融合工程的小學(xué)steam課程設(shè)計與實踐研究

張向梨

steam教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑，而工—科整合是我國steam本土化的主要方法，可見工程教育在小學(xué)steam課程中占據(jù)非常重要的地位。本文總結(jié)了steam教育的跨學(xué)科整合模式，并對工程整合的方法和重要性進行分析，然后在steam教材研發(fā)及在“高新全人教育”理念指引下全面實踐的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，嘗試提出融合工程的操作性強的小學(xué)steam課程設(shè)計模型，并以具體課程案例的實踐進行說明。

一、引言

當(dāng)代教育以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、能適應(yīng)未來社會的人才為主要特征。美國知名學(xué)者格雷特·亞克門認為steam“作為一種超越傳統(tǒng)的教育模式，可以縮小學(xué)生現(xiàn)有知識技能與職業(yè)所需知識技能間的差距，提升學(xué)生的就業(yè)競爭力”，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神有重要作用，提到教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生在課堂上“質(zhì)疑、反思，而不是依賴死記硬背，引導(dǎo)學(xué)生面向問題去創(chuàng)新，而不是強調(diào)簡單應(yīng)用”，把steam教育對培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要性提升到了一個新的高度。

二、融合工程的steam跨學(xué)科整合思想

（一）跨學(xué)科整合模式

針對steam教育整合的課程設(shè)計，美國馬里蘭大學(xué)赫希巴奇（Herschbach，2011） 提出兩種最基本的課程模式：相關(guān)課程（the correlated curriculum）模式和廣域課程（the broad fields curriculum）模式。相關(guān)課程模式中強調(diào)學(xué)科間的聯(lián)系，遵從不同學(xué)科老師一前一后上課的模式。廣域課程模式最常用的整合方式是通過活動（activities） 形成連貫、有組織的課程結(jié)構(gòu)，即整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)的steam教學(xué)模式。相關(guān)課程雖然課程之間有聯(lián)系，但是并未達到同時調(diào)動學(xué)生所有的知識經(jīng)驗去解決問題，因此本文遵從第二種課程整合模式。

（二）融合工程的stem跨學(xué)科整合思想

steam整合主要是“工—科整合”;整合的方法依據(jù)工程“成分”比重的多少有三種：應(yīng)用延伸型、工程框架型、設(shè)計即探究型。應(yīng)用延伸型方法是應(yīng)用已有科學(xué)知識完成工程任務(wù)，是以工程為主的整合方法;工程框架型方法是以設(shè)計需求帶動科學(xué)探究，探究結(jié)果提供反饋，成為科學(xué)依據(jù)，在這種整合中，科學(xué)與探究并重;設(shè)計即探究型主要是以科學(xué)探究為主，完成虛擬環(huán)境下的工程任務(wù)。

三、融合工程的stem跨學(xué)科整合設(shè)計模型

國內(nèi)外一些學(xué)者對steam的教學(xué)模式進行了探索，對教師進行steam教學(xué)有一定的指導(dǎo)意義，但是指向性不明確、對于一線教師來說操作性不強。中小學(xué)高級教師鄭賢講述了基于3D課程的steam課程上課流程：設(shè)置情境、傳授新知識、設(shè)計與實踐，但并未總結(jié)出適合小學(xué)steam工程教學(xué)的一般模式。

（一）Discover（發(fā)現(xiàn)）

steam跨學(xué)科整合最核心、最重要的工作是項目或問題的設(shè)計，如果沒有良好的結(jié)構(gòu)化項目設(shè)計，會導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難、效率不高、挫折感強、學(xué)習(xí)收獲不大等一系列問題。學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是解決實際問題和完成實際項目的過程，問題或項目構(gòu)成了驅(qū)動學(xué)習(xí)的核心，也是教學(xué)設(shè)計中各環(huán)節(jié)設(shè)計的重要依據(jù)。因此教師提出的問題一定從解決實際生活問題出發(fā)，并且具有一定的挑戰(zhàn)性。

（二）Do（實踐）

實踐過程不僅強調(diào)科學(xué)概念及知識的學(xué)習(xí)及掌握，也強調(diào)創(chuàng)新精神與實踐能力培養(yǎng)的可持續(xù)性。側(cè)重對生活知識的體驗與經(jīng)歷，旨在培養(yǎng)學(xué)生的思維。

（三）Discuss（交流）

學(xué)生在這一環(huán)節(jié)，首先要自己闡述自己的作品的創(chuàng)新點、不足等，然后其他小組針對這個作品進行質(zhì)疑和評價。評價時，可以對小組合作完成的作品按事先制定的評價標(biāo)準(zhǔn)，由教師或小組間進行評價。形成性評價偏向于使用量表、行為觀察和知識測驗等形式了解階段性的教學(xué)成果和存在問題，及時對教學(xué)實施方案進行修改、完善?？偨Y(jié)性評價一般安排在教學(xué)活動告一段落后，為檢驗學(xué)習(xí)效果是否達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)而進行的評價。評價結(jié)束后學(xué)生應(yīng)進行迭代設(shè)計。

（四）Develop（拓展）

在這一環(huán)節(jié)，應(yīng)該回歸生活，詢問學(xué)生利用所學(xué)到的知識還可以解決生活中的哪些實際問題。提升思維，提問學(xué)生還有什么創(chuàng)新的解決方法。另外，課程需要升華，增加課程的意義與價值。

四、結(jié)語

針對“國內(nèi)stem理論尚未完善”以及“實踐并未體現(xiàn)真正的全人教育思想”，以及一些學(xué)校對“工程”理念的理解不深入，出現(xiàn)的教育偏差，結(jié)合學(xué)校多年steam校本教材的探索實踐，提出基于“廣域”整合課程理論下的steam教學(xué)模式，希望拋磚引玉，能對steam教育事業(yè)的發(fā)展提供借鑒。

【作者單位：西安高新國際學(xué)校 ?陜西】