項目式學習讓STEM教育落地生根①

(南京師范大學蘇州實驗學校，江蘇 蘇州 215100)

隨著社會對創新型復合人才需求的不斷提高,全球創客運動在不斷興起，培養創新能力的項目式STEM教育也逐步在我國普及和推廣，STEM教育模式也越來越受到各個學校的關注，21世紀人才培養的主要目標——創新與創造成為中國基礎教育改革與發展的重中之重。

作為以“追尋教育真諦、造就完全人格”為使命，以“培養具有全球視野、世界胸懷、素養全面的現代中國公民”為目標的12年一貫制學校，我們把項目式學習引入課堂，對STEM教育模式進行了實踐，嘗試對傳統課堂模式進行改革，試圖找到一條適合基礎學校開展的STEM教育之路。

1 提出問題，規劃方案，從設想到設計

STEM教育是融合了科學、技術、工程、數學的教育，其最終目標是提高學生的綜合能力。但從教學實踐的角度來說，無法單憑STEM其中的科學、技術、工程或數學一門學科來完成。STEM教育的重點不是放在某個特定學科或者過于關注學科界限，而是要強調利用科學、技術、工程或數學等學科相互關聯的綜合知識來解決相關問題，需要跨學科的STEM素養。項目式學習(Project-Based Learning)將重心放在實際問題的解決上，在解決實際問題的過程中打破常規學科的界限，側重多門學科知識的綜合應用，與STEM教育的理念不謀而合；項目式學習同時還是“以學生為中心”的一種動態學習方法,強調學生的自主性和主動性，讓學生積極參與到課堂中來；在整個過程中，學生始終唱“主角”，學生會主動去探索現實世界的問題，而老師則是“配角”，適時引導和點撥。教師和學生角色換位，把課堂真正還給學生，有利于學生自學能力、創新能力的培養。項目式學習形成了以學生為中心、以老師為引導的學習閉環。

在我校特色課程《工程創意搭建》中，我們嘗試采用項目學習法，設計了項目“我理想中的學校”，在學生提出問題的環節，先觀看校園宣傳片，從中提取信息，找出學校建設應該具備的必要元素。學生在老師的引導下，在看視頻的過程中弄清自己需要關注的重點在哪里。然后各小組討論校園設計方案，把繪制好的設計圖貼到黑板上相應的位置，并給校園取一個名字，由每組代表闡述該組設計理念。

2 解決問題，從設計到實踐

在解決問題的環節，強調讓學生動起來，包括動手、動腦，參與到學習過程中來。這個環節關注的是學生動手過程中的學習體驗，應用學過的數學、科學、技術和工程知識應對現實問題，進行設計、創造、建構、發現、合作并且解決問題。STEM教育具有體驗性特征，學生參與到項目的問題解決過程中，既能學習到程序性知識，又能獲得結果性知識，這種在參與、體驗中學習知識的方式對學生今后的工作和生活都會產生深刻影響，同時學生在解決問題過程中遇到新的問題時可以和學生、和老師一同探討，然后通過各種形式呈現出項目研究的結果。比如在設計“我理想中的學校”項目上，根據小組設計方案，各小組用KEVA木條將設計方案“理想中的學校”模型搭建出來，搭建要求如下。

(1) 設計性：主題特色鮮明，設計元素合理；

(2) 藝術性：空間布局上美觀，建筑造型獨特，有節奏和韻律感；

(3) 技術性：能使用4種以上搭建手法，建筑造型比較復雜；

(4) 工程性：搭建的作品與方案設計圖一致。

如圖1所示，學生解決問題的呈現形式是在實驗桌上完成校園設計的模型，學生通過搭建KEVA木條測試相關原理，不僅可以了解物理知識，還在工程設計體驗中感受到這些知識的重要作用，將抽象的知識與實際生活連接起來，真正地體現了STEM教育的過程性體驗的特征。

圖1

建構主義指出：學習環境的四大要素包括“情境”“協作”“會話”和“意義建構”。在搭建作品過程的同時，出現的問題是真實的，真實任務的解決離不開組內同學的意見和協作，學生需要與他人進行交流和討論，然后進行群體性知識建構，學生通過交流相互幫助、相互啟發，學習者通過會話、協商，完成規定的學習任務。在問題解決的過程中，學生學習了知識，鍛煉了能力，也提高了STEM素養。

3 評價、反思，從實踐到展示

項目學習最后的評價環節是將一個小組作為一個整體來評價，即以小組成員的共同表現作為評價的依據，而不是根據某個人的單獨表現進行評價。在評價的環節中，學生也會和老師一同梳理自己設計項目時思維的邏輯性、項目在執行時的問題和經驗等等。這幾個環節形成學習閉環，可以幫助學生在項目進行的過程中加深對學習目標和內容的理解，也可以極大地調動學生學習的積極性。在進行“我理想中的學校”設計項目時，根據每一組設計的作品，各小組發言人先從設計性、藝術性、技術性、工程性等四個方面闡述，然后小組發言人留在自己組解答其他組成員提出的問題，其他成員可去參觀其他組作品，并可提出相關問題，讓其發言人解答，接著進行投票評價。

在投票評價環節每一小組有4張標簽，根據各小組發言人的介紹和現場觀察，從設計性、藝術性、技術性、工程性等環節進行投票，把標簽貼在你認為該環節最優秀的組(不可投自己組)，統計標簽數，得票最多的組獲得“最佳校園項目組”稱號。項目式學習的評價強調學生的自主評價、評價過程性和實踐性、評價多樣性和發展性，還評價學生在項目活動中的具體表現。在評價活動中，學生評點其他組設計方案的優缺點，相互學習，共同進步。

總之，和傳統的學習方式比較，這樣的項目式學習緊緊圍繞STEM理念，充分發揮學生的主體地位，使得課堂容量得以增大，課堂研究問題更有深度；項目活動以學生為出發點，時刻關注學生的活動狀態，以多元化的作品作為學習結果的呈現，以小組合作作為主要的學習形式，實施方式多元化，更加注重知識應用水平的內化和綜合能力的提升。新的理念加上可操作性的設計與實踐，項目式STEM教育必將由落地生根走向開花結果。