很好地利用了形成性評(píng)價(jià)，如在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，每個(gè)案例都會(huì)給出精心設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)量規(guī)，清晰地讓學(xué)生知道在執(zhí)行任務(wù)時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)或習(xí)得的技能。若能?chē)?yán)格按照評(píng)價(jià)量規(guī)來(lái)執(zhí)行任務(wù)，學(xué)生不管是在知識(shí)、方法還是情感上，甚至在最重要的動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)造上都有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。

四、總結(jié)

研究結(jié)果表明美國(guó)小學(xué)STEM課程特征在課程目標(biāo)定位上構(gòu)建以科學(xué)或工程作為核心的整合的知識(shí)體系，以訓(xùn)練學(xué)生的高階思維為目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生的多面能力。課程實(shí)施取向根據(jù)具體的執(zhí)行情境與師生參與的主體性程度以及教師的教育實(shí)踐水平，分為層類(lèi)屬相互適應(yīng)取向與創(chuàng)生取向。要求教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行高階思維的鍛煉以及多面能力的充分發(fā)揮，教師在實(shí)施課程時(shí)也應(yīng)做到充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師與學(xué)生的個(gè)性都得到理想化的發(fā)展與變化。運(yùn)用具體激發(fā)學(xué)生思維的問(wèn)題、措施與工具等來(lái)保證創(chuàng)生的發(fā)生。在課程評(píng)價(jià)方式上，將診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)相結(jié)合，定性與定量相結(jié)合，注重民主多元評(píng)價(jià)，如出示評(píng)價(jià)量規(guī)，學(xué)生之間就具體制作過(guò)程與產(chǎn)品互相評(píng)價(jià)，教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生以小組為單位總結(jié)匯報(bào)等。

五、建議

通過(guò)對(duì)美國(guó)小學(xué)STEM課程案例研究，對(duì)我國(guó)未來(lái)關(guān)于STEM課程的工作提出三點(diǎn)建議。首先，引進(jìn)國(guó)外與篩選國(guó)內(nèi)優(yōu)秀STEM課程課堂實(shí)錄，為一線教師的教學(xué)提供可視的參考，幫助教師進(jìn)一步理解STEM教育與STEM課程，做好一線教師STEM理念的滲透工作。其次，著重進(jìn)行案例設(shè)計(jì)與研究，加強(qiáng)在校實(shí)踐力度，設(shè)計(jì)符合中國(guó)小學(xué)學(xué)情的STEM課程案例，包括課程學(xué)時(shí)、課頻、目標(biāo)、內(nèi)容、組織與評(píng)價(jià)等系列要素。最后，有步驟、有計(jì)劃、系統(tǒng)地促進(jìn)STEM課程教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)，研究國(guó)外是如何培養(yǎng)STEM課程教師，國(guó)內(nèi)目前的STEM課程教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)情況如何，國(guó)內(nèi)STEM課程教師的培養(yǎng)前景以及如何培養(yǎng)等，為我國(guó)STEM教師教育建立本土化的發(fā)展體系。

本文系中國(guó)科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院“中小學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)和基礎(chǔ)條件分析”(2018jsxh1-3-3-3)的研究成果