基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)：讓素養(yǎng)進(jìn)階成為可能

季麗琴

【摘 要】現(xiàn)代教育越來越推崇主題式、項(xiàng)目式的課程，這類課程包含更多適應(yīng)未來社會(huì)的要素，能讓學(xué)生更積極地學(xué)習(xí)，讓綜合素養(yǎng)得到更大的提升。STEM教育就是一種具有項(xiàng)目概念的教育。本文在努力構(gòu)建具有學(xué)校特色的校本化課程體系的基礎(chǔ)上，嘗試探索STEM教育，探索基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)路徑，讓所有的“教”變?yōu)檫m應(yīng)未來的“學(xué)”，讓學(xué)生的素養(yǎng)進(jìn)階成為可能。

【關(guān)鍵詞】基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí) 學(xué)科統(tǒng)整 有設(shè)計(jì)的“導(dǎo)” 自主的“學(xué)”

面對(duì)變化莫測(cè)的未來，人類的“學(xué)習(xí)”正處于劇烈的變化之中?，F(xiàn)代教育越來越推崇主題式、項(xiàng)目式的課程，這類課程包含更多適應(yīng)未來社會(huì)的要素，能讓學(xué)生更積極地學(xué)習(xí)，讓綜合素養(yǎng)得到更大的提升。我們?cè)谂?gòu)建具有學(xué)校特色的校本化課程體系“云課程”的基礎(chǔ)上，嘗試探索STEM教育。以下是基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)的一些實(shí)踐與思考。

一、基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

何謂STEM？STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，最初關(guān)注或集中于高等教育，后來逐步下移至中小學(xué)教育乃至幼兒園活動(dòng)。

STEAM與STEM有何異同？STEAM最早是由韓國在STEM的基礎(chǔ)上提出的，比STEM計(jì)劃多加了一項(xiàng)藝術(shù)（Art）學(xué)科，注重的元素也更加多元化，要求的學(xué)科能力更豐富多樣。

STEM+又是何意？中國在2014年率先提出了STEM+的構(gòu)想。這個(gè)“+”包含了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)與人文精神、藝術(shù)素養(yǎng)和社會(huì)價(jià)值觀的結(jié)合，其中特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)與人文精神和社會(huì)價(jià)值觀的養(yǎng)成。這個(gè)“+”不僅僅是內(nèi)容的增加，更重要的是育人理念的提升。

于是，筆者認(rèn)為基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)，是在STEM+理念指導(dǎo)下，以課堂教學(xué)為主陣地，以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)內(nèi)容為載體的一種教學(xué)形式。其特點(diǎn)是能夠更好地實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科的融合，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、小組合作意識(shí)、基本操作技能等綜合素養(yǎng)。

二、基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)的路徑探索

如何讓基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)落地生根？我們且學(xué)且思且行。

（一）尋找知識(shí)與情境的“無縫對(duì)接”

情境是知識(shí)轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)的最主要的路徑，基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)的一大特色就是把學(xué)習(xí)融入生活情境中進(jìn)行。2016年，我校結(jié)合慶元旦活動(dòng)在全校全學(xué)科開展了為期一個(gè)月的“五彩繽紛燈籠節(jié)”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：綜合實(shí)踐學(xué)科“研燈籠”，從燈籠的起源到發(fā)展;科學(xué)學(xué)科“讓燈籠亮（飛）起來”， 從用燈泡點(diǎn)亮燈籠到用程序控制燈籠;美術(shù)學(xué)科“畫（做）燈籠”，從創(chuàng)意設(shè)計(jì)到精心制作;音樂學(xué)科“唱（演）燈籠”;體育學(xué)科“舞燈籠”;語文學(xué)科“話（寫）燈籠”;數(shù)學(xué)學(xué)科根據(jù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，圍繞“燈籠”分年級(jí)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)了想象，學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了創(chuàng)新。此次活動(dòng)開啟了我校的STEM項(xiàng)目探索之旅。

在活動(dòng)中，我們深刻體會(huì)到：基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)橫向打通了學(xué)科邊界，將學(xué)習(xí)和生活連接，讓學(xué)生在深度的自主學(xué)習(xí)中提升核心素養(yǎng)，它帶給學(xué)生的不僅僅是知識(shí)，更多的是一種全新的學(xué)習(xí)方式。隨后“小土豆大學(xué)問”“沙包總動(dòng)員”“紅紅火火中國年”“粽葉飄香，童心飛揚(yáng)”等STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)應(yīng)運(yùn)而生。在眾多的肯定與贊許聲中，我們也開始反思不足之處，在開展過的一些STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，科學(xué)、工程這方面還比較弱。于是，學(xué)校先后引進(jìn)了“水果電池”“彈力球”“降落傘”“投石器”等STEM課程，組織學(xué)生一起開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生興趣濃，積極性高。

（二）探索教師有設(shè)計(jì)的“導(dǎo)”

基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)的落實(shí)者是教師，這對(duì)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力提出了巨大的挑戰(zhàn)，教師不僅是教育者，還是開發(fā)者，這不是一個(gè)人的行走，而是一群志同道合的人的探索與實(shí)踐，讓教師從“我”到“我們”，形成了跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)的教師團(tuán)隊(duì)，從而讓大家的課程視角變得更加開闊。下面，以我校STEM教育團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的STEM項(xiàng)目“樂器工坊”為例。該活動(dòng)在市級(jí)展示，獲得一致好評(píng)。其中，聽課教師最大的感嘆是學(xué)習(xí)活動(dòng)還可以這樣組織？！學(xué)生們學(xué)得真帶勁！

1.基于學(xué)生實(shí)際的設(shè)計(jì)

“淳美巴烏”是我校的學(xué)科品牌項(xiàng)目之一，巴烏是全校學(xué)生的必修樂器。2011年，學(xué)校“小云雀管樂團(tuán)”成立。十年的時(shí)間里，一批又一批的管樂隊(duì)隊(duì)員將身心融入音樂中，還有不少學(xué)生參加了各類樂器培訓(xùn)班。STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)專題——“樂器工坊”，應(yīng)運(yùn)而生。

2.基于人文素養(yǎng)的設(shè)計(jì)

中華民族歷史悠久，音樂文化源遠(yuǎn)流長。樂器是我們民族文化的一個(gè)重要部分，底蘊(yùn)深厚，種類繁多，形狀各異，獨(dú)具風(fēng)格。這些樂器是在什么樣的歷史背景下產(chǎn)生的？從中能反映出當(dāng)時(shí)社會(huì)生產(chǎn)力、政治制度的哪些特點(diǎn)？為傳承這些文化命脈，我們能做些什么？如何做好本次活動(dòng)的人文滲透？“尋找古詩中的樂器”為整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)開篇。

3.基于問題驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)

STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)要基于問題，在此基礎(chǔ)上探索問題解決方法，并動(dòng)手解決問題。“樂器工坊”項(xiàng)目學(xué)習(xí)我們?cè)O(shè)定在五年級(jí)實(shí)施。第一，基于學(xué)情設(shè)疑。四年級(jí)的科學(xué)課上，學(xué)生已經(jīng)研究了聲音的相關(guān)知識(shí)，可是本次項(xiàng)目活動(dòng)卻需要學(xué)生對(duì)聲音的特性完全了解且能夠熟練地運(yùn)用，比如音調(diào)的高低和什么有關(guān)，頻率、粗細(xì)、長短對(duì)其各有什么影響。因?yàn)橹谱鳂菲鲿r(shí)就需要這些知識(shí)作為鋪墊。第二，明確目標(biāo)指向。這不是課標(biāo)上有明確指導(dǎo)的內(nèi)容，那應(yīng)該和學(xué)生共同探究到什么程度應(yīng)由教師根據(jù)學(xué)情來把握。第三，開發(fā)課程的趣味性，真正激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手興趣和探究欲。第四，這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，共有六位教師參與教學(xué)與指導(dǎo)，每個(gè)環(huán)節(jié)在整個(gè)活動(dòng)中所起的作用是什么，如何銜接融合，這些問題在設(shè)計(jì)中都是要通盤考慮和預(yù)設(shè)的。

4.基于學(xué)科統(tǒng)整的設(shè)計(jì)

六位教師圍繞“樂器工坊”這一個(gè)項(xiàng)目在同一個(gè)班級(jí)展開教學(xué)活動(dòng)，人文、科學(xué)、工程、藝術(shù)側(cè)重點(diǎn)雖各有不同，但前后銜接融通，需要教師之間的協(xié)作、溝通與設(shè)計(jì)。在STEM學(xué)習(xí)過程中，我們關(guān)注的不僅是結(jié)果，更是過程。不僅要看到教學(xué)的即時(shí)、顯性的成效，更要在意課程的長期“育人”效應(yīng)，給學(xué)生以設(shè)計(jì)又不露痕跡的“引導(dǎo)”。正如參與最后一個(gè)環(huán)節(jié)“閃爍的小星演奏會(huì)”的組織者宋老師在談感悟時(shí)所說：“我既要組織學(xué)生利用自制的各類樂器進(jìn)行合奏，展示每個(gè)樂器單獨(dú)的音色和合奏的效果是怎樣的，還要由此引申到中國傳統(tǒng)民族樂隊(duì)和西方現(xiàn)代電子樂器，然后再引申到中外文化的碰撞與融合。我要從簡單的小組合作制作樂器引申到人與人之間的關(guān)系，讓學(xué)生明白這個(gè)社會(huì)既有人當(dāng)主角，也有人當(dāng)配角，每個(gè)人都很重要，各司其職，但又要相互合作;還要從展示樂器中發(fā)現(xiàn)樂器的不足，提出新的問題，進(jìn)而引申出很多課堂之外的東西。這些知識(shí)都是無窮盡的，既在課堂內(nèi)，又在課堂外，沒有確切的領(lǐng)域分界，從生活中來又覆蓋整個(gè)生活。也許，這就是STEM。”

（三）凸顯學(xué)生自主的“學(xué)”

1.有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)中，學(xué)生要使用技術(shù)搜集、分析數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)解決方案。如在“樂器工坊”項(xiàng)目活動(dòng)中有一個(gè)小時(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生們可自主選擇分別在“吹管樂器坊”“彈撥樂器工作坊”“創(chuàng)意電子樂器工坊”中進(jìn)行樂器制作，他們?cè)O(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、找問題、查資料，再修正……整個(gè)過程都凸顯了學(xué)生自主的“學(xué)”。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生的小組合作意識(shí)

基于項(xiàng)目的STEM學(xué)習(xí)，圍繞著問題展開，層層推進(jìn)的問題將學(xué)習(xí)引向深入。而一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題的解決，往往有一個(gè)復(fù)雜的過程，需要多人參與，依靠團(tuán)隊(duì)合作，如此不僅培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)，也豐富了學(xué)生的想象，增長了其智慧和能力。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能

STEM學(xué)習(xí)的意義，是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，體會(huì)科學(xué)知識(shí)、技術(shù)工程等不同學(xué)科之間的相互支撐、相互依賴、相互補(bǔ)充的意義。“項(xiàng)目”中技能的練習(xí)，是在學(xué)生們討論設(shè)計(jì)后進(jìn)行的，是學(xué)生們?yōu)橥瓿勺约旱捻?xiàng)目而自發(fā)形成的需求。每個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，經(jīng)歷著學(xué)習(xí)—嘗試—失敗—再練習(xí)—再嘗試—再失敗—成功的過程，是學(xué)生們綜合素養(yǎng)生長的過程、進(jìn)階的過程。

正如《培養(yǎng)下一代STEM創(chuàng)新者》一書中的一句話：“未來可以是，而且必須是不同的，現(xiàn)實(shí)世界的問題解決才是保持年輕人熱愛科學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵?！蔽磥硪褋恚谶@個(gè)捧著地球看世界的時(shí)代里，讓我們不忘教育初心，讓所有的“教”變?yōu)檫m應(yīng)未來的“學(xué)”，讓學(xué)生的素養(yǎng)進(jìn)階成為可能。