迭代與創(chuàng)新：STEAM教育助力學生成長實踐樣態(tài)

章繼鋼 汪小玲

近年來，STEAM教育成為學校發(fā)展的推動力量，關注問題解決的跨學科學習成為深化教育教學改革的新風尚。自2004年開始，浙江省杭州市大關中學教育集團積極探索STEAM教育的實施路徑，經(jīng)過多年實踐，STEAM教育已經(jīng)深度融入學校課程體系，促進學校課程建設的循環(huán)發(fā)展。在STEAM教育的建設實施中，我們始終堅守學校教育的育人初衷，立足學生的“差”和“異”，以校本課程為抓手，以項目學習為載體，豐富學生的經(jīng)驗構建，助力學生成長?；仡橲TEAM教育的發(fā)軔歷程，我?；赟TEAM教育的課程經(jīng)歷了一個從無到有、從簡單到豐富的探索，在課程迭代中嘗試創(chuàng)新教育教學落地的過程。

1.0版：創(chuàng)新課程理念

兼顧“差”和“異” 作為一所公辦初中，學校教育的任何措施都需要面向全體學生，STEAM教育的實際落地也必然如此。因此，在STEAM教育的相關課程開發(fā)前，學校進行了學校課程開發(fā)與建設的問卷調查。從反饋結果分析可知，在23項學校課程目標的表述中，就“學生最認可的目標”這一調查項目，按選擇的學生人數(shù)百分數(shù)進行排序，排在前五項的是：（1）學會自主學習，占學生總數(shù)的75%；（2）養(yǎng)成良好的學習和行為習慣，占學生總數(shù)的68.75%；（3）學會認識自我，逐漸了解自己的興趣愛好，占學生總數(shù)的62.5%；（4）具有責任擔當，占學生總數(shù)的57.81%；（5）突出學科素養(yǎng)，占學生總數(shù)的54.69%?；诖?，我校STEAM課程的開發(fā)以促進學生自主學習為核心，在真實的項目經(jīng)歷中幫助學生完成知識和能力的自主構建，充分尊重學生個體學習的“差”和“異”。所謂“差”指學生同樣任務的完成程度不同，所謂“異”指讓不同的學生經(jīng)歷不同的課程項目。課程項目的達成目標逐級分層，達成目標的課程路徑也不再統(tǒng)一。我們認為校本STEAM課程體系應該符合學生的心理和思想的成長規(guī)律，讓學生在STEAM課程的學習過程中培養(yǎng)自主學習、實踐創(chuàng)新等核心素養(yǎng)，獲得成功的體驗，培養(yǎng)勤于學習、樂于合作、敢于擔當、勇于超越的成功學子。

轉變“教”與“學” 眾所周知，STEAM教育是指向問題解決的學習路徑，將現(xiàn)實的、復雜的問題進行一定維度的剖析，靈活運用所學知識，提出解決方案并加以嘗試和反思，直至形成問題解決的最佳方案。整個項目學習是學生主體進行的知識運用過程，打破學科邊界，展現(xiàn)融通思維，創(chuàng)造性地解決問題。因此，在STEAM課程的課堂實踐中，教師以“問”導“學”，通過情境分析、問題創(chuàng)設引導學生思考和實踐，師生間進行平等的探討、分析、對話與爭辯，營造積極有效的課堂互動氛圍，促進學生立場的有效學習真正發(fā)生。為確保STEAM課程的順利進行，我校在基礎課程的課堂率先嘗試新的教學方式，促進教師和學生在課堂的主體關系、角色功能的轉變。例如，我校的科學課堂進行了開放性科學實驗的嘗試，即提供一定的器材和實驗主題，學生自主設計實驗并進行實驗操作，教師僅提供必要的即時指導。語文名著閱讀鼓勵學生進行核心事件的描述，描繪路線圖、行程圖等，促使學生進行真閱讀。把課堂還給學生，營造自由表達的課堂氛圍，讓學生體驗學會學習的樂趣。

2.0版：創(chuàng)新課程建設

當STEAM教育理念逐漸在實踐中得以體現(xiàn)時，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)學校教育走向學生立場的發(fā)展階段，基于STEAM教育的校本課程建設揚帆起航。為保證課程的實操性和有效性，學校積極開展STEAM國際交流，已經(jīng)連續(xù)多年在美國、歐洲、澳洲等地開展師生STEAM國際游學活動，拓寬師生國際教育視野。2017年開始，學校連續(xù)承辦了三期“浙江—印州中小學課堂平移”項目，將美國印州STEAM課程平移到我校課堂教學，進行教學和師訓雙軌并行的國際交流項目。2018年成立浙江印州STEAM教學研究基地，進一步開展STEAM的項目落地、改造和本土化實踐，助力區(qū)域STEAM教學的研究和推廣。

STEAM項目平移 作為浙江—印州STEAM課程平移項目的“我們?nèi)绾卫蒙眢w運動的動能來儲存能量”跟進項目，通過“模仿、優(yōu)化、創(chuàng)新”的方式開展。將項目進行分解，根據(jù)涉及的具體學科進行一定的內(nèi)容學習，開展了以科學、工程為主，涉及技術、數(shù)學的分科教學。與此同時，在暑期中美課程平移項目中，利用四只二極管制作鎮(zhèn)流器，并利用電容儲存能量的知識與操作技能遠遠超出了初一學生能夠接受的范圍，所以對此進行了適當?shù)暮喕＝Y合浙教版八年級下科學第一章的電磁內(nèi)容，目標變?yōu)槎煤唵坞姶鸥袘R與直流發(fā)電機的結構，進行水動力發(fā)電機的設計與制作。在師生的共同努力下，平移項目在我校順利落地，并根據(jù)學生實際水平進行了部分項目任務的調整。平移項目的課堂實踐不僅激發(fā)了學生的學習熱情，也向我校教師展示了國際課堂的運行模式，對于我校STEAM課程的建設和實施有一定借鑒意義，在一定程度上促使我校積極探索本土化STEAM項目的創(chuàng)設。

STEAM項目創(chuàng)設 結合平移課程的經(jīng)驗和當前學校發(fā)展環(huán)境，我校著手創(chuàng)設自己的STEAM項目。不同學科的教師共商共建，在各種思維的碰撞中衍生了很多富有創(chuàng)意的STEAM項目。例如，以綠色環(huán)保為核心的“讓地球更美麗”項目，在項目中融入中美課程平移項目中的關鍵要素，以2019年國家政策推動倡導垃圾分類為背景，以杭州為例分析垃圾分類的原因、方式及作用，通過模擬垃圾分類過程讓學生參與垃圾分類過程，從而明確垃圾分類的具體過程，實現(xiàn)培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識的目標。該項目主要由走進STEAM的世界、垃圾分類、火力供暖、回收利用金屬、城市規(guī)劃設計以及極簡生活幾個項目組成。目前，學校已經(jīng)開設多個校本課程，其中“智能機器人”成為市精品課程，區(qū)精品課程有“模型課程”“3D打印創(chuàng)意課程”“未來城市”“3D橋梁”“暢游Scratch”“讓地球更美麗”等，為實現(xiàn)STEAM課程落地、培養(yǎng)學生跨學科綜合素養(yǎng)提供了契機。學生可以結合自身興趣選學此門課程，經(jīng)歷完整的課程學習。

項目賦能學科 校本STEAM課程作為基礎科學的補充，源于基礎課程又將反哺于基礎課程的學習，促使學校課程體系的發(fā)展趨于完善?；谖倚TEAM課程的全面實施，全校師生的思維方式深受影響，在基礎學科的教學和學習中處處滲透著學科融合的問題解決思維。學科中的STEAM項目悄然誕生，融通思維得以充分展示。基于學生興趣和已有的知識經(jīng)驗、生活積累，以資源的開發(fā)與利用為突破口，以興趣小組的主題實踐活動為載體，與STEAM課程有機整合，讓學生親歷和體驗探究的全過程，從中獲得知識、增長才干。學科中的STEAM項目不僅實現(xiàn)了學科內(nèi)容的有效拓展，同時也豐富了運用不同學科思維來看待事物、開展項目、解決問題的角度和方式。當前，我校諸多跨學科項目走進基礎學科的課堂，如以詩詞為載體，將語文、科學與數(shù)學三門學科巧妙結合的“詩詞‘理學”項目，在提高學生詩詞鑒賞能力的同時，充分領略科學與數(shù)學的理性魅力，感受人文底蘊，發(fā)展科學精神。從詩詞鑒賞出發(fā)，經(jīng)過數(shù)理邏輯思維的分析，回歸詩詞的創(chuàng)作，鼓勵學生的多元表達。

3.0版：創(chuàng)新學習空間

STEAM課程學習空間建設 學習空間服務于學校教育，滿足學生的學習需要。我校建設有一整幢5000平方米的STEAM創(chuàng)客中心，其中配備了1個多功能學習區(qū)、1個報告廳以及9個高科技、現(xiàn)代化、國際水準的創(chuàng)新實驗室，包括VR虛擬現(xiàn)實實驗室、未來城市實驗室、智能機器人實驗室、創(chuàng)新數(shù)字化實驗室、空模實驗室、海模實驗室、車模實驗室、3D打印創(chuàng)意實驗室、好好搭搭實驗室等。

功能型的學習空間為學生的學習提供了良好的學習環(huán)境，服務于STEAM課程的多元課程組織形式，更為普及型的 STEAM課程提供了建設基礎。我校引進中旭教育，由他們?nèi)Y投入，建設了未來城市實驗室。學生對未來城市的每一個有意思的想法，通過繪圖設計、建設模型、制作等一系列的實驗過程，得以實現(xiàn)。實驗室里有全套的制作工具，包括大型激光雕刻機、木工工具、全息展示屏等一流的設備。鑒于《未來城市》課程發(fā)展的前景和學校已有的基礎條件，我校擬在初一年級全面普及該課程項目，在STAEM教育實踐中激發(fā)創(chuàng)意，拓寬視野，發(fā)散思維，幫助學生實現(xiàn)知識的有效轉化，建立教育與生活的聯(lián)系，保留對未知世界的熱情，喚醒內(nèi)在需求。

STEAM生態(tài)園的建設 為進一步提高學生的綜合實踐能力，我校將千余平方米的屋頂覆土區(qū)域打造為“STEAM生態(tài)園”，該項目由師生共同設計規(guī)劃、種植實踐并探索發(fā)現(xiàn)，推動學校教育五育并舉的實際落地。一是豐富課程資源，深化學科教學：“STEAM生態(tài)園”的種植品類豐富，基于當前初中《科學》課本出現(xiàn)的植物進行選品，為學生提供科學觀察的實踐基地和相關科學實驗的素材。同時，為美術寫生、語文寫作等學科提供真實情境。二是加強勞動實踐，創(chuàng)德育新形式：學生根據(jù)學校規(guī)劃參與“STEAM生態(tài)園”項目的整個實施過程，體驗墾地、種植、養(yǎng)護、收獲，真實體驗勞作的艱辛和豐收的喜悅，提高學校德育實效性。三是專題探究學習，促進問題解決：學生可結合農(nóng)場實踐經(jīng)驗和課堂學習知識進行思辨，積極發(fā)現(xiàn)問題，利用農(nóng)場項目的學習空間和設備，對植物的生長發(fā)育進行專題探究，以真實的實踐思考問題解決方案。四是參與校園建設，體會責任擔當：學生參與農(nóng)場項目的灌溉系統(tǒng)設計、種植規(guī)劃、日常養(yǎng)護和成果優(yōu)創(chuàng)過程，通過自身的努力建設美好校園，樹立主人翁意識，體會責任擔當。

保持創(chuàng)新，打造初中STEAM教育新品牌

初中階段的學生具有很強的好奇心和探究欲，具有發(fā)現(xiàn)問題、主動學習、設計創(chuàng)造的潛能，校本STEAM課程為他們提供豐富的踐行機會和條件，讓學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得以落地。校本STEAM課程項目讓學生帶著真實問題探究知識，充滿了探究的欲望；學生通過自己的猜想假設、動手嘗試、不斷驗證自己的假設等過程，從不成功到接近成功再到成功，獲得真探究真學習的體驗，實現(xiàn)教學有效性和生本性的統(tǒng)一，讓學習的過程變成學生體驗成功的過程。學生在STEAM課程學習中體驗成功的同時增強了自信心。在校本STEAM課程學習中，與學生訪談，當問到“你有哪些收獲”時，90%的學生都提及學會了合作，他們發(fā)現(xiàn)合作很重要，特別是在需要完成一項比較難的任務時。而通過另一個針對合作的問題“你們合作得順利嗎，遇到什么樣的問題，又是怎樣解決的”訪談發(fā)現(xiàn)，學生們普遍在與同伴合作的時候遇到過摩擦，但隨后都能夠自行解決：或是兩個人各讓一步，或是對兩個人的想法都進行嘗試，隨后取較好的一個。通過STEAM學習培養(yǎng)學生興趣、愛好，拓展學生思維的深度與廣度，提高學生解決問題的能力，幫助學生了解自己學習與職業(yè)的性向，同時喚醒學生設計意識，激發(fā)其無限的創(chuàng)新力量，不斷推動學校教育的創(chuàng)新實踐。

（作者單位：浙江省杭州市大關中學教育集團）