面向全體學(xué)生的STEAM課程體系構(gòu)建

沈志勇

[摘 ? 要]為滿足學(xué)生適應(yīng)未來與個性化發(fā)展的需求，浙江省紹興市柯橋區(qū)實驗中學(xué)構(gòu)建了面向全體學(xué)生的基礎(chǔ)性課程、拓展性課程、創(chuàng)新實踐活動“三級”STEAM課程體系。學(xué)校通過一系列步驟和方法，開發(fā)和實施STEAM課程，為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學(xué)理念的落實提供了一種理想構(gòu)型和價值取向。

[關(guān)鍵詞]STEAM;課程體系;課程開發(fā);核心素養(yǎng)

浙江省紹興市柯橋區(qū)實驗中學(xué)堅持“優(yōu)質(zhì)輕負(fù)，精準(zhǔn)靈動”的教學(xué)理念，以學(xué)校整體課程觀為統(tǒng)領(lǐng)，在核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)與系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，研制STEAM課程標(biāo)準(zhǔn)（含課程愿景、課程理念、課程目標(biāo)），明確課程設(shè)置、課程形式與課程設(shè)計的思路等，為學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展與個性成長提供科學(xué)、系統(tǒng)、全面的應(yīng)用平臺。學(xué)校在基礎(chǔ)性課程、拓展性課程、創(chuàng)新實踐活動中融入STEAM教育理念，構(gòu)建了面向全體學(xué)生的“三級”STEAM課程體系（見圖1，表1），為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學(xué)理念的落實提供了一種理想構(gòu)型和價值取向。

一、STEAM課程的開發(fā)步驟

學(xué)校成立了以校長為組長的STEAM教育領(lǐng)導(dǎo)小組和課程建設(shè)工作組，由科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、語文、藝術(shù)等專業(yè)背景的骨干教師三十余名組成團(tuán)隊，按照以下7個步驟，協(xié)作開發(fā)和實施STEAM課程。

1.開展理論學(xué)習(xí)。開展STEAM通識、專題培訓(xùn)，進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，參觀優(yōu)秀STEAM教育學(xué)校。

2.制定課程標(biāo)準(zhǔn)。綜合學(xué)習(xí)各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，以提煉STEAM課程標(biāo)準(zhǔn)，提出了學(xué)習(xí)目標(biāo)高階、情境真實、方式多樣、結(jié)果可視、評價多元的STEAM課程建設(shè)總體要求。

3.整合課程資源。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，收集學(xué)生感興趣、日常教學(xué)無法達(dá)成、學(xué)科綜合性較強(qiáng)的內(nèi)容，作為STEAM課程資源。學(xué)校挖掘并整合學(xué)習(xí)、課程、人力、空間等資源，為STEAM課程體系建設(shè)提供全方位的資源支持（見圖2）。

4.明確課程目標(biāo)。圍繞核心素養(yǎng)的落地，提取現(xiàn)有各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)作為STEAM課程目標(biāo)，經(jīng)過數(shù)輪討論，按照最核心的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、人文五個維度制訂教學(xué)目標(biāo)。

5.開發(fā)和實施課程。團(tuán)隊提煉出STEAM 課程設(shè)計的六大模塊，即項目介紹、學(xué)習(xí)目標(biāo)、驅(qū)動性問題、項目安排、學(xué)習(xí)評價方法和典型的學(xué)習(xí)成果，圍繞STEAM課程標(biāo)準(zhǔn)，通過教材情境的項目化學(xué)習(xí)建設(shè)等5種方式（見圖3）開發(fā)適合學(xué)生知識及能力水平、符合區(qū)域及學(xué)校實際的STEAM項目。在日常STEAM教育教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)整合學(xué)科內(nèi)容，注重教學(xué)過程的動態(tài)，同時梳理STEAM教育中特別適合素養(yǎng)落地的方法和策略。在拓展課程中以STEAM課程鏈的方式進(jìn)行建設(shè)與實施，在基礎(chǔ)性課程中以項目化學(xué)習(xí)方式設(shè)計與實施。

6.評價反思與迭代課程。學(xué)校通過問卷調(diào)查、訪談等多種形式評價課程。團(tuán)隊成員在總結(jié)、反思的基礎(chǔ)上迭代STEAM課程。

7.遷移基礎(chǔ)性課程。學(xué)校召開課程改革專題研討會議，將STEAM課程實施中基于設(shè)計思維的教學(xué)設(shè)計、基于支架的教學(xué)策略、基于量表的過程性評價等有利于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的措施與方法遷移到基礎(chǔ)性課程。

二、STEAM課程體系的構(gòu)建策略

1.基于STEAM理念構(gòu)建“基礎(chǔ)性課程+ STEAM項目”學(xué)習(xí)。STEAM團(tuán)隊對基礎(chǔ)性課程教材中的一些問題情境進(jìn)行了項目化開發(fā)，先進(jìn)行項目測試和完善，然后通過公開課研討，將其要義傳達(dá)給全體教師，再在七八年級數(shù)學(xué)、科學(xué)、信息等學(xué)科中每學(xué)期開展1至2次全校性項目化學(xué)習(xí)。此外，還要從操作化的角度理解STEAM教育的要義，提取教學(xué)策略和評價方法等，遷移到基礎(chǔ)課程的日常教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。

一是教材情境的項目化學(xué)習(xí)開發(fā)。對數(shù)學(xué)、科學(xué)、信息技術(shù)、美術(shù)等教材中的專題學(xué)習(xí)、閱讀材料、探究活動進(jìn)行梳理和重組，根據(jù)項目化學(xué)習(xí)原則開發(fā)基于教材情境的跨學(xué)科項目化學(xué)習(xí)課程，如“地球有多大”“火星探測器”“折射世界”“環(huán)保煙花”等項目，重點探索轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，落實核心素養(yǎng)。學(xué)生通過“跨學(xué)科閱讀—背景知識學(xué)習(xí)—明確問題—頭腦風(fēng)暴與探索—設(shè)計與操作—制作與測試—評價與分享—反思與改進(jìn)”等環(huán)節(jié)開展學(xué)習(xí)，使STEAM學(xué)習(xí)方式和精神普惠到每一位學(xué)生。例如，基于浙教版數(shù)學(xué)教材七年級下冊第20頁問題情境開發(fā)的“地球有多大”，其顯著特征有：用跨學(xué)科知識解決真實問題;學(xué)生需要整合知識和課程，自由推理復(fù)雜問題，分析不同解決策略，與他人交流自己的觀點和結(jié)果;兼顧數(shù)學(xué)學(xué)科自有的成長性，同時最大限度地開展系統(tǒng)工程理念指導(dǎo)下的STEAM學(xué)習(xí)。

二是重大事件的項目化學(xué)習(xí)開發(fā)。以日常生活或?qū)W習(xí)中遇到的問題、本地或國家重大事件等作為項目主題，與課程標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來，設(shè)計以課標(biāo)為核心的學(xué)習(xí)項目。例如疫情防控期間，學(xué)校開展了全校性的“我是防疫小能手”在線項目化學(xué)習(xí)，教師整合科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等課程標(biāo)準(zhǔn)，確定了“設(shè)計學(xué)校門口體溫檢測移動房”項目，學(xué)習(xí)目標(biāo)為：了解新冠肺炎病毒的特點、傳播途徑和預(yù)防措施;收集上、下學(xué)人流量數(shù)據(jù)，并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、制作圖表、建立數(shù)學(xué)模型;能夠根據(jù)病毒防控、數(shù)學(xué)模型等相關(guān)知識和學(xué)校實際情況，考慮安全、材料、性能、效率、美觀、成本等因素，按工程設(shè)計流程提出設(shè)計方案;綜合運用寫作、繪畫、表格、動畫等多種方式，靈活表達(dá)設(shè)計方案。

2.重構(gòu)拓展課程體系并提供STEAM拓展課程學(xué)習(xí)鏈。一是STEAM項目的本土化改編。學(xué)校在2018和2019年暑期參加了浙江省教研室組織的“浙江—印州STEAM課程平移”活動，并根據(jù)實際進(jìn)行了本土化改編，組織實施了“機(jī)械與Vex機(jī)器人”“替代能源與風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)”兩項跟進(jìn)實驗。學(xué)校還將其課程框架、學(xué)習(xí)方式遷移到其他STEAM課程開發(fā)中，運用到基礎(chǔ)課程的實施。

二是社團(tuán)活動與創(chuàng)客活動的STEAM化改進(jìn)。2017年前，STEAM教育零散見于技術(shù)社團(tuán)、創(chuàng)客活動中。團(tuán)隊基于STEAM理念改進(jìn)了“機(jī)器人”“3D打印”“激光切割”等課程，創(chuàng)設(shè)真實問題情境，基于課程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了學(xué)習(xí)目標(biāo)、評價、教學(xué)的一致性設(shè)計。

三是數(shù)字實驗的生活化學(xué)習(xí)開發(fā)。團(tuán)隊基于生活中真實問題情境，結(jié)合數(shù)字實驗室，開發(fā)了系列科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)高度融合的課程，如“水的密碼”“奇妙的微觀世界”“P.C.B數(shù)字化交叉實驗”“解讀身邊的密碼”“解密校園植物的葉與花”等。

學(xué)校整體開發(fā)了六大類（數(shù)字實驗室、應(yīng)用數(shù)學(xué)、通用技術(shù)、編程與機(jī)器人、寫作與表達(dá)、外觀設(shè)計）15門STEAM課程，供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)。為克服拓展課程時間有限的問題，提供了STEAM課程學(xué)習(xí)鏈，如學(xué)生可以通過5個學(xué)期，選擇“通用技術(shù)—機(jī)器人—外觀設(shè)計—寫作、辯論—我愛異想天開”課程，成為STEAM學(xué)習(xí)達(dá)人。

3.整合實踐活動課程并開展全校性STEAM創(chuàng)新活動。一是整合資源，建設(shè)“我愛異想天開”創(chuàng)新平臺。學(xué)校每學(xué)期組織全校學(xué)生開展長達(dá)4個月的“我愛異想天開”創(chuàng)新實踐活動。學(xué)生在日常學(xué)習(xí)、生活、勞動中，對那些用起來不稱心、不方便的事物或方法，運用跨學(xué)科知識，在設(shè)計思維的指導(dǎo)下，制造或設(shè)計出更稱心、更方便的新事物或新方法，還可申請國家專利。例如，有學(xué)生制作了會發(fā)光能裝物的多功能發(fā)光帽、防近視校牌等。學(xué)校高度整合浙江工業(yè)大學(xué)、中科院老科學(xué)家進(jìn)校園等各類科技指導(dǎo)活動，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，挖掘紹興市柯橋區(qū)科協(xié)、青少年創(chuàng)客中心、工業(yè)設(shè)計協(xié)會、高新企業(yè)、家長資源，為學(xué)生能夠綜合運用各學(xué)科知識解決真實問題搭建“我愛異想天開”創(chuàng)新平臺。

二是有機(jī)結(jié)合地域文化，開發(fā)場景式項目學(xué)習(xí)。紹興文化已有幾千年的積淀，為激發(fā)學(xué)生愛勞動、愛家鄉(xiāng)、傳承地方文化的熱情，團(tuán)隊整合了勞動教育、綜合實踐活動，學(xué)校則結(jié)合紹興特產(chǎn)、支柱性產(chǎn)業(yè)、地域文化、傳統(tǒng)節(jié)日，整合勞動教育、綜合實踐活動，開發(fā)場景式STEAM項目化學(xué)習(xí)課程。如針對紹興市科技館的場館資源與支柱產(chǎn)業(yè)開發(fā)“紡織與印染中的機(jī)械”“游樂場里的科學(xué)”等項目，供學(xué)生在每學(xué)期的綜合實踐活動中使用;針對紹興文化和特產(chǎn)，開發(fā)“酒與醬—紹興的微生物”“清明—漆器”等項目，引導(dǎo)學(xué)生在具體的項目學(xué)習(xí)框架指引下，將學(xué)科學(xué)習(xí)與勞動實踐相結(jié)合，促進(jìn)勞動素養(yǎng)與勞動觀念形成。

三、對STEAM學(xué)習(xí)的評價

STEAM學(xué)習(xí)注重以形成性評價促進(jìn)學(xué)生能力與素養(yǎng)的提升;與評價緊密結(jié)合，進(jìn)一步指導(dǎo)后續(xù)教學(xué);過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合，從而形成對學(xué)習(xí)質(zhì)量的全程監(jiān)控。在實踐中，豐富了教師的評價手段，提升了評價質(zhì)量。

1.明確評價載體標(biāo)準(zhǔn)。以量規(guī)、檔案袋為工具，重點評價學(xué)生的發(fā)展層次和發(fā)展水平，關(guān)注對問題解決能力和創(chuàng)新能力的評價。例如“機(jī)械及Vex機(jī)器人”項目評價量規(guī)的制訂步驟依次為：歸納基于工程設(shè)計的項目化學(xué)習(xí)流程框架;從項目流程、團(tuán)隊合作、反思等維度，確定基于工程思維的項目化學(xué)習(xí)的過程性目標(biāo);編制基于工程思維的項目化學(xué)習(xí)評價量規(guī)，讓教師通過量規(guī)衡量目標(biāo)達(dá)成度，以便做出基于證據(jù)的教學(xué)決策;使學(xué)生能在整個學(xué)習(xí)過程中清楚自己學(xué)到了什么程度，對學(xué)習(xí)結(jié)果有清晰的了解。

2.注重全程評價引導(dǎo)。STEM評價不僅關(guān)注學(xué)生的知識、素養(yǎng)和技能，還關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、思維動態(tài)、技能運用和學(xué)習(xí)成就。通過對任務(wù)成果及事后交流形式的預(yù)設(shè)和提示，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)成果化;將過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合并貫穿于整個STEAM學(xué)習(xí)過程，通過評價引導(dǎo)目標(biāo)的落實、梳理實踐收獲及解決驅(qū)動性問題。

一是過程性評價與終結(jié)性評價并行。在簡單任務(wù)中，根據(jù)項目標(biāo)準(zhǔn)對每個小組的進(jìn)度、合作情況與成果進(jìn)行評價。在復(fù)雜任務(wù)中，與項目同步的各階段評價量規(guī)，也是對學(xué)生進(jìn)步和解決問題所涉及步驟的存檔，因此每個課程都會編制詳細(xì)的學(xué)生手冊。

二是教師評價與同伴評價并行。教師評價主要關(guān)注小組在課堂管理方面的表現(xiàn)，如小組的任務(wù)達(dá)成度;小組合作氛圍方面的表現(xiàn)，比如組員參與度、討論自由度和相關(guān)度等。教師利用問卷、電子表格完成評價數(shù)據(jù)的收集工作，或者進(jìn)行拍照、錄像，獲得學(xué)生表現(xiàn)方面的信息，然后立刻反饋給學(xué)生。教師為每節(jié)課、每個分解任務(wù)制訂簡單的即時的評價量規(guī)并及時反饋結(jié)果。雖然課堂組織形式以小組合作為主，但同時也注重個人的責(zé)任感。因此，在教師評價之外還采用同伴評價（見表2）等策略，以便教師洞察小組智慧中的個人貢獻(xiàn)。

3.STEM課程體系的評價。在課程體系的評價方面，通過訪談、問卷調(diào)查、學(xué)生素養(yǎng)調(diào)查等形式開展學(xué)生課程評價、教師課程評價、家長課程評價、專家課程評價，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)，每年開展課程系統(tǒng)迭代研討及工作部署會議。據(jù)此，讓課程系統(tǒng)的設(shè)計者、課程設(shè)計者、資源整合者、課程實施者能夠更加清晰地分析與思考，不斷修改與完善，從而讓課程更切合時代的發(fā)展、社會的需要及家長的期望，更好地促進(jìn)學(xué)生成長。

（責(zé)任編輯 郭向和 ? 校對 姚力寧）