中小学STEM课程平移项目分析与启示


  自2016年起,浙江省教育厅与美国印第安纳州教育厅合作实施“STEM课程平移项目”,邀请美国教师走进浙江省中小学课堂,面向学生开展STEM教学。2018年暑期的“STEM课程平移项目”在杭州市拱墅区、西湖区和上城区同时举行,各区开设8个平移项目教学班。600多名中国学生与30名美国教师开展了为期两周的STEM学习,来自全省各地的450多名教师观察课堂学习过程,体会美国教师课程组织与教学实施的经验。浙江省STEM教育“种子学校”与“培育学校”各派一个4人研修小组,负责观察研修一个教室的项目学习全过程,同时穿插美方与中方教师的互动研讨、专题讲座等活动。
  这种以观察为基础的“做中学”实践研修让每一位参训者深度参与。组建研修小组,研发研修工具,为项目带回各自学校开展跟进实践打下坚实的基础,使得本次研修成果丰富,后期平移学校跟进实验进展顺利有效。
  课程平移项目分析
  本次课程平移项目,美方带来的12个项目具有一定的代表性,可以较为全面地了解美方教师在STEM项目实施中所展现的教育理念,以及一些教学模式和策略,这对我们开展STEM教育的本土化探索具有很大的启示意义。每个项目开设两个班级,由美方两位教师同时进行教学,笔者参加的是西湖班的空气动力学课程项目。这些课程项目共同的要素是有真实情境、关键问题、设计方案、实施方案、改进方案、产品交流展示,以及关注过程、注重团队建设。课时安排为三个半天,共12课时,最后半天是成果展示,穿插研修教师与外教的互动探讨、专题讲座、反思交流等。
  笔者在与外教的互动研讨中,也咨询了美方教师,了解到目前美国的STEM课程也不是所有学校都在开展,也并非已经全面普及,他们也还是处于一种探索推广阶段,也就是说不存在“原汁原味的STEM教育”,实践永远在路上。而从以上项目实践教学中,我们认为STEM项目并非仅仅是那些高大上的技术类课程,也可以是一些朴素真实的生活化问题,甚至可以是在教师完成了一个学科单元的基础上,作为奖励性的一种综合主题活动。以项目式的整体设计去融入多学科的知识,让学生综合应用所学知识解决实际问题,这是对知识学习的一种深化。那么哪些学科的老师可以来参与实践STEM课程呢?笔者对此次参与教学的美方教师学科专业背景也进行了分析,我们发现真正有STEM专业技术类背景的教师仅有4人。
  目前我国新入职的教师都有学科专业背景,但非常缺少全科教师,而具有STEM专业资质的教师几乎没有。那么国内的STEM教育由谁来实践呢?信息技术教师、科学教师,还是综合实践教师?笔者认为学校中的任何一位老师都可以来做,只要我们老师对此有兴趣,有终身学习的自觉,再具备STEM教育理念和项目设计能力即可在本校中进行实践。一些具备条件的学校,可以把STEM作为一个独立的课程进行综合学习;也可以把STEM 整合到每位教师各自学科教学中,应用于学科项目化学习之中;还可以开展跨学科的学校实践性学习活动,考查学生综合运用知识的能力,把不同学科内容知识的评估留给对应学科的教师,甚至是校园里体现STEM理念的各种学习活动等。这样STEM教育就会在我们的学校里越来越普及,从而使更多的学生受益。
  课程平移项目启示
  通过这次“STEM课程平移项目”的深度研修活动,笔者认为对开展STEM教育校本化探索有如下五个方面启示。
  1.培养适应未来可持续发展的人
  作为教师,我们的育人目标是培养应试的人,还是培养独立自主,可持续发展的人?如果教育是培养一个可持续发展的人,那么我们的教育理念会发生变化,教学中就能够关注学生、允许失败、结果开放。我们的评价指标也就会随之发生变化,让学生亲历过程,不论是失败还是成功,关注的应该是学生测试的想法、策略是否正确,解决问题的方法、方式是否正确。这样才是真正基于核心素养的教育,帮助学生找到学习的内驱力、适合自己的方法、锲而不舍的精神和探究实践的勇气。
  2.让PBL和UbD成为我们教学的第二本能
  PBL是指基于项目的STEM设计,将传统的探究学习教案转化成STEM项目学习,在大概念、基本问题、核心挑战任务高位引领下进行梳理和改造。开展项目学习,能促使学生深度学习,将习得的知识技能应用于解决真实世界的复杂问题,它需要我们教师具有跨学科、融合性教学的能力,给予学生一种跨学科的学习方式。
  教师基于项目的教学创新能力需要一个综合的能力,这个综合的能力是能够从一个全新的视角看待问题,或者重新界定问题。教师要善于从实际生活中提出问题,基于学科进行分析和思考,并着手进行设计和实践,把创新的想法变成现实。
  UbD模式是指通过“以终为始”的逆向设计促进学生深入而持久地理解,是主动学习和意义学习的有效模式。它从理解掌握出发,设计符合学生学习和认知规律的科学的单元课程,培养学生主动建构意义和学习迁移的高阶思维能力。其中逆向设计是“理解为先促进设计模式”的重要逻辑思路,分为明确预期学习结果、确定恰当评估办法、规划相关教学过程三个阶段,以目标为根本,确定合适的评估方式和教学活动,是当今一种主流的单元教学设计模式。
  3.注重团队建设下的项目合作
  今天的孩子,尤其是独生子女,自我意识、个性强,往往不合群,同学之间不能开启真正的合作。而一個STEM项目往往不是一个简单的活动,需要众多人的合作,所以教师必须要注重孩子合作力、领导力和表达力的训练。
  在美方的课堂上,笔者看到每位教师都精心准备了许多团队建设的活动或游戏,如“大风吹游戏”“抛球游戏”“无声排队”“信任游戏”“团徽设计”等等,在进行循环任务教学模式过程中,往往团队建设和课程项目并行。正是外教注重通过团队建设发展这几种能力,才在宝贵的教学时段内让团队成员得到了有效的磨合,为学生提供多种交流表达、合作互学的机会。
  我们的教师往往受限于本学科专业知识技能的束缚,也没有受过跨学科项目式教学的培训。因此需要通过不同教师间跨学科的合作提高成效,建立学科学习共同体,成立以科学、美术、数学、信息技术等多学科教师组成的STEM跨学科研究小组,为本校策划STEM项目学习挑选最好的搭档,营造环境。

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