STEM教育融入综合实践活动中的路径与方法探索

    余丽

    

    

    摘 要：近年来，STEM教育在全球范围内引发了广泛关注，所提出的跨学科知识、项目化学习和创新实践与综合实践课程的基本理念、课程目标、课程内容等高度一致。文章着重探索了将STEM教育融入综合实践活动课程的基本路径与方法：在规划层面注重对课程进行整体性系统化设计，重视其育人价值;在实践层面着力打造基于PBL的项目式学习方式，获得群体性的知识建构与核心素养提升;在评价层面关注学生“最近发展区”，動态评价助力学生提升综合素养。

    关键词：核心素养;跨学科融合;PBL项目式学习;表现性评价

    中图分类号：G420? ? ?文献标识码：A? ? ?文章编号：2095-624X（2020）15-0009-03

    2017年教育部在印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》（以下简称《纲要》）中着重强调综合实践活动的必修课地位、跨学科实践方法及动态开放性理念，鼓励学生在实践活动中运用开放的跨学科知识解决问题，进而形成多领域知识的整合能力[1]。比较STEM教育与综合实践活动可以发现，它们均有杜威“做中学”理论及西蒙·帕伯特教授“建造主义”在我国教育领域中的本土化应用。

    一、在规划层面注重对课程进行整体性系统化设计

    为了将STEM教育有效融入综合实践活动课程，我们以“责任担当、重视设计、学科综合、创意物化”为指导思想展开课程的整体规划设计。

    1.打破学科壁垒， “四步法”生成系列主题

    我们从学校层面通过“核心素养目标—主题/项目—跨学科概念—实践优化”四个步骤生成各年龄层学生的主题活动。核心素养是指学生借助学校教育所形成的解决问题的素养与能力，是学生适应终身发展与社会发展需要的必备品格和关键能力，而培养学生的思维素养是培养学生核心素养的核心[2]。在制订目标时，深入挖掘育人本质，明确课程的价值取向、重点领域，基于学生核心素养目标，从而做出开发规划、计划、指南等;教师们再通过大量的国内外文献研读与分析学生发展需求确定主题，并将其分解成可行的小课题或项目;最后进行教学的实施与优化。

    2.同课异构，分解主题，筛选出具有层级性的项目

    在建立完善的目标与主题体系后，我们要采用多学科教师“同课异构”的方式共同分析课程资源与学生需求。其方法是：跨学科团队根据任务以工程技术为载体，集体写出跨学科的核心概念，绘制知识思维导图;用良好的知识与技巧去整合那些跨学科专业范畴的横向知识、高级思维能力发展与真实问题解决之间的关联，选择典型的、实践性强的项目进行结构化设计，以此打破学科壁垒。

    这些活动不是简单拼凑的集合体，而是将创意作品作为“做中学”成果的高级表现形式，从而有效推动学生高阶思维能力，有效强化其工程素养、设计素养、创新素养与责任担当等综合素养。

    二、在实践层面着力打造基于PBL的教学实施方式

    在教学实践中，我们采用PBL项目式学习展开学习活动，项目式学习是以建构主义理论、多元智能等理论为基础，强调以教师为主导、学生为主体、问题为中心，以问题的提出、分析与解决为主线，通过文献搜集、动手制作、实践探索、分析数据与交流成果完成项目，教师要根据项目本身的难度特点而灵活设置课时[3]。

    STEM融合课程教学活动模式如下图所示。

    在进行结构化项目教学设计与实施时，我们应注重打磨细节，对课程教学方式进行深度开发与完善，其方法如下。

    1.基于真实问题，激发学生产生项目

    教师通过视频、动画以及与真实生活关联的事例创设情境，激发学生产生问题，引导学生产生可操作的项目，通常来说一个受学生喜爱的项目具有下面三个特征：一是活动能激发学生兴趣与好奇心;二是真实问题，并且有一定的实用价值;三是活动有一定的挑战性、实证性和技术性[4]。如《传统节日文化》主题中教师播放人们过西方节日、中国传统节日的短视频，引发对学生对传统节日文化淡化现象的探讨，提出制作“逗趣中华龙拜年”的项目，见下表。

    2.关注学生最近发展区，搭建脚手架，开展深度学习

    维果茨基的“最近发展区”理论认为，儿童的智力发展状态至少有两种水准：现在的发展水准与可能的发展水准。在最近发展区视域下，教师将学生的实际能力与教学辩证地结合在一起，针对学生个体差异，设计学习卡，搭建脚手架，开展深度学习，让学生跳一跳就能摘桃子，通常要经历“学习—迁移—创新”三个阶段。

    学习阶段学生需面对真实问题，尝试解决问题。很多学生无法关联跨学科知识，不擅长批判性地思考，会产生无所适从、挫败等情绪，教师要适时地为他们提供起支撑、承载、联结的STEM素材或资料，特别是涉及的核心概念或“技术”工具，同时要处理好知识系统性与解决实际问题中所获知识的随机性之间的张力和平衡，为学生开展深度学习提供帮助。

    在迁移阶段，教师需采用最适合激发学生创意的课程和教具，在应用理论与技术的原理上，引导学生迁移到问题解决中。课堂中多采用对话式教学，用民主的商榷与探讨进行师生间智慧的碰撞，运用恰到好处的点拨，深度地追问，启发学生的思维走向细处与深处。此时，教师特别要关注个体差异性，对不能在自我调节中输出完整结论的学生，教师要留一些时间给学生进行反思，用问题去回应学生的问题，而不能直接给出示范，让学生 “模仿”。

    在创新阶段，教师要对时间安排和活动进行灵活调整，让学生们从理论与技术出发，做出具有一定独创力的作品。教师应根据学生 “最近发展区”，为学生提供自我调整及更改的机会，给学生进行创造与优化的时间与空间。在实施过程中强化解决问题的原创性，强调批判性思维、设计思维、计算思维的目标指向，都能有效帮助学生理解框架，逐步攀升，培养核心素养。

    三、在评价层面运用动态评价，让学生获得阶梯式进步

    著名教育评价专家斯塔佛尔姆强调，“评价不在于证明，而在于改进”。将STEM融入综合实践活动中，产生了灵活的教学方法和丰富多彩的学生活动， “热闹”“有意思”成了课堂的特征，也带来了片面追求形式、忽略核心素养培养的缺憾。我们采用终结性评价及表现性评价，促进学生形成一个个具体的结果，并在过程承载群体性的知识建构、产生的独特见解和成就感。

    1.写实记录评价，促进学生形成严谨求实的科学精神与价值体认

    终结性评价主要通过写实记录来呈现，学生在写实记录表中需呈现目标、时间、活动对象、内容及分工、活动过程、结果分析、反思心得，等等，培养观察和数据记录习惯，鼓励写作。教师在过程评价中着眼于学生类型的差异与集体思维的流向：同伴们是怎样想的？怎样做的？为什么这样做？为小组做出了哪些贡献？在过程中补充、 修正了哪些方面的知识理解？能否将全班讨论与教师点拨有机结合？开展了哪些行动，获得哪些数据、图表，得出了什么结论？因为写实记录包含了学生活动的整个过程及收获，是师生开展终结性评价的核心依据。

    2.用表现性评价，关注深度学习，指向核心素养目标达成

    在活动实施中，教师主要运用表现性评价，将评价镶嵌在课程中，从而潜移默化地激发学生学习动力，促进学生深度学习。特别是针对过程中的运用核心概念、用批判性思维解决复杂的问题、合作学习、有效沟通、产生独特见解和创意物化等方面起到指向性作用。师生共同将评价与活动统整，对关键要素进行水平等级界定，形成一份份精准的项目质量检测标准，从而引导学生依据标准主动解决问题，对自己的行为进行优化和改进，有目的地指向深度学习与核心素养的目标达成，并通过教师评价、同伴评价、自我评价三者结合，弥补教师主观评价的短板，从而保证学生活动的连续性、完整性和导向性。

    总之，将STEM教育融入综合实践活动课程，能有效地激发学生个人内在驱动力的潜能，有助于跨学科知识的深度理解和内化，开展深度学习，有效形成促进自身学习与发展的场域，促进学生高阶思维能力、批判性思维、实践操作能力、创新能力等核心素养的全面提高。

    [参考文献]

    [1]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201710/t20171017_316616.html，2017-09-27.

    [2]钟启泉，崔允漷.核心素养研究[M].上海：华东师范大学出版社，2018.

    [3]张悦颖，夏雪梅.跨学科的项目化学习：“4+1”课程实践手册[M].北京：教育科学出版社，2018.

    [4]（美）826全美.基于课程标准的STEM教学设计：有趣有料有效的STEM跨學科培养教学方案[M].林悦，译.北京：中国青年出版社，2018.

    作者简介：余丽（1971—），女，广东梅州人，中学高级教师，本科，研究方向：综合实践活动学科教学、STEM教育。