STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)研究

俞子杰

（江蘇省無錫市天一實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇無錫 214171）

一段時(shí)間以來，小學(xué)數(shù)學(xué)的課程改革主要圍繞著能力的培養(yǎng)和素養(yǎng)的提升來展開，著眼點(diǎn)在學(xué)科效率，發(fā)力點(diǎn)在課程支撐，生長點(diǎn)在學(xué)科獲得。雖取得了較高的成效，卻在這一過程當(dāng)中忽視了數(shù)學(xué)與其他學(xué)科、其他領(lǐng)域的聯(lián)系，讓學(xué)生課程成為了一種專業(yè)化、模塊化的知識(shí)和能力獲取，使小學(xué)生數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的獲得困在了由學(xué)科所編織的數(shù)學(xué)藩籬當(dāng)中。從更為宏觀的視野來看，這樣的課程改革既未能實(shí)現(xiàn)學(xué)生對學(xué)科知識(shí)體系的主動(dòng)構(gòu)建，學(xué)生也未能實(shí)現(xiàn)將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活之中，這就造成學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中有所得，但對于成長而言只是有所小得[1]。在對這一問題的深度探索當(dāng)中，STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)以其獨(dú)特的優(yōu)勢脫穎而出，它實(shí)現(xiàn)了基于學(xué)生成長的能力構(gòu)建與學(xué)科實(shí)踐的統(tǒng)一，成為了小學(xué)課程改革當(dāng)中的一個(gè)新風(fēng)向。

一、STEAM課程設(shè)計(jì)的框架與原則

1.課程設(shè)計(jì)的框架

STEAM是由美國學(xué)者所提出了一種教育框架，它涵蓋了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個(gè)基本元素。這一框架以學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，從問題著手，實(shí)現(xiàn)對學(xué)科教育的大跨越、大融合。這一框架模式的眾多理論支撐當(dāng)中，建構(gòu)主義是其中最為重要的一塊基石。簡單來講，建構(gòu)主義是指學(xué)生在老師和伙伴的幫助下來主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)，而非對知識(shí)的直接學(xué)習(xí)或直接獲取。學(xué)生不止在學(xué)，更在“創(chuàng)”；教師不止在教，更在“導(dǎo)”。教師在這樣的定位當(dāng)中讓學(xué)生完成對自身作品的建構(gòu)，并生成知識(shí)，能幫助學(xué)生獲取素養(yǎng)的綜合提升。因此，建構(gòu)主義視野下的STEAM課程設(shè)計(jì)可視為以學(xué)生的素養(yǎng)提升為目標(biāo)的一場跨學(xué)科的探索。教師在課程設(shè)計(jì)當(dāng)中充當(dāng)起了資源供給者的角色[2]。

2.課程設(shè)計(jì)的原則

首先，在課程設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中要能夠體現(xiàn)核心素養(yǎng)，教育進(jìn)程當(dāng)中，在對培養(yǎng)“什么樣的人？”的反思當(dāng)中，核心素養(yǎng)的概念被提出并付諸了實(shí)踐。STEAM課程需從促進(jìn)個(gè)體成長和促進(jìn)自我實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的全面兼顧。STEAM課程設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是從各種學(xué)科的知識(shí)、原理和解決問題的角度出發(fā)，來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生關(guān)鍵能力和關(guān)鍵素養(yǎng)的培養(yǎng)。從這一點(diǎn)上說，它與現(xiàn)代教育當(dāng)中所提倡的核心素養(yǎng)教育有著異曲同工之妙。

其次，在課程設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中要能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)意細(xì)化，創(chuàng)意是學(xué)生心中的藍(lán)圖，也是未來發(fā)展當(dāng)中最強(qiáng)勁的引擎。而課程設(shè)計(jì)的過程就是讓這些創(chuàng)意能夠細(xì)化，將創(chuàng)意進(jìn)行外在表現(xiàn)。因此，課程的內(nèi)容需要和任務(wù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，在任務(wù)當(dāng)中完成創(chuàng)意-實(shí)踐的統(tǒng)一。在任務(wù)的完成進(jìn)程當(dāng)中，要能夠允許和鼓勵(lì)學(xué)生在不同的情境之下來測試自己的觀點(diǎn)，以驅(qū)動(dòng)課程價(jià)值的實(shí)現(xiàn)[3]。

再次，在課程設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中要能夠培養(yǎng)高階思維，STEAM課程本身是一種以學(xué)生綜合能力培養(yǎng)為目標(biāo)的模式，不同于簡單的認(rèn)知和接受，它需要學(xué)生高階思維的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)對內(nèi)容的綜合運(yùn)用和合理創(chuàng)造來完成預(yù)設(shè)任務(wù)。在STEAM課程的實(shí)施過程當(dāng)中，學(xué)生會(huì)一次次地修改自己的設(shè)計(jì)思維，并在與同伴的有效溝通中不斷地完善自己的設(shè)計(jì)，這其中蘊(yùn)含了學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)造思維等。

就當(dāng)前的小學(xué)教育而言，它以從專項(xiàng)能力發(fā)展為導(dǎo)向，構(gòu)建了數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)等多個(gè)學(xué)科。這就導(dǎo)致學(xué)生在成長的過程當(dāng)中需要從在某一學(xué)科所限定的框架內(nèi)完成對知識(shí)的習(xí)得和技能的練習(xí)。獨(dú)立且分散的學(xué)科將生活中的情境進(jìn)行了肢解，導(dǎo)致學(xué)科教育中的問題被閹割，在很大程度上降低了問題探索的價(jià)值。項(xiàng)目化教學(xué)以學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題—制定決定方案—協(xié)作研究并解決問題為模塊實(shí)現(xiàn)了對于問題解決的全復(fù)原。而要想這一模式應(yīng)用的價(jià)值最大化，就需要借助STEAM理念來跨越學(xué)科的邊界進(jìn)而形成對模式推動(dòng)的助力，而這無疑也是對STEAM理念實(shí)踐的有力推動(dòng)[4]。

二、STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐

1.課程教學(xué)生活化

STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)以現(xiàn)實(shí)生活為基礎(chǔ)，可在“項(xiàng)目化”的導(dǎo)向之下，讓小學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科的關(guān)注從對于課本知識(shí)的索求變?yōu)榱藢τ谏钪兄R(shí)的探求，讓小學(xué)生真正地體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的魅力所在。如在四邊形的教學(xué)當(dāng)中，首先向?qū)W生提供以下材料：木棒8根（4根6CM；4根6CM；小球若干），并提出問題“請用手中的小木棒組成一個(gè)長方形，一個(gè)平行四邊形”。當(dāng)學(xué)生完成后，進(jìn)一步地深化主題，請大家觀察你所組成的圖形，他們的邊長有什么關(guān)系。經(jīng)過簡短的討論，學(xué)生達(dá)成共識(shí)：這兩個(gè)圖形的長和寬都是相等的。而后，就此展開情景探索“長和寬分別為6cm、4cm的長方形和平行四邊形面積是否相等？如何來證明你的猜想？”學(xué)生們從生活的角度展開了對這一有悖常識(shí)的問題的積極探索，科學(xué)認(rèn)知與生活經(jīng)驗(yàn)之間的強(qiáng)烈反差，激發(fā)了他們強(qiáng)烈的探究欲望。學(xué)生群體當(dāng)中分成了“面積相等”和“面積不等”的兩派，并就此進(jìn)行了事實(shí)論證。其中一個(gè)小組用形狀變化當(dāng)中方框內(nèi)小球的數(shù)目變化使兩派的意見逐步統(tǒng)一，并展開了對于“四邊形面積計(jì)算”的終極討論。在項(xiàng)目導(dǎo)學(xué)之下，學(xué)生實(shí)現(xiàn)了在STEAM理念的知識(shí)構(gòu)建和實(shí)踐論證，更為深刻地理解到數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系[5]。

2.課程內(nèi)容整合化

當(dāng)前的小學(xué)教師當(dāng)中，教師將教材作為了課程實(shí)施的重要載體，所有的教學(xué)活動(dòng)都是按照教材的編排順序來完成。也就是說，教材的編寫順序成為了實(shí)際的課程開展順序?，F(xiàn)實(shí)中雖然一直在強(qiáng)調(diào)教師要用教材教而不是教教材，但很多教師在教育教學(xué)工作當(dāng)中選擇了后者。而用教材教的理念顯然是無法與STEAM理念相契合。因此，在STEAM理念下的項(xiàng)目化教學(xué)當(dāng)中，對于課程內(nèi)容的整合也就變得十分地重要。教師要敢于在學(xué)科范圍之內(nèi)，以學(xué)生的認(rèn)知為基礎(chǔ)，打破教材在時(shí)間線和空間線上的分布，以“項(xiàng)目”為導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)施的項(xiàng)目化集結(jié)。如在“制作一張賀卡”的項(xiàng)目化活動(dòng)當(dāng)中，它將設(shè)計(jì)到圖形、圖形的拼接、圖案的設(shè)計(jì)、用料的計(jì)算等內(nèi)容，學(xué)生從單一的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變成了以數(shù)學(xué)能力為主導(dǎo)的多方應(yīng)用。學(xué)生在其中所獲得的成就感是其他教學(xué)方法所無法實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，為進(jìn)一步深化課程的內(nèi)容，在教學(xué)的過程當(dāng)中衍生出對于資源的探索。以制作賀卡為例，我們收到的賀卡主要由紙張制作完成。而紙張的制作需要耗費(fèi)很多的資源才能夠完成，同時(shí)也會(huì)排除污水。請大家結(jié)合網(wǎng)上的資料，進(jìn)行估算并就此發(fā)出環(huán)保倡議[6]。

3.課程評價(jià)多元化

著名數(shù)學(xué)家費(fèi)賴登塔爾教授曾說：“總結(jié)和評價(jià)是數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的核心和動(dòng)力。”小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)的過程中應(yīng)充分地認(rèn)識(shí)到課堂總結(jié)和評價(jià)的價(jià)值，并針對這一環(huán)節(jié)展開積極的探索。正因?yàn)镾TEAM涵蓋了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個(gè)基本元素，因此這一理念下的項(xiàng)目學(xué)習(xí)的總結(jié)和評價(jià)也將變得多元。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要能夠從固化的學(xué)科思維跳出來，以“多一把衡量的尺子，就多一批優(yōu)秀的學(xué)生”為理念，構(gòu)建全面的評價(jià)體系，就項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的STEAM實(shí)施給予數(shù)學(xué)之外科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等方面的多角度評價(jià)。如上文中所提及的“制作賀卡”，要對學(xué)生的賀卡從科學(xué)性層面去評價(jià)——有無聲光電的運(yùn)用、實(shí)用性如何？從技術(shù)性層面展開評價(jià)——是否在賀卡的樣式上有創(chuàng)新？從工程層面——制作是否精巧？是否能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)？藝術(shù)層面——是否美觀？是否有獨(dú)特的藝術(shù)元素的融入？數(shù)學(xué)層面——計(jì)算是否精準(zhǔn)？對邊角料是否實(shí)現(xiàn)了利用。在這一過程當(dāng)中，也會(huì)對教師提出了更高的要求。小學(xué)教師應(yīng)在科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域展開探索，以豐富而全面的知識(shí)與技能實(shí)現(xiàn)對學(xué)生項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的科學(xué)評價(jià)[7]。

4.課程發(fā)展全面化

小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)、能力及情感的生長點(diǎn)多且各個(gè)生長點(diǎn)之間有著內(nèi)在的聯(lián)系[8]。因此，STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)需要從課程層面出發(fā)，用頂層設(shè)計(jì)的思維處理好各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，全面發(fā)展課程+教師的創(chuàng)新探索才能夠真正地使小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落地。要在這一結(jié)構(gòu)之下實(shí)現(xiàn)STEAM理念下項(xiàng)目化教學(xué)的思想融入、觀念融入，消除傳統(tǒng)教學(xué)理念之下因機(jī)械的訓(xùn)練及經(jīng)驗(yàn)的累加而導(dǎo)致的對學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的限制及身心的摧殘。同時(shí)，在STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施的過程當(dāng)中，要以“減壓”的方式實(shí)現(xiàn)對教師教學(xué)方法及內(nèi)容的松綁。很多教師坦言，自己能夠深刻地意識(shí)到STEAM理念、項(xiàng)目化教學(xué)等元素對于學(xué)生培養(yǎng)的重要性。但成績的高壓之下，只能選擇這種短、平、快的方式來實(shí)施課程教學(xué)，雖有違教學(xué)要求和教學(xué)規(guī)律，但從效果上講，卻是較好的。因此，STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)也要逐步地實(shí)現(xiàn)理念的滲透和教學(xué)環(huán)境的扭轉(zhuǎn)，從而讓一線教師去進(jìn)行踐行。

三、STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)價(jià)值實(shí)證分析

1.推動(dòng)課程改革的深入

在對傳統(tǒng)教學(xué)模式的反思當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)雖注重?cái)?shù)學(xué)與情景、數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系，但從生活中來的數(shù)學(xué)并沒有到生活中去。所獲得的數(shù)學(xué)能力也只能以數(shù)學(xué)學(xué)科框架內(nèi)以“問題解答”的方式來進(jìn)行。這樣的一種數(shù)學(xué)無異于一種形而上的探索。真正的數(shù)學(xué)應(yīng)該是在生活中提煉，并在生活中加以運(yùn)用的數(shù)學(xué)。STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)以生活化為背景，精神設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容，并對實(shí)施過程進(jìn)程規(guī)劃設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在參與中構(gòu)建、在構(gòu)建中收獲，實(shí)現(xiàn)了參與收獲的并行。同時(shí)，這一方式也實(shí)現(xiàn)了對于學(xué)科教育改革間各自為政的情況，使得學(xué)科間的互動(dòng)更為頻繁，有望在STEAM理念的驅(qū)動(dòng)下呈現(xiàn)出學(xué)科發(fā)展更為精彩的一面[9]。

2.提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)

21世紀(jì)是由科學(xué)與工程引領(lǐng)的世紀(jì)?？萍嫉膭?chuàng)新和工程的發(fā)展成為了驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要引擎。而這對人才的需求有了更高的要求。21世紀(jì)的人才，不是只知道承繼先輩知識(shí)的人才，更要是富有創(chuàng)造力和建設(shè)力的人才。STEAM理念下的項(xiàng)目教學(xué)讓我們看到了一個(gè)新的起點(diǎn)、新的希望。這樣的一種教學(xué)模式與新課標(biāo)所提出的基于學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)要求有著深度的契合，對學(xué)生的成長、成才具有重要的推動(dòng)作用。筆者所在的小學(xué)經(jīng)過了為期一年的學(xué)習(xí)，學(xué)生們的問題思維、探究意識(shí)、動(dòng)手技能、創(chuàng)新能力都獲得了顯著的提升。尤為值得稱道的是，在這一探索進(jìn)程當(dāng)中，學(xué)生們并未有出現(xiàn)成績上的波動(dòng)，反而對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有了更大的興趣、更多的期待。

結(jié)語

小學(xué)數(shù)學(xué)教育的發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中，課改成為了修正教學(xué)問題的一個(gè)重要的通道。小學(xué)數(shù)學(xué)從“唯成績”論的執(zhí)念當(dāng)中跳出，卻又陷入了素養(yǎng)培養(yǎng)上的迷茫。如何以學(xué)科素養(yǎng)為背景，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)成為了一個(gè)值得探索的問題。教學(xué)改革的發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中，STEAM理念被引入并完成了對傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)理念的革新與重構(gòu)。這一實(shí)踐表明，STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)對于推動(dòng)課程改革的深入、提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)有著積極的作用。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在STEAM理念下項(xiàng)目化教學(xué)探索的進(jìn)程當(dāng)中，要從核心素養(yǎng)出發(fā)、從思維培養(yǎng)出發(fā)、從創(chuàng)新發(fā)展出發(fā)，突破學(xué)科與思維所構(gòu)筑的編者，以項(xiàng)目化為導(dǎo)向以課程教學(xué)生活化、課程內(nèi)容整合化、課程評價(jià)多元化、課程發(fā)展全面化為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)對這一實(shí)踐的全面推動(dòng)，以更好地服務(wù)教學(xué)和學(xué)生的發(fā)展。