《中國(guó)教師報(bào)》2019年03月27日

STEM是當(dāng)下教育教學(xué)改革的潮流，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用，可以鍛煉學(xué)生運(yùn)用理工科知識(shí)技能發(fā)現(xiàn)和解決真實(shí)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生批判思維和創(chuàng)造性解決問題的能力。但是，STEM課程的內(nèi)容來自哪里，如何設(shè)計(jì)？我們?cè)谕苿?dòng)深圳市龍崗區(qū)人文引領(lǐng)的STEM教育（A-STEM）的過程中，建議教師用以下5種方法設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。

從學(xué)生中來——學(xué)生喜歡什么就做什么

時(shí)下的STEM教育烙下了很深的傳統(tǒng)教育的影子——以知識(shí)為中心。因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科，就找來各學(xué)科教師，分析是否有共同的知識(shí)，如果有就變成跨學(xué)科的STEM主題學(xué)習(xí)。若做得好，這種方法可以產(chǎn)生不錯(cuò)的學(xué)習(xí)效果，但很多時(shí)候因?yàn)槿狈?nèi)在聯(lián)系而變成各學(xué)科一起活動(dòng)的拼盤。這種情況是以知識(shí)為中心、缺乏對(duì)人觀照的內(nèi)在缺陷造成的。

我們?cè)谕七M(jìn)STEM教育時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題很突出，于是提出了以人為中心的A-STEM，它是STEM的變式，由人文（Arts）引領(lǐng)，而不是只讓學(xué)生學(xué)習(xí)硬科技，一方面強(qiáng)調(diào)STEM項(xiàng)目要為人類福祉服務(wù)，另一方面強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，要滿足學(xué)生的興趣需要，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性成長(zhǎng)。于是，把Arts放到了STEM的前面，形成了獨(dú)具特色的A-STEM。所以，A-STEM不是以知識(shí)主題為中心，而是以學(xué)生興趣和個(gè)性為中心，幫助他們發(fā)展自己的研究項(xiàng)目。

這需要教師養(yǎng)成一個(gè)習(xí)慣：多了解學(xué)生日常生活中接觸的是什么，對(duì)什么感興趣，曾經(jīng)玩過什么STEM項(xiàng)目，曾經(jīng)遇到過哪些困難，目前具備完成哪些項(xiàng)目的知識(shí)和技能？了解了這些，就可以從學(xué)生興趣出發(fā)，開發(fā)出學(xué)生真正喜歡的課程。比如，深圳龍崗區(qū)下李朗小學(xué)一個(gè)學(xué)生曾用鳳仙花染了指甲，她的伙伴感覺這件事很新奇，想知道鳳仙花是否還可以染毛線。于是，教師和學(xué)生一起把這個(gè)項(xiàng)目變成了一個(gè)小課題，開展了趣味盎然的研究。再比如，一年級(jí)教材中的小動(dòng)物主題學(xué)習(xí)，龍崗區(qū)龍城小學(xué)的教師選擇昆蟲為研究對(duì)象，科學(xué)教師為學(xué)生找來《微觀世界》科學(xué)視頻，學(xué)生被可愛的昆蟲迷住了。由于有了一定的知識(shí)鋪墊和直觀感受，整個(gè)校園變成了學(xué)生觀察昆蟲的樂園。再加上語文教師帶領(lǐng)學(xué)生閱讀法布爾的《昆蟲記》，美術(shù)教師帶領(lǐng)學(xué)生畫昆蟲、設(shè)計(jì)昆蟲仿生物品，學(xué)生中涌現(xiàn)出許多小昆蟲學(xué)家。

從教材中來——把教材單元重構(gòu)成項(xiàng)目實(shí)踐

在推進(jìn)面向全體學(xué)生的A-STEM項(xiàng)目過程中，我們不主張教師做加法，也不要過多占用學(xué)生課外時(shí)間。實(shí)際上，教師和學(xué)生的在校時(shí)間是有限且恒定的，做加法不僅增加了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)和學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也可能因?yàn)闆]有時(shí)間單獨(dú)去做而讓主題學(xué)習(xí)流產(chǎn)。

 A-STEM倡導(dǎo)向課內(nèi)要時(shí)間，最直接的做法是將教材重構(gòu)成項(xiàng)目實(shí)踐。統(tǒng)編教材編排大多是以知識(shí)為主題設(shè)計(jì)的，這樣的主題不一定能引起學(xué)生的興趣。為此，我們重構(gòu)教材，一是向?qū)W生了解哪些內(nèi)容能引起他們的興趣，二是從教材中尋找哪些內(nèi)容可以設(shè)計(jì)成項(xiàng)目實(shí)踐。

這里有必要說明一下什么是項(xiàng)目實(shí)踐。在A-STEM中，項(xiàng)目實(shí)踐是指一個(gè)長(zhǎng)周期的真實(shí)探究項(xiàng)目，學(xué)生要在真實(shí)世界里發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，彌合知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用之間的裂縫。比如在小學(xué)科學(xué)的能量單元，教材的編排順序是：電和磁、電磁鐵、電磁鐵的磁力（一）、電磁鐵的磁力（二）、神奇的小電機(jī)、電能從哪里來、能量和太陽。這樣的編排反映了從電磁轉(zhuǎn)換知識(shí)到能量轉(zhuǎn)換知識(shí)的遞進(jìn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)方式是一個(gè)實(shí)驗(yàn)揭示一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在轉(zhuǎn)換為A-STEM項(xiàng)目實(shí)踐時(shí)，教師可以把前4課內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一個(gè)4課時(shí)的挑戰(zhàn)項(xiàng)目：用身邊的材料設(shè)計(jì)一個(gè)磁力最大的電磁鐵，并用實(shí)驗(yàn)證明哪些因素影響了電磁鐵磁力的大小，你是怎樣結(jié)合這些因素制作出磁力強(qiáng)大的電磁鐵的。這樣的轉(zhuǎn)換將有關(guān)電磁鐵的知識(shí)點(diǎn)包含其中，把知識(shí)獲取和應(yīng)用融合在一個(gè)長(zhǎng)周期的項(xiàng)目中。

從這個(gè)案例可以看出，教師把按知識(shí)點(diǎn)先后順序編排的線性教材轉(zhuǎn)換為以解決問題為線索的開放性實(shí)踐項(xiàng)目，不僅學(xué)生能學(xué)以致用，教師也會(huì)對(duì)自己的教學(xué)工作充滿成就感。

從課標(biāo)中來——用研究和設(shè)計(jì)的方式學(xué)習(xí)

 STEM教育采取科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的方式是一種有效的學(xué)習(xí)方法，但依據(jù)課標(biāo)編制的教材是以知識(shí)為中心組織的，這就需要教師把課標(biāo)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為以科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)為中心，但課標(biāo)內(nèi)容不可能、也沒必要全部轉(zhuǎn)換到這個(gè)方向上來。這就需要教師仔細(xì)研讀課標(biāo)，結(jié)合對(duì)學(xué)生的了解，明確哪些知識(shí)內(nèi)容可以用科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的方式來學(xué)習(xí)。以小學(xué)科學(xué)為例，課標(biāo)中的“材料具有一定的性能”，如果只是學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，介紹各種常見的材料就可以了。但是，如果要利用某些材料的性能制作具備一定功能的作品，就要設(shè)計(jì)成工程項(xiàng)目。例如，比較哪種學(xué)生制作的保溫裝置可以延緩冰的融化速度。這樣的工程挑戰(zhàn)活動(dòng)不僅可以讓學(xué)生了解材料特性，還可以把溫度和溫度傳遞等知識(shí)融入其中，實(shí)現(xiàn)了通過一個(gè)工程活動(dòng)學(xué)習(xí)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的目的。再比如，聲音的知識(shí)可以融入制作吸管笛這樣小巧的發(fā)聲玩具或樂器制作中，融入對(duì)“兔子耳朵為什么這么大”的基于模型的探究中，把知識(shí)的獲取與應(yīng)用融合在一起，避免學(xué)而不能用。

從社會(huì)熱點(diǎn)中來——做生活的參與者

A-STEM或者說所有的STEM教育都強(qiáng)調(diào)要與社會(huì)生活相結(jié)合。處在科技無孔不入的社會(huì)，生活中的許多問題都與STEM的內(nèi)容相關(guān)。比如健康與醫(yī)療問題，有人看了《黃帝內(nèi)經(jīng)》《本草綱目》就以為可以當(dāng)醫(yī)生，生病不去醫(yī)院而選擇自己治療。特別是自媒體和大眾媒體關(guān)注的這類事件，在挑戰(zhàn)著人們的良知和智慧。這些挑戰(zhàn)中有許多案例適合中小學(xué)生去探究，所以這類問題也可以設(shè)計(jì)成A-STEM項(xiàng)目實(shí)踐。

從最新科技中來——與時(shí)代共進(jìn)步

科技發(fā)展一日千里，科學(xué)類課標(biāo)和教材相對(duì)于時(shí)代發(fā)展來說具有一定的滯后性，這就需要教師將一些新科技的內(nèi)容設(shè)計(jì)成A-STEM項(xiàng)目實(shí)踐，作為對(duì)課標(biāo)和教材的補(bǔ)充。比如，小學(xué)信息技術(shù)教材長(zhǎng)期以教“Windows+Office”的操作為主，而人工智能、物聯(lián)網(wǎng)早已家喻戶曉，學(xué)生不學(xué)編程顯然是落伍的。即便是編程，以前我們都是用搭積木式的Scratch編程軟件，但很快發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件不具備許多基本的編程功能，而后來有研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了不少比Scratch更優(yōu)秀的軟件，比如，Snap在編程功能上的提升可以讓學(xué)生發(fā)揮出更多的想象力和創(chuàng)造力，如果我們還是守著Scratch教材不去做調(diào)整，也許會(huì)讓學(xué)生錯(cuò)過體驗(yàn)科技社會(huì)豐富性的一個(gè)機(jī)會(huì)。

    （作者單位系廣東省深圳市龍崗區(qū)依山郡小學(xué)）