STEAM課程：點(diǎn)亮創(chuàng)新的燈

樊波

以科學(xué)發(fā)展為引領(lǐng)、以內(nèi)涵發(fā)展為核心，遵循“文化鑄魂、科技提升”的嘉定教育發(fā)展目標(biāo)，上海市嘉定區(qū)南苑中學(xué)設(shè)計(jì)了“科技逸興”的科技創(chuàng)新教育思路。尤其是嘉定教育局在“十三五”開局之年提出了“研發(fā)融合人文和科技特色的區(qū)本STEAM課程，促進(jìn)學(xué)生人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。”學(xué)校在原有科技創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善科技創(chuàng)新課程體系，豐富科技“綠色長(zhǎng)廊”專用基地，新開發(fā)科技課程教材，搭建適合學(xué)生科技學(xué)習(xí)、實(shí)踐的交互式平臺(tái)。同時(shí)推動(dòng)“校企資源整合”建設(shè)，豐富學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)歷和實(shí)踐體驗(yàn)。

一、完善STEAM課程支持條件

1.有硬件

隨著科技創(chuàng)新活動(dòng)逐年發(fā)展，目前學(xué)校有機(jī)器人教室、物理實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生作品展示間、格物斯坦機(jī)器人室、三模室、頭腦奧林匹克（Odyssey of the Mind，簡(jiǎn)稱OM）訓(xùn)練室、魔幻板室等，這些能確保師生開展科技社團(tuán)活動(dòng)、科技論壇活動(dòng)等有固定場(chǎng)所，并為區(qū)域內(nèi)學(xué)校開展科技活動(dòng)提供場(chǎng)所。

2.有軟件

學(xué)校原來并沒有專業(yè)科技教育師資，但在科技教育活動(dòng)開展過程中，涌現(xiàn)了一批愿嘗試、肯吃苦、會(huì)鉆研、出成果的教師，這批教師分別來自化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科。他們通過課程設(shè)計(jì)、教材編寫、社團(tuán)輔導(dǎo)、競(jìng)賽指導(dǎo)、校內(nèi)外培訓(xùn)、外出學(xué)習(xí)、自我充電等形式，挖掘了自身潛能帶領(lǐng)學(xué)生開展各類科技活動(dòng)與比賽。隨著學(xué)生在科技創(chuàng)新活動(dòng)中不斷成長(zhǎng)，這批教師也逐步成長(zhǎng)起來，并成為學(xué)校科技教育先鋒。

3.有活動(dòng)

學(xué)校每年會(huì)開展車模、船模、航模比賽，以及機(jī)器人、Scratch創(chuàng)新編程、OM等各類科技創(chuàng)新活動(dòng)。隨著“科技逸興”特色項(xiàng)目創(chuàng)設(shè)，學(xué)校形成了固定的科技活動(dòng)時(shí)間與定例，每年上半年舉辦 “科技節(jié)活動(dòng)”，下半年每月舉辦“科技專項(xiàng)比賽”，比賽內(nèi)容也不斷豐富、完善。

學(xué)校除科技節(jié)活動(dòng)外，也定期開展一些綠色創(chuàng)意活動(dòng)，如“廢舊材料再利用——?jiǎng)?chuàng)意花盆設(shè)計(jì)與制作比賽”“綠色環(huán)保廢舊材料回收活動(dòng)”；同時(shí)還舉辦科普系列講座，如科技創(chuàng)新知識(shí)講座、機(jī)器人知識(shí)講座等；還新增加了紙張疊加、硬幣承重、“格物斯坦”機(jī)器人、“魔幻板”系列、SolidWorks三維圖形設(shè)計(jì)及3D打印等。形式多樣的社團(tuán)活動(dòng)為學(xué)生參與科技創(chuàng)新提供了多種選擇。

二、積極投身頭腦奧林匹克

南苑中學(xué)參加頭腦奧林匹克（OM）創(chuàng)新大賽和親子擂臺(tái)賽、萬人大挑戰(zhàn)等活動(dòng)已經(jīng)有5個(gè)年頭，也在OM舞臺(tái)上逐漸嶄露頭角，分別在2013年與2014年獲得OM創(chuàng)新大賽中國(guó)區(qū)決賽結(jié)構(gòu)類賽題初中組二等獎(jiǎng)。并在2015年的OM中國(guó)區(qū)決賽暨第28屆中國(guó)上海OM創(chuàng)新大賽中獲得“釋放玻璃球的結(jié)構(gòu)”第一名。這些成果得益于學(xué)校良好的科技創(chuàng)新氛圍，也離不開師生的共同努力。

1.學(xué)校科技教育團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練技術(shù)是成敗的關(guān)鍵

在OM社團(tuán)活動(dòng)中，教師團(tuán)隊(duì)無論是教育方法技術(shù)還是OM專業(yè)能力技術(shù)都很過硬。經(jīng)過幾年的OM訓(xùn)練，教師團(tuán)隊(duì)總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，摸索出了訓(xùn)練三部曲。第一步：新人入隊(duì)，首先安排比較艱苦的訓(xùn)練，此過程告訴學(xué)生，不吃苦頭就能獲得的成功叫運(yùn)氣，不是真正的成功。社團(tuán)教師絕不強(qiáng)留一位成員，全部自愿。能夠熬過第一步，才開始第二步，即增加學(xué)生最喜歡的即興題訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，多角度看事物的能力。經(jīng)過一段時(shí)間，許多學(xué)生反映以前寫作文像擠牙膏，現(xiàn)在寫文章時(shí)思潮滾滾，這說明學(xué)員在教師帶領(lǐng)下，有了切身感悟與體會(huì)。第三步：老隊(duì)員帶教新隊(duì)員，老隊(duì)員手把手教新隊(duì)員承壓訓(xùn)練，讓他們自編即興題給新隊(duì)員練習(xí)，自己當(dāng)裁判。通過這一過程，新舊學(xué)員都能發(fā)現(xiàn)各自的不足，并不斷反思與修正，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步成長(zhǎng)為一個(gè)優(yōu)秀的OM隊(duì)員。

2.科技教師亦師亦友

OM訓(xùn)練中，師生要長(zhǎng)期相處，教師的言行會(huì)直接影響學(xué)生。學(xué)校的OM教練，學(xué)會(huì)了一種方法，叫作“我是一位懶惰的OM教練”。

【案例】 社會(huì)上有一種說法，勤勞能干的媽媽往往會(huì)造就一個(gè)能力較差的孩子，那我是不是應(yīng)該嘗試著去做一位“不靠譜”的教練呢？

學(xué)生與我相處了一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)我記性不好。孩子們說：“老師，你怎么總記不住我們的名字？”于是，我提示他們，只有表現(xiàn)突出才能讓我印象深刻！我還有點(diǎn)丟三落四，總是找不到東西，和他們?cè)谝黄鸬目陬^禪就是，這個(gè)東西我交給你了，你幫我記著。于是他們都會(huì)留個(gè)心眼，成了我們社團(tuán)的小當(dāng)家，我想他們的內(nèi)心是有點(diǎn)崩潰的，心想老師怎么這么無能。

我還是一個(gè)很懶的人，其他隊(duì)都是勞技與美術(shù)教師制作道具與服裝，語(yǔ)文教師負(fù)責(zé)寫劇本并填寫比賽表格，而我把這些事都讓學(xué)生做。他們?yōu)榱隧樌麉⒓颖荣愔荒茏约焊桑谖抑笇?dǎo)下一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)著做，他們?cè)谝槐楸槊鞣稿e(cuò)中變得越來越能干。我只適時(shí)給予他們肯定與表?yè)P(yáng)，以此提升士氣，讓他們覺得自己好厲害，這么難的事都搞定了。

長(zhǎng)此以往，孩子們的處事能力、協(xié)調(diào)能力都獲得了提升。不同班級(jí)的學(xué)生漸漸變得親密無間了，團(tuán)隊(duì)凝聚力逐步提升。

不難看出，教練們并不是真正懶惰，而是希望激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能，全面提升學(xué)生能力。他們將自己的大智慧隱藏在“放任”學(xué)生“胡作非為”的行為背后，循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生指導(dǎo)。許多實(shí)驗(yàn)與題目訓(xùn)練都是教練先思考如何做，如何巧做，如何做得達(dá)到OM要求，隨后再慢慢滲透給學(xué)員們。

正是因?yàn)閾碛羞@樣亦師亦友的教練，學(xué)校的科技教育才發(fā)展得很好，學(xué)生潛能才得到了開發(fā)，能力得到了展示。

三、設(shè)計(jì)觸摸“智造”

學(xué)校的科技教育經(jīng)驗(yàn)告訴我們，STEAM再熱、創(chuàng)客再高端，如果不讓學(xué)生去觸摸、去感受、去體會(huì)、去實(shí)踐、去反思，那么它只是空談。因此，學(xué)校在再三思量后，把科技創(chuàng)新重點(diǎn)轉(zhuǎn)到了“制造”上。讓學(xué)生先學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的“制造”，在此過程中練好基本功，在“制造”過程中體驗(yàn)、領(lǐng)悟、修正科學(xué)概念或科學(xué)原理。我們將這種智慧地讓學(xué)生去“觸摸”的“制造”稱為“智造”。

1.科技活動(dòng)形式多樣化

學(xué)校每年會(huì)有不同主題的科技活動(dòng)及比賽，這些活動(dòng)及比賽盡量做到全體學(xué)生參與。比如，綠色環(huán)保為主題的科技節(jié)活動(dòng)、3D打印和電子垃圾與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的系列科普講座、科技知識(shí)小達(dá)人PK賽、魔幻板創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作、三模比賽、SolidWorks圖形設(shè)計(jì)、Scratch編程、科幻畫、科普書法、鋼鐵俠與3D打印、戈德堡裝置、廢舊電子產(chǎn)品兌換、紙橋、紙船承重等一系列科技比賽和展示活動(dòng)，吸引了全校師生的傾情參與。

2.科技活動(dòng)空間的多層化

學(xué)校的科技活動(dòng)場(chǎng)所由原來的兩間活動(dòng)室發(fā)展到“綠色科技長(zhǎng)廊”，共有科技專用教室近10間，展廳多間，室外船模專用水池等。當(dāng)科技活動(dòng)開展時(shí)，可看到頭頂有航拍、有飛機(jī)模型、有氣象活動(dòng)等；專用教室有競(jìng)技類科技比賽，操場(chǎng)等場(chǎng)所有普及類科技活動(dòng)，專用水池內(nèi)有船模、航模比賽……三維空間的活動(dòng)可謂豐富多彩。

3.科技活動(dòng)時(shí)間靈活化

除每年、每學(xué)期的大型活動(dòng)外，學(xué)校每周五下午第一節(jié)課都有各類科技課程有序開展，也安排其他時(shí)間進(jìn)行科技類活動(dòng)和訓(xùn)練。比如，早上課前進(jìn)行遙控車模、航模的興趣活動(dòng)；中午進(jìn)行各項(xiàng)賽事的賽前集訓(xùn)；利用班會(huì)課開展“十分鐘OM即興題”活動(dòng)；利用雙休日開展航拍等課程。

四、校企聯(lián)動(dòng)使STEAM資源效益最大化

學(xué)校在科技教育不斷探究與創(chuàng)新歷程中，不滿足現(xiàn)狀，不斷提升。近兩年，學(xué)校在社區(qū)、工業(yè)區(qū)資源的挖掘上花了大量時(shí)間與精力。從收集資源、評(píng)估可利用性、嘗試融洽、初步實(shí)踐等方面與社區(qū)、企業(yè)形成了科技教育探索新模式。

1.校企共育師資

校企共育師資是學(xué)校培養(yǎng)優(yōu)秀教師的重要保障。學(xué)校在深化校企合作工作過程中發(fā)現(xiàn)，教師在課堂教學(xué)秩序的維護(hù)、教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)等方面具有優(yōu)勢(shì)，而企業(yè)工程師在技術(shù)資源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用上有優(yōu)勢(shì)。為有效整合這些資源，為課程服務(wù)，學(xué)校建設(shè)性地提出工程師與學(xué)校教師“共上一節(jié)課”的課堂教學(xué)模式。比如，學(xué)校在和“偉翔環(huán)保”企業(yè)合作過程中，讓企業(yè)工程師與教師一起進(jìn)課堂、一起管理，由企業(yè)工程師講技術(shù)知識(shí)，學(xué)校內(nèi)教師參與學(xué)習(xí)技術(shù)、指導(dǎo)學(xué)生，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同提高，取得了良好效果。目前，學(xué)校與偉翔企業(yè)共同開發(fā)了《手機(jī)的拆解》《PM2.5和空氣監(jiān)測(cè)站》等科技拓展課程，受到學(xué)生的追捧。

2.建設(shè)科普活動(dòng)基地

建設(shè)科普活動(dòng)基地是幫助學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)、提高專業(yè)技能與創(chuàng)新能力的主要場(chǎng)所，也是學(xué)校辦出水平、辦出特色的關(guān)鍵。學(xué)校于2014年，在創(chuàng)建“綠色創(chuàng)學(xué)”科技長(zhǎng)廊中，不僅對(duì)學(xué)校原有三模、OM、機(jī)器人工作坊設(shè)施進(jìn)行了完善，還特別建設(shè)了校企整合展示廳。展廳不僅把各企業(yè)的理念與工作原理展示出來，讓學(xué)生不出校門就能了解各企業(yè)文化，還專門聯(lián)合企業(yè)共同設(shè)計(jì)了集手機(jī)發(fā)展、廢舊手機(jī)拆解于一體的操作平臺(tái)及電視機(jī)內(nèi)部電路和各元器件展示平臺(tái)，讓學(xué)生在體驗(yàn)和操作中深化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與社會(huì)實(shí)踐“零距離”對(duì)接。

3. 學(xué)校與企業(yè)共同開發(fā)課程

設(shè)計(jì)合理、科學(xué)的社會(huì)實(shí)踐課程可以幫助學(xué)生從過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練向主動(dòng)參與、樂于探究、合作與交流為特征的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，既是實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型的有效手段，也可以形成校企合作深度融合。學(xué)校結(jié)合區(qū)內(nèi)各企業(yè)文化與學(xué)生年齡、心理等特點(diǎn)，聯(lián)合企業(yè)于2015年共同編寫《樂學(xué)課堂》社會(huì)實(shí)踐課程學(xué)習(xí)單、《夢(mèng)想課堂——小小工程師》系列課程、《PM2.5與空氣監(jiān)測(cè)站》等環(huán)保課程，與公司合作開設(shè)《格物斯坦機(jī)器人》、《魔幻板》、《SolidWorks三維設(shè)計(jì)》等課程，開啟了學(xué)生走入社會(huì)進(jìn)行科技創(chuàng)新的新里程。

正是有了這種深度融合，師生腦洞大開。他們結(jié)合“毽舞飛揚(yáng)”特色活動(dòng)設(shè)計(jì)出“發(fā)光的毽子”，在畫水彩畫的同時(shí)想到了開發(fā)并設(shè)計(jì)制作“水彩畫電子鏡框”；利用廢舊手機(jī)上的零件，通過Ardunio編程，制作能顯示PM2.5的“空氣監(jiān)測(cè)站”等。隨著校企整合行動(dòng)的有效實(shí)施，“學(xué)校”概念的外延不斷擴(kuò)大，學(xué)生的視野更加開闊，社會(huì)責(zé)任意識(shí)得增強(qiáng)，實(shí)踐能力和探究意識(shí)顯著提升，創(chuàng)新思維的燈被點(diǎn)亮。

（作者單位：上海市嘉定區(qū)南苑中學(xué)）

責(zé)任編輯：趙彩俠