基于小學(xué)科學(xué)學(xué)科視域的STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)

黃文華

STEM教育強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的融合，倡導(dǎo)問(wèn)題解決驅(qū)動(dòng)的跨學(xué)科整合學(xué)習(xí)，成為多國(guó)家科學(xué)課程改革的方向?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《新課標(biāo)》）提倡融合跨學(xué)科知識(shí)，倡導(dǎo)STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)，它是基于項(xiàng)目的合作探究教學(xué)過(guò)程，即圍繞一個(gè)具體問(wèn)題進(jìn)行計(jì)劃、設(shè)計(jì)、改進(jìn)、解決問(wèn)題的過(guò)程，要求學(xué)生有批判性思維并且要善于分析，強(qiáng)化思維技能。

基于小學(xué)科學(xué)學(xué)科視域開(kāi)展小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐，探索以“學(xué)習(xí)—研究—實(shí)施”一體化模式開(kāi)展的STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)施和評(píng)價(jià)策略。

一、搭建STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)支架

1.STEM項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)涵

項(xiàng)目學(xué)習(xí)（Project-based Learning）旨在以解決真實(shí)而具體的問(wèn)題為基礎(chǔ)，在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)與技能來(lái)解決項(xiàng)目探究實(shí)踐中的具體問(wèn)題的項(xiàng)目。高質(zhì)量的項(xiàng)目學(xué)習(xí)往往指向?qū)W生學(xué)習(xí)的本質(zhì)，強(qiáng)化高階思維技能，發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科素養(yǎng)。

2.項(xiàng)目學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)支架理論來(lái)源于維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”，有針對(duì)性地給學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，可以激發(fā)學(xué)生潛能以達(dá)到這個(gè)區(qū)間的最高水平?！澳繕?biāo)導(dǎo)引型支架”和“協(xié)作交流型支架”是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)常用的支架模式。

“目標(biāo)導(dǎo)引型支架”的作用是讓學(xué)生明白項(xiàng)目實(shí)施的目標(biāo)，如項(xiàng)目解決的問(wèn)題或形成的產(chǎn)品，以此來(lái)倒推設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)目標(biāo)相符合的前、中、后期項(xiàng)目作品，從而合理安排活動(dòng)過(guò)程，提高項(xiàng)目的達(dá)成度?！皡f(xié)作交流型支架”強(qiáng)調(diào)，在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，教師組織學(xué)生交流并根據(jù)項(xiàng)目的要求與學(xué)生的情況，給予必要的指導(dǎo)與支持，還要通過(guò)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生交流行為的良性發(fā)展。

二、落實(shí)STEM 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施流程

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施流程為：選擇項(xiàng)目主題—制定學(xué)習(xí)目標(biāo)—項(xiàng)目分解與評(píng)價(jià)—制定項(xiàng)目方案—項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程—展示總結(jié)反思。

1.選擇項(xiàng)目主題

項(xiàng)目主題選擇要注意做到既吸引學(xué)生注意又符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求。例如選題前可依照課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容劃定一個(gè)選題范圍，采用個(gè)人訪談、調(diào)查問(wèn)卷、平時(shí)交談等方式了解學(xué)生感興趣的主題；隨后學(xué)生與教師共同討論，根據(jù)學(xué)生的能力和實(shí)際條件選定項(xiàng)目主題，這樣會(huì)使學(xué)生從中獲得參與感，提高參與欲望。

2.制定學(xué)習(xí)目標(biāo)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定要符合以課程標(biāo)準(zhǔn)為核心的原則，項(xiàng)目組的各學(xué)科教師要根據(jù)本學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，確定項(xiàng)目涉及了學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握哪些符合課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容、能夠?qū)W習(xí)哪些技能、能夠?qū)嵺`哪些思維方法，項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)制定要符合學(xué)生的知識(shí)能力水平，目標(biāo)的設(shè)置難度要適當(dāng)，目標(biāo)難度過(guò)大會(huì)讓學(xué)生無(wú)從下手并產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)自然會(huì)被大大削弱；目標(biāo)過(guò)于容易，學(xué)生不需要努力就可以實(shí)現(xiàn)，會(huì)引起學(xué)生的輕視且失去學(xué)習(xí)興趣。

3.項(xiàng)目分解與評(píng)價(jià)

在選定項(xiàng)目主題后，需要根據(jù)最終的項(xiàng)目目標(biāo)分解各階段的小項(xiàng)目目標(biāo)，每個(gè)小項(xiàng)目都應(yīng)該有一套明確的輸出結(jié)果，并且有對(duì)應(yīng)的過(guò)程性評(píng)價(jià)。具體做法是，從學(xué)習(xí)目標(biāo)倒推，設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)目標(biāo)相符合的前、中、后期項(xiàng)目作品。然后對(duì)每個(gè)作品的知識(shí)和技能進(jìn)行分解，并列出明確描述，根據(jù)描述與同學(xué)一同商討制定項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表，利用評(píng)價(jià)表幫助學(xué)生理解這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)，明確知識(shí)和技能的掌握程度的要求。這樣有利于教師幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，教師和學(xué)生對(duì)評(píng)價(jià)表內(nèi)容達(dá)成一致理解，制定項(xiàng)目方案。

4.制定項(xiàng)目方案

制定項(xiàng)目方案就是對(duì)項(xiàng)目的主要作品進(jìn)行分析，規(guī)劃出必要的工作任務(wù)以及需要準(zhǔn)備的資源，確認(rèn)學(xué)生需要掌握的知識(shí)和技能，在什么時(shí)候掌握這些知識(shí)和技能。確定項(xiàng)目的主要活動(dòng)以及項(xiàng)目方法時(shí)，需要考慮如何可視化地描述整個(gè)項(xiàng)目包含的所有工作。此時(shí)，可采用故事版的形式制定進(jìn)度表，確定主要的里程碑任務(wù)和其他重要活動(dòng)的預(yù)計(jì)日期，讓整個(gè)項(xiàng)目的所有工作實(shí)現(xiàn)可視化的描述。

5.項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

指導(dǎo)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教師需要管理好項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，這需要使用一些工作與策略方法，做到項(xiàng)目過(guò)程結(jié)構(gòu)完整并且每一步都可以評(píng)價(jià)。我們研究中總結(jié)了一個(gè)非常有效的策略，即一開(kāi)始就把項(xiàng)目的目標(biāo)和背景介紹給學(xué)生，這樣，對(duì)項(xiàng)目背景和目標(biāo)的了解，甚至是理解這個(gè)項(xiàng)目如何使自己、學(xué)校和社會(huì)得到收益，能夠幫助學(xué)生投入項(xiàng)目。如在“雨水收集”項(xiàng)目中，我們跟學(xué)生討論并計(jì)算出學(xué)校一年通過(guò)收集的雨水所省下的水費(fèi)，可以制作一個(gè)雨水收集系統(tǒng)時(shí)，學(xué)生非常興奮，積極性很高。二是在管理項(xiàng)目時(shí)，要考慮選擇合適的解決問(wèn)題工具，如項(xiàng)目清單，項(xiàng)目作品簡(jiǎn)報(bào)及基于網(wǎng)絡(luò)的管理平臺(tái)等，幫助學(xué)生聚焦項(xiàng)目問(wèn)題，跟蹤學(xué)生的思路發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目方案。三是把項(xiàng)目分成若干單獨(dú)的部分，通過(guò)過(guò)程性文件獨(dú)立對(duì)部分進(jìn)行更新和監(jiān)控，如隨機(jī)跟學(xué)生就項(xiàng)目會(huì)談，每周例會(huì)，組織小組對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行反思，檢查學(xué)生或全班已完成的項(xiàng)目工作清單等，以保證項(xiàng)目最終學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

6.展示評(píng)價(jià)與反思

項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束后，我們進(jìn)行展示總結(jié)，同時(shí)可采取多種形式評(píng)價(jià)學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)。當(dāng)然更關(guān)鍵的是在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)要留出充足的時(shí)間讓全班對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思，項(xiàng)目最終評(píng)價(jià)可以鼓勵(lì)學(xué)生形成反思分析的能力和習(xí)慣，這樣可以幫助學(xué)生把這個(gè)項(xiàng)目中學(xué)到的知識(shí)和技能應(yīng)用到未來(lái)的項(xiàng)目或任務(wù)中，同時(shí)可幫助教師在項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)不足，為下一次項(xiàng)目策劃做準(zhǔn)備。

三、探索STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)方式

基于小學(xué)科學(xué)學(xué)科視域的STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，根據(jù)概念與原理、技術(shù)與工具、過(guò)程實(shí)踐和能力特征四個(gè)維度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)并開(kāi)展，具體見(jiàn)上頁(yè)表。評(píng)價(jià)對(duì)象涉及STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)施的過(guò)程與結(jié)果、STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)施中學(xué)生個(gè)體與團(tuán)隊(duì)的表現(xiàn)和成果兼顧考慮；評(píng)價(jià)主體包括教師、家長(zhǎng)、同學(xué)；評(píng)價(jià)形式力圖多樣，包括報(bào)告、作品、海報(bào)、說(shuō)明書(shū)等，展示形式主要是項(xiàng)目學(xué)習(xí)展示與匯報(bào)。

四、STEM 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)科教學(xué)產(chǎn)生的影響

1.對(duì)不同學(xué)生情感態(tài)度和學(xué)科學(xué)習(xí)成就感的影響

經(jīng)過(guò)多次的STEM項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施后，我們看到學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性的提高最為明顯。我們還發(fā)現(xiàn)，一些原來(lái)學(xué)習(xí)比較困難的學(xué)生，他們的動(dòng)手能力比較強(qiáng)，在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過(guò)程中他們找到了自信，甚至優(yōu)越感。學(xué)生解決問(wèn)題的能力也有所增強(qiáng)。給學(xué)生時(shí)間和空間，他們從來(lái)都不會(huì)讓我們失望，他們收獲的是超出我們所預(yù)期的。可以說(shuō)不同的學(xué)習(xí)方式，成就了不同的學(xué)生。

2.對(duì)教師課程研發(fā)意識(shí)和研發(fā)能力的影響

經(jīng)歷項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，教師對(duì)該課程的研發(fā)，從“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)為“主動(dòng)創(chuàng)造”，顯露出更強(qiáng)的研發(fā)意識(shí)和研發(fā)能力，并吸引了更多的教師參與項(xiàng)目的實(shí)施。

注：本文系廣東省基礎(chǔ)教育小學(xué)科學(xué)教研基地項(xiàng)目（中山）研究成果。