STEAM課程：在學(xué)科融合中培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力

STEAM課程：在學(xué)科融合中培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力童年和少年是人生中的重要時(shí)光，這個(gè)年齡的孩子對(duì)學(xué)習(xí)和生活充滿(mǎn)著天真爛漫的想象，期望能夠應(yīng)用所掌握的知識(shí)和技能去解決生活中的問(wèn)題，從而獲得認(rèn)同感和成就感。在真實(shí)世界中，人們?cè)诜治鰡?wèn)題和解決問(wèn)題的時(shí)候是沒(méi)有學(xué)科界限的，但在現(xiàn)行的中小學(xué)課程體系中，分科課程幾乎占據(jù)了大部分課程計(jì)劃。這些注重學(xué)科邏輯體系、知識(shí)點(diǎn)彼此獨(dú)立的課程，人為地割裂了學(xué)生認(rèn)知中的完整世界，減弱了學(xué)生遷移知識(shí)和技能的主動(dòng)性和敏捷性，導(dǎo)致學(xué)生綜合實(shí)踐能力不足?！痘A(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》規(guī)定：小學(xué)階段以綜合課程為主;初中階段設(shè)置分科與綜合相結(jié)合的課程。課程體系在整體上謀求走向綜合化，堅(jiān)持的理念就是反映學(xué)生生活的完整性，克服當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程脫離學(xué)生自身生活和社會(huì)生活的傾向，幫助學(xué)生在生活世界中選擇感興趣的探究主題，過(guò)有價(jià)值的生活。由此可見(jiàn)，教育決策者已經(jīng)意識(shí)到分科課程存在的弊端，開(kāi)始試圖尋求解決方法，軟化學(xué)科之間非此即彼的矛盾，將綜合性課程融入現(xiàn)行的中小學(xué)課程體系當(dāng)中。在科學(xué)技術(shù)跨躍式發(fā)展的現(xiàn)代，對(duì)課程的本質(zhì)和社會(huì)關(guān)聯(lián)的理解，對(duì)教育哲學(xué)的認(rèn)知和駕馭，已經(jīng)深刻地影響著課程的價(jià)值取向。依據(jù)新形勢(shì)和新要求，STEAM正以“跨學(xué)科融合”為核心特征引起越來(lái)越多教育人的關(guān)注。它所關(guān)注的目標(biāo)和存在的優(yōu)勢(shì)正是我國(guó)基礎(chǔ)教育轉(zhuǎn)型的方向。本文嘗試推出STEAM理念下的綜合課程系列，力求在學(xué)科融合中培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。一、STEAM課程的本質(zhì)在課程開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，比較常見(jiàn)的課程分類(lèi)有四種，即分科課程、綜合課程、學(xué)科課程和活動(dòng)課程（詳見(jiàn)表1）。分科課程是指從不同門(mén)類(lèi)的學(xué)科中選取知識(shí)，按照知識(shí)的邏輯體系，以分科教學(xué)的形式向?qū)W生傳授知識(shí)的課程。學(xué)科課程與分科課程基本上是一致的，但是分科課程更加注重課程內(nèi)容的形式，而學(xué)科課程更加強(qiáng)調(diào)課程的屬性和學(xué)科自身的完整性。綜合課程是一種主張整合若干相關(guān)聯(lián)的學(xué)科而形成的一門(mén)更廣泛的彼此相關(guān)聯(lián)的課程。本文所推出的課程本質(zhì)上是融合了STEAM理念的、綜合的學(xué)科課程。一方面注重科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)五個(gè)擘科知識(shí)的邏輯體系。另一方面體現(xiàn)綜合性，即整合多個(gè)學(xué)科知識(shí)，打破學(xué)科壁壘，每個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目至少包含以上五個(gè)學(xué)科的知識(shí)要素。二、STEAM課程的核心觀點(diǎn)（一）跨學(xué)科，以相關(guān)學(xué)科整合為基礎(chǔ)跨學(xué)科融合是STEAM教育理念的核心屬性，它涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)五門(mén)學(xué)科。STEAM理念下的綜合課程系列要至少涵蓋五個(gè)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，活動(dòng)設(shè)計(jì)要跨越學(xué)科的界限，彼此融合。隨著跨學(xué)科綜合活動(dòng)項(xiàng)目的開(kāi)展，學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)情境下的探究活動(dòng)，連接頭腦中碎片化的知識(shí)和技能，從而提高自身的綜合實(shí)踐能力。（二）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，以真實(shí)問(wèn)題解決為導(dǎo)向教師提供一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題情境，讓學(xué)生利用所學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能去完成一個(gè)具體的任務(wù)。真實(shí)的問(wèn)題情境也會(huì)讓學(xué)生明白，教師提供的知識(shí)和技能是真實(shí)的，是能夠與生活世界建立聯(lián)系的。學(xué)生在問(wèn)題解決的過(guò)程中要綜合運(yùn)用多種學(xué)習(xí)方式，比如自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和觀察探究等，在反復(fù)的思考和討論中逐步攻克難點(diǎn)，從而獲得成功的體驗(yàn)?，F(xiàn)代教育心理學(xué)顯示，當(dāng)學(xué)習(xí)者遷移所學(xué)時(shí)，會(huì)引發(fā)持久的注意力。這樣的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變了重書(shū)本輕創(chuàng)造的傳統(tǒng)教育思想，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)動(dòng)手環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過(guò)觀察、想象、構(gòu)思、操作等思維過(guò)程將所學(xué)的知識(shí)技能內(nèi)化到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、并學(xué)以致用。（三）設(shè)計(jì)思維，以任務(wù)整體構(gòu)思為支架在STEAM的學(xué)習(xí)中，要求學(xué)生養(yǎng)成初步的工程設(shè)計(jì)思維。一方面，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)生會(huì)將頭腦中碎片化的思維進(jìn)行梳理，通過(guò)文字或者草圖的形式表達(dá)出來(lái)，通過(guò)對(duì)外形的設(shè)計(jì)和原理的理解來(lái)增強(qiáng)知識(shí)的融合和遷移。另一方面，在實(shí)踐制作前要求學(xué)生進(jìn)行方案的構(gòu)思和程序的架構(gòu)，養(yǎng)成初步的工程設(shè)計(jì)思維。設(shè)計(jì)的思想可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，幫助學(xué)生在探索中發(fā)展觀察能力、想象能力、分析能力以及創(chuàng)新能力。（四）融合藝術(shù)，以創(chuàng)造美為發(fā)展趨勢(shì)廣義的藝術(shù)包含美術(shù)、音樂(lè)、語(yǔ)言和人文要素。教學(xué)中要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)人文和社會(huì)學(xué)科的重視，在設(shè)計(jì)階段、表達(dá)階段、傳播階段都要融入審美維度的評(píng)價(jià)。例如，在圍繞“匠心燈影”項(xiàng)目中，隨著教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)，學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)中的能力得到了強(qiáng)化和提升（詳見(jiàn)圖1）。除此之外，還要求學(xué)生在創(chuàng)意寫(xiě)作和口語(yǔ)表達(dá)方面能夠使用有效術(shù)語(yǔ)制作一份產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或者廣告，從而提高學(xué)生的人文和藝術(shù)素養(yǎng)。（五）角色分工，以公平地參與為價(jià)值追求注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)，主張通過(guò)小組合作的方式集思廣益、相互啟發(fā)，共同完成一個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)°STEAM的活動(dòng)項(xiàng)目來(lái)源于生活，從真實(shí)的情境出發(fā)，因此在解決問(wèn)題的過(guò)程中離不開(kāi)同伴、家長(zhǎng)或者教師的協(xié)助。一方面，在方案的構(gòu)思階段要求學(xué)生以小組為單位，通過(guò)觀察分析，掌握所需的知識(shí)和技能。然后小組成員之間分工合作，完成作品或者模型的制作。另一方面，在匯報(bào)階段要求學(xué)生以小組為單位，對(duì)作品進(jìn)行介紹。整個(gè)環(huán)節(jié)都是依據(jù)小組成員的共同表現(xiàn)作為評(píng)價(jià)的參考依據(jù)。三、STEAM理念下綜合課程的實(shí)施路徑雖然STEAM教育受到越來(lái)越多教育者的關(guān)注，但STEAM教育的開(kāi)展仍然處于非正式的教育當(dāng)中。如何與現(xiàn)存的學(xué)科或者不同方式的課程進(jìn)行整合、如何落實(shí)跨學(xué)科融合的理念、如何實(shí)施與評(píng)價(jià)，這些都是等待解決的問(wèn)題。（一）挖掘現(xiàn)有課程中的STEAM元素在已經(jīng)開(kāi)展的課程當(dāng)中尋找與STEAM理念相吻合的元素不僅能夠有利于新理念的落實(shí)，也能夠深化和豐富原有課程。在實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)很多現(xiàn)存的課程或多或少都包含科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)五門(mén)學(xué)科的知識(shí)。例如，在電工課程中涉及的電學(xué)知識(shí)就屬于科學(xué)學(xué)科;木工課程前期的藝術(shù)設(shè)計(jì)、技術(shù)的使用以及實(shí)物工具的使用屬于技術(shù)學(xué)科;每一個(gè)任務(wù)之前的方案構(gòu)思、合作分工和程序架構(gòu)都涉及工程設(shè)計(jì)思維。（二）構(gòu)建STEAM課程體系STEAM的課程內(nèi)容不是以具體某個(gè)學(xué)科的邏輯展開(kāi)，單一地強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)同生活世界的關(guān)聯(lián)，而是在各學(xué)科之間進(jìn)行融合，軟化學(xué)科界限。這不僅是一種課程開(kāi)發(fā)過(guò)程，更是一種體現(xiàn)融合理念的教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程和教學(xué)實(shí)施過(guò)程。我校構(gòu)建了從5?6年級(jí)（詳見(jiàn)表2）和7?8年級(jí)（詳見(jiàn)表3）兩個(gè)學(xué)段的課程體系。（三）加強(qiáng)STEAM課程教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)課程項(xiàng)目要涉及多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技能，一名教師不可能精通所有科目，所以，我校STEAM研發(fā)團(tuán)隊(duì)由10名核心教師組成，學(xué)科背景包括物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、美術(shù)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科。核心組的教師主要通過(guò)任教學(xué)科和已經(jīng)掌握的專(zhuān)業(yè)學(xué)科知識(shí)開(kāi)展課程開(kāi)發(fā)。教師首先是一名學(xué)習(xí)者，能夠擁有搜索和快速加工的能力，通過(guò)核心團(tuán)隊(duì)研討的形式，與其他專(zhuān)業(yè)之間互相學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的交流。同時(shí)，我校還采取請(qǐng)進(jìn)來(lái)和送出去的方式，組織團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)STEAM理念以及實(shí)施策略等。四、STEAM理念下綜合課程的教學(xué)設(shè)計(jì)STEAM理念下綜合課程教學(xué)設(shè)計(jì)的理念是“給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)完整的世界”。在這一理念的指引下，我們以5?6年級(jí)“電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作”為案例，該案例融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)等學(xué)科的知識(shí)和技能，支持學(xué)生以多學(xué)科、多視角和多維度的方式認(rèn)識(shí)并改造世界。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中理解學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，這樣的設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了分科課程將知識(shí)割裂的不足，還原給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的、完整的世界。（一）主題說(shuō)明學(xué)生接觸電子產(chǎn)品的機(jī)會(huì)非常多，對(duì)于電子產(chǎn)品的制作充滿(mǎn)了濃厚的興趣。但是，他們往往會(huì)覺(jué)得電子產(chǎn)品的制作是科學(xué)家的事情，難度很高，會(huì)產(chǎn)生一些畏難情緒。為了激發(fā)學(xué)生的制作欲望，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電子產(chǎn)品的制作興趣，我們開(kāi)展了以“電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作”為主題的實(shí)踐活動(dòng)。本主題以制作小臺(tái)燈為載體，從學(xué)生的真^生活和發(fā)展需要出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力、分析和解決問(wèn)題能力以及動(dòng)手操作能力。通過(guò)觀察、分析、體驗(yàn)和實(shí)踐，學(xué)生會(huì)真實(shí)地感受到科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)等幾門(mén)學(xué)科之間的相互支撐、相互依賴(lài)和相互補(bǔ)充。（二）STEAM理念的融合整個(gè)主題活動(dòng)涉及的理念和內(nèi)涵可以用一句話概括，那就是“五個(gè)學(xué)科、三個(gè)階段以及兩種工藝”。五個(gè)學(xué)科是指將STEAM理念與勞動(dòng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，學(xué)生在項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中綜合運(yùn)用科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)和藝術(shù)五門(mén)學(xué)科的知識(shí)來(lái)完成一盞小臺(tái)燈的制作，每個(gè)學(xué)科涉及不同的知識(shí)和技能（詳見(jiàn)表4）。（三）活動(dòng)目標(biāo)如果只是為了完成一盞小臺(tái)燈的制作，那么最短時(shí)高效的方法是教師示范、學(xué)生模仿，而這種方法恰恰抽離了課程的“靈魂”，只剩下一些機(jī)械的技法，人為地將有意義的學(xué)習(xí)變成了機(jī)械的“傳技”。“做有靈魂的課程”是課程設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和落腳點(diǎn)，具體體現(xiàn)為四個(gè)維度的目標(biāo)（詳見(jiàn)表5）。（四）教學(xué)資源STEAM課程涉及的教學(xué)資源有專(zhuān)用教室、多媒體設(shè)備、工具和材料等。例如，木工工藝所需要的資源包括三合板、ABS空心管、502膠水、手鋸、圓頭鏗刀、丙烯;電工工藝所需要的資源包括LED燈、插頭線、電池盒、電池、開(kāi)關(guān)、剝線鉗;燈光秀包括A4紙張、彩筆。（五）教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)案（詳見(jiàn)表6）（六）教學(xué)評(píng)價(jià)為了促進(jìn)STEAM課程的不斷完善，需要在教學(xué)過(guò)程中同步開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)工作。一方面，我們?cè)O(shè)計(jì)了緊扣四維教學(xué)目標(biāo)的評(píng)價(jià)內(nèi)容，即掌握工具的使用方法，電路連接正確;在小組合作中，認(rèn)真聽(tīng)取同伴的發(fā)言，完成分擔(dān)的任務(wù);遇到困難主動(dòng)尋找解決問(wèn)題的辦法;小臺(tái)燈結(jié)構(gòu)牢固，設(shè)計(jì)新穎，美觀實(shí)用。另一方面，我們從課堂觀察、數(shù)據(jù)搜集等方面入手，審視STEAM綜合課程在發(fā)展學(xué)生想象力、創(chuàng)造力等方面的作用，判定其發(fā)展趨勢(shì)。雖然STEAM理念在中國(guó)仍然處于教學(xué)的邊緣地帶，但值得慶幸的是，我們