PBL模式下跨學(xué)科STEM學(xué)習(xí)探究

陳澤強(qiáng)

【摘 要】近年來，PBL教學(xué)模式是廣泛應(yīng)用的新興教學(xué)模式之一，在STEM學(xué)習(xí)中尤其適合使用PBL。因?yàn)樵陧?xiàng)目教學(xué)過程中，科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)之間本來就是交替。解決教師教學(xué)模式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式也不是在孤立的領(lǐng)域內(nèi)開展，而是在STEM領(lǐng)域的交界處進(jìn)行。教師們認(rèn)為PBL模式下能提升個(gè)人的專業(yè)化水平，學(xué)生們則認(rèn)為參與基于PBL教學(xué)模式的STEM學(xué)習(xí)，能讓他們了解自己身邊的世界。

【關(guān)鍵詞】PBL；STEM；教學(xué)模式

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2017）10-0059-02

我們長(zhǎng)久以來實(shí)行的教學(xué)模式，都是以教師為主導(dǎo)以教參為指引完成教學(xué)目標(biāo)的模式，基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)教育通常是使用這種教學(xué)模式。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需要。PBL（Project-Based Learning）教學(xué)模式是與我們傳統(tǒng)的教學(xué)模式完全不同的教學(xué)方法，基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（PBL）是被定義為“一種課堂活動(dòng)的模式，它脫離了短暫且孤立的以教師為中心的課堂教學(xué)，取而代之的是強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)期的、跨學(xué)科的、以學(xué)生為中心的，且與現(xiàn)實(shí)世界之問題和實(shí)踐相融合”的學(xué)習(xí)活動(dòng)。而STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的英文單詞的首字母的縮寫，它不局限于四個(gè)各自獨(dú)立的學(xué)科，而是更關(guān)注于“整合”的意義和價(jià)值，是關(guān)注學(xué)生參與的學(xué)習(xí)，是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，它運(yùn)用的科學(xué)探究過程和工程設(shè)計(jì)過程，是跨學(xué)科的，是主動(dòng)學(xué)習(xí)的，是合作學(xué)習(xí)，它是連接抽象知識(shí)與學(xué)生的生活整合過程。因此，STEM尤其適合使用PBL，PBL模式下跨學(xué)科的STEM學(xué)習(xí)，從模式引入的根本上改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式和方法，大大推進(jìn)了教師的教學(xué)模式的變革，促進(jìn)了教師專業(yè)化發(fā)展，提高了學(xué)生的思維水平及解決問題的能力，改變了學(xué)生主體學(xué)習(xí)地位。

STEM學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)

在PBL模式下，解決教師教學(xué)模式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式也不是在孤立的領(lǐng)域內(nèi)開展，而是在STEM領(lǐng)域的交界處進(jìn)行。因?yàn)樵陧?xiàng)目教學(xué)過程中，科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)之間本來就是交替。PBL模式下的STEM學(xué)習(xí)有四個(gè)優(yōu)勢(shì)。

一是整合了支離破碎的課程?？鐚W(xué)科的PBL為傳統(tǒng)的課程提供了代替品。在傳統(tǒng)課程中學(xué)習(xí)被學(xué)科領(lǐng)域高度的分隔了，然而在PBL模式下，跨學(xué)科的STEM學(xué)習(xí)更為自然，更適合于建立更深層次學(xué)習(xí)的理解。

二是課程發(fā)展更為恰當(dāng)。PBL模式更適合跨學(xué)科發(fā)展，因?yàn)檎n程依據(jù)學(xué)生的個(gè)體需要而變化，這種變化會(huì)使學(xué)生了解到他對(duì)課程的要求。

三是課程更加靈活?？鐚W(xué)科的PBL是一種靈活的課程，教師在引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探索問題的同時(shí)依然可以達(dá)到課程的要求。

四是課程滿足不同的需要。通過授權(quán)使學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)來滿足學(xué)生的要求。

變革教師教學(xué)模式

為了將PBL融合到跨學(xué)科STEM教學(xué)過程中，教師的教學(xué)方式都要改變，教師就好像電影中的項(xiàng)目總導(dǎo)演，下面會(huì)由攝影指導(dǎo)、燈光指導(dǎo)、武術(shù)指導(dǎo)、美術(shù)指導(dǎo)等多人組成，配合各演員（學(xué)生）把電影拍好。這就要求老師要有意識(shí)地去參與并整合多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域和多種方法來研究某個(gè)項(xiàng)目。PBL切合跨學(xué)科教學(xué)，因?yàn)樗茏匀坏厣婕安煌募寄?，PBL也切合通過不同學(xué)科領(lǐng)域之間的同化來建立概念的理解。為了教師更好地發(fā)揮其作用，PBL模式對(duì)教師的知識(shí)儲(chǔ)備提出嚴(yán)格的要求，教師不僅需要對(duì)本專業(yè)教學(xué)內(nèi)容有深厚而精確的掌握，還需要對(duì)其他學(xué)科的知識(shí)有一定深度的認(rèn)識(shí)，才能確保解決教學(xué)過程出現(xiàn)的各種問題。

教師在開展PBL模式下的STEM教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)本身的跨學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備沒有達(dá)到教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)的要求，那意味著教師必須與同事合作。因此，準(zhǔn)備開展PBL模式的學(xué)校應(yīng)該集中注意力為教師和其他工作人員創(chuàng)造機(jī)會(huì)，以使學(xué)生受益。給教師安排課表，并讓他們有共同時(shí)間來集體備課，這是要求整個(gè)項(xiàng)目教學(xué)的各個(gè)方面都要通力合作。這樣的備課時(shí)間可以是在校時(shí)間，也可以在其他時(shí)間，讓教師能夠在小組備課、年級(jí)組內(nèi)備課或者跨年級(jí)備課、學(xué)科內(nèi)備課或者跨學(xué)科備課。在小組備課時(shí)間內(nèi)，教師之間必須體現(xiàn)出知識(shí)的相互關(guān)聯(lián)性。

為了實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的合作，學(xué)校應(yīng)該給教師提供跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)工作方面的培訓(xùn)，如果不同團(tuán)隊(duì)在一開始就有明確的分工，其工作就會(huì)做到最好。要想成功實(shí)施STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該有機(jī)會(huì)參與到專業(yè)學(xué)習(xí)共同體中，專業(yè)學(xué)習(xí)共同體是教師培養(yǎng)發(fā)展的方法，在這個(gè)過程中，各個(gè)領(lǐng)域的教師專業(yè)都能得到提升和發(fā)展。

確立學(xué)生主體學(xué)習(xí)地位

在PBL模式下的STEM學(xué)習(xí)中，學(xué)生更會(huì)聚焦于現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)的問題、跨學(xué)科的探究活動(dòng)，因此，STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)與STEM領(lǐng)域里的實(shí)際合作具有非常大的相關(guān)性。在建立批判思維、問題解決技能以及將課堂學(xué)習(xí)和現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合方面，跨學(xué)科的STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)有幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果的巨大潛力。跨學(xué)科的STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，在尋找給學(xué)生更深層次概念理解并增強(qiáng)學(xué)生投入度的教學(xué)方式時(shí)，管理人員和教師應(yīng)該考慮跨學(xué)科的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。研究表明，將數(shù)學(xué)和科學(xué)融合為一體進(jìn)行教學(xué)也可能帶來學(xué)習(xí)成績(jī)的提高，使學(xué)生對(duì)所有學(xué)科更加感興趣，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

PBL鼓勵(lì)學(xué)生成為獨(dú)立的問題解決者，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科領(lǐng)域的理解。在STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，很典型的情況是，學(xué)生處理一些與現(xiàn)實(shí)世界相關(guān)的問題時(shí)以小組的形式展開合作學(xué)習(xí)，這些活動(dòng)的設(shè)計(jì)通過學(xué)習(xí)內(nèi)容和吸引學(xué)生的個(gè)人興趣給予學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。當(dāng)然認(rèn)真安排項(xiàng)目時(shí)，勢(shì)必考慮到項(xiàng)目?jī)?nèi)部的關(guān)聯(lián)性，從而更加綜合地介紹課程。這種綜合性和關(guān)聯(lián)性促進(jìn)了學(xué)生的理解和強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。如果把學(xué)習(xí)割裂開來，學(xué)生經(jīng)常不理解各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域是如何相聯(lián)系的。雖然具體學(xué)科學(xué)習(xí)很重要，尤其是對(duì)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)容的基本理解，但是跨學(xué)科學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生建立高階思維技能，也可以幫助學(xué)生在不同學(xué)科領(lǐng)域之間形成有意義的聯(lián)系。當(dāng)不同學(xué)科領(lǐng)域之間相互整合學(xué)習(xí)時(shí)，概念性的知識(shí)就會(huì)得以形成。就培養(yǎng)學(xué)生掌握概念性知識(shí)而言，STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)是完美的對(duì)口方案，因?yàn)榱己迷O(shè)計(jì)的PBL就是跨學(xué)科的，而且其本質(zhì)就是合作性。

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了融入真實(shí)情境的體驗(yàn)，這些體驗(yàn)?zāi)軌蜉o助學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的概念形成有力、逼真的理解，整個(gè)過程都有藝術(shù)、語言和社會(huì)研究的支持。STEM的學(xué)習(xí)既富有挑戰(zhàn)性，又催人奮進(jìn)。這種學(xué)習(xí)方式要求學(xué)生有批判性思維并且要善于分析，強(qiáng)化了更高水平的思維技能。這種學(xué)習(xí)方式要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、與同伴溝通、解決問題、自主學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)所有學(xué)生都是嚴(yán)格的。STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)以工程設(shè)計(jì)為基石，在這個(gè)基礎(chǔ)上，學(xué)生用他們?cè)诳茖W(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)各領(lǐng)域的知識(shí)來解決真實(shí)世界中有意義的問題。項(xiàng)目的方法意味著要為學(xué)生提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生專注于生活，投入到讓人感覺滿足而值得從事的活動(dòng)中。值得，在這里指的是對(duì)學(xué)生來說值得從事，開展這類活動(dòng)，意味著教師要引導(dǎo)并協(xié)助學(xué)生參加這些活動(dòng)，目的是讓學(xué)生能夠充分收獲到一切可能的益處，這樣說來，項(xiàng)目方法是一個(gè)教學(xué)觀點(diǎn)，而不是一個(gè)教學(xué)過程。

在PBL跨學(xué)科的STEM學(xué)習(xí)模式中，重構(gòu)教師的知識(shí)與技能，改變了教師授課方式，更注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和學(xué)生的能力培養(yǎng)。同時(shí)，通過這種方式學(xué)生對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的知識(shí)點(diǎn)會(huì)更好的吸收與理解，既能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，又能培養(yǎng)學(xué)生的主體學(xué)習(xí)意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)和合作意識(shí)，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升和改善。endprint