“PBL-STEAM”：基于學習內容變革的混合學習課堂模式新探

潘姝琴

【摘 ? 要】“PBL-STEAM”課程所倡導的基于學習內容變革的混合學習課堂模式，對培養適應未來社會發展和未來社會需要的人才有著重要意義。通過對其課程樣態、學習流程、實施策略等方面的研究，為互聯網時代下學習方式的改進、學校特色教育模式的創新提供了借鑒。

【關鍵詞】混合學習; PBL-STEAM;課程樣態;學習流程;教學建議

一、“PBL-STEAM”課程樣態的提出

（一）什么是“PBL-STEAM”課程

“STEAM”是Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Arts（藝術）、Maths（數學）5個單詞首字母的縮寫。[1]“PBL”是Project based learning （項目式學習）的首字母縮寫，[2]是常用的一種學習方式。杭州綠城育華親親學校將PBL和STEAM進行聯合，提出了基于STEAM理念的項目式學習課程，即“PBL-STEAM”課程。“PBL-STEAM”，是指學生圍繞一個具體的項目，充分選擇和利用各種學習資源，在實際體驗、探索創新、內化吸收的過程中，以團隊為組織形式自主地獲得較為完整而具體的知識，由此形成技能并獲得發展的混合學習課堂模式。

（二）為什么要實施“PBL-STEAM”

學校自辦學之初就致力于拓展性課程（又稱“選修課”）的研究，歷經10年，形成了較為完整的課程體系。在“教育+互聯網”環境下，學校站在第二個10年發展的起點，對以分科課程為主、局限于學科內整合的課堂模式進行反思，力圖改變現狀，豐富學習和教學形態。至此，混合學習進入了我們的視野。混合學習就是在方式、結構、路徑上下功夫，變灌輸學習為自主學習，變單體學習為互動學習（包括家長的深度參與），變封閉學習為開放學習，做到線性與非線性的結合、場域與非場域的結合[3]的學習方式。

幾年來，學校積極探索混合學習，在學習技術、媒介、內容等方面進行了變革，發現“PBL-STEAM”課程可以通過科學知識的習得、科學方法的掌握、團結合作等能力的培養，實現人文素養和科學素養的統一;可以以課程的方式植入，用工具撬動學習平臺，聯合多種力量打造智慧校園;可以利用學科融合、BYOD、PBL-STEAM、戲劇學習等非線性學習方式，收獲素養與能力。

（三）“PBL-STEAM”課程何以可能

1. 混合學習的需要

為達到“教”與“學”的目標和獲得較好的教學效果，混合學習對所有的“教”與“學”中的組成要素進行合理選擇和優化組合，使“教”和“學”的相關成果達到最優的理論與實踐。[4]

2. “STEAM”課程開展的需要

上海師大黎加厚教授認為，“所謂混合學習，是指對所有的教學要素進行優化選擇和組合，以達到教學目標的學習方式。教師和學生在教學活動中，將各種教學方法、模式、策略、媒體、技術等按照教學的需要嫻熟地運用，達到一種藝術的境界。”[5]學校提出的混合學習主要體現在三個方面：基于技術變革的混合學習、基于媒介變革的混合學習、基于學習內容變革的混合學習。

3. 校本課程與混合學習結合的必然選擇

“PBL-STEAM”課程主要“面向未來”，即為未來而學，為未來而教。校本親親課程是混合學習的基礎，混合學習是校本親親課程發展的新亮點，對常態區的校本課程起到促進作用，其關系如圖1所示。

二、“PBL-STEAM”的學習流程

“PBL-STEAM”課程的設計遵循創新性、選擇性、項目化、產品化的原則。創新性，是指學生能敏銳地捕捉現實生活中的問題，在解決問題的過程中產生新的創意、方法、產品，并在實踐中發展創新能力。選擇性，是指選擇匹配學生的認知規律和項目需要的知識素養、選擇合作伙伴、選擇學習方式和社會資源等。項目化是指圍繞一個真實的問題，通過面對面、網絡、校外學習支持者等方式，引導學生發現問題、設計項目、技術搜索、求助支持、改進方案。產品化是指以產品的方式展示和分享學習成果，培養產品意識、創新意識和團隊意識。

“PBL-STEAM”的學習過程分為選題、設計、制作、展示（見圖2）。

（一）選題：發現真實情境，解決現實問題

選題要讓學生參與其中，意在鼓勵他們用新的眼光來認知身邊一些習以為常的事物。選題要將學習內容與現實生活聯系起來，它必須是真實的，是學生認同的，以此激發不同年齡段學生的學習興趣，在真實情境中解決現實問題。

【案例一】一年級《“親親幣”制作》

低年級學生特別希望獲得小獎勵。教師和學生共同討論，決定用學過的數學圖形以及圓、角、分的知識來設計制作“親親幣”。學生拿到自己制作的親親幣，那份喜悅是買來的獎勵貼紙不可比擬的。

【案例二】四年級《節能空調》

炎熱的夏天，人們離不開空調。雖然空調能制冷，但往往只能在封閉的室內場所使用，且很消耗能源。于是，學生從問題出發進行選題，設計了一種既節能環保又使用方便的降溫神器（見圖3）。

【案例三】八年級《臺燈的設計及制作》

八年級學生已經學習過電學，他們希望親手制作一盞臺燈，送給即將步入初三的自己。通過“PBL-STEAM”課程的學習，學生強化理解了串、并聯電路的連接和滑動變阻器的工作原理。有些同學為了增加作品的趣味性，還在臺燈中加入聲控裝置，使用起來更加方便（見圖4）。

“PBL-STEAM”課程項目涉及六個領域，包括交通與運輸、能源與動力、建筑與安裝、機械與制作、信息技術、美好生活（見表1）。

（二）設計：鼓勵多維思考，從想象到創造

設計，是“PBL-STEAM”課程最重要的學習環節之一，是充分體現學生問題解決思維、創造性思維的顯性路徑，是學生開展下一步學習的行動指南。除了設計圖紙外，準備材料、預設操作流程等都是設計的一部分。這個環節需要學生全局思考，既要以多種方式把學生“好奇的天性”具體化，又要規劃各種可能性和解決策略。

【案例四】六年級《汽車模型設計》

學生在實際調研中發現，盡管汽車造型各異、功能多樣，但依然存在不足，如外部造型太復雜、行駛起來不夠輕便、內部空間容量太小等。學生從以上問題出發探究現實版汽車內部空間、外部流線造型等特點，對汽車進行改良設計。汽車模型設計與制作是真實的汽車制造過程中的一道工序。從圖紙設計到油泥模型，需要學生調動各種知識、能力去完成。如外觀調研，需要了解汽車外觀與功能之間的關系;繪制模型設計圖，需要展開想象，運用繪畫、測量和計算等方面的能力。

【案例五】八年級《無弦豎琴》

在設計過程中，學生對豎琴造型的想法可謂天馬行空，如蛋糕狀、臺燈樣、房子式等，但需要教師遵循設計和工程思維加以引導，將設計逐步落實。設計流程分為四步。第一步：圖紙呈現，小組內討論豎琴外觀的總設計;第二步：制作流程，制訂作品制作計劃表;第三步：材料選擇，包括材料的質地、尺寸、數量、顏色等;第四步：作品預算，包括零件單價、總價合計、購買途徑等。通過這些流程，學生認識到自己的想象可以天馬行空，但將其變成現實的作品，就需要對作品設計方案進行調整，制訂出可行的計劃書。

（三）制作：記錄體驗反思，過程試錯優化

作品從圖紙變為現實，是一個艱難的過程。盡管許多學生在設計上很有天分，但在動手操作、選擇材料和使用工具時，卻顯得力不從心。教師要利用失敗案例加以正確引導，讓學生在試錯中學會反思和改進。

【案例六】七年級《智能家裝》

教師提供了一個情境任務——利用工程思維為自己制作一個真實避難所。學生在制作中發現，支撐用的竹竿阻礙了人們的進出空間、減少了收納空間。于是，學生從力學和三角形穩定性的思路入手，不斷改進方案，最后拿掉了部分無效竹竿，在穩固結構的基礎上擴大了空間，方便了進出，解決了困難。

工具和技術為學生的創造性學習提供了保障，也為制作過程中的試錯優化提供了條件。學校為“PBL-STEAM”課程學習準備了琳瑯滿目的工具、材料，既有學生熟悉的螺絲刀、老虎鉗、錘子等工具，也有諸如手電鉆、熱熔槍等不常見工具，還有電熱絲切割機等專業工具（見表2）。教師借助這些“工具”撬動“課堂”。

（四）展示：調動學生潛能

展示，是對學生總結反思能力、語言表達能力、整理資料能力及合作能力的挑戰，是一個非常重要的學習經歷。

展示的形式包括展板展示、產品展示、項目學習手冊展示和活動過程陳述。展板展示一般在學期臨近結束前，每個班級制作一塊高120cm、寬80cm 的展示板， 以圖文結合的形式呈現整個學習過程;產品展示是指將產品配上相關介紹進行呈現;項目學習手冊展示是指呈現配合學習過程的記錄冊，包括團隊與項目（團隊介紹、項目介紹、項目計劃等）、設計與制作（設計草圖、材料準備、設計花絮、完善設計等）、作品與收獲（作品成果展示、感想與反思、工程建議書等）;活動過程陳述是指個人或團隊在班級、年級、校級層面就學習情況進行陳述，整個過程15分鐘左右，前10分鐘為演講展示，后5分鐘為答辯階段，由5～7名各層面的學生代表和教師代表組成的評委對其進行評定。展示尤其是限時陳述，促使學生篩選出最重要的信息資料， 用最簡約明了的語言表達自己的見解，又促進學生團結協作、群策群力，極大地調動了學生的潛能，培養了團隊意識與合作精神。

三、“PBL-STEAM”有效實施的教學建議

（一）項目組長負責制

為了促進“PBL-STEAM”課程順利有效地開展，學校成立了“PBL-STEAM項目組”，由科學、信息及其他各學科教研組長組成，實施項目組長負責制，特聘專家進行專業指導。項目組長負責制以年級為單位開展探究學習，每個年級確定一個主題，各班可按照主題分成若干小組，通過多學科教師協同教學的方式實施。

（二）時間空間保障

課堂固定時間和課外自由時間相結合的學習方式為“PBL-STEAM”課程實施提供了時空上的保障。學校每隔一周安排兩課時（共70分鐘）用于“PBL-STEAM”課程學習，主要開展設計方案的交流和修訂、答疑解惑、產品分享;而課外自由時間主要開展產品制作、整合社會資源優化產品。學校設置了木工教室、創客教室、汽車模型制作室、DIY教室等專用場所，為學生充分獲得感知經驗提供學習環境。

（三）各類資源有機組合

“PBL-STEAM”課程學習注重與現實世界的聯系。項目的創意和選擇來自于現實世界，需要解決的也是現實生活中的問題。在學習過程中，需要整合校內外的人、財、物等資源，促使教師、家長、專業技術人員形成合力，共同助推項目的完成。在各類資源的有機組合下，“PBL-STEAM”課程學習從抽象的情感態度到創新意識、創新思維和方法，再到具體的技術手段，最終落實到創新實踐。這是對學生從創新精神到創新實踐的全面觀照。

未來正向我們走來！為學生的成長發展奠基，培養適應未來社會發展和未來社會需要的人才是教育的永恒追求。教育的本質就是改變人的思維，互聯網時代正在改變人們的學習方式。基于學習內容變革的混合學習課堂模式的研究和實踐還將繼續，學校將在學習平臺便捷化、大數據促進個性化學習、學習組織形式靈活自由、學習時空開放等方面繼續展開更深入的研究，為把學生培養成適應未來社會發展的人才而不懈努力！

參考文獻：

[1]National Research Council. A Framework for K-12 Science Education： Practices，Crosscutting Concepts， and Core Idea [M].Washington D C ： The National Academies Press， 2012：7-15.

[2] 斯特弗，蓋爾.教育中的建構主義[M].高文，等，譯.上海：華東師范大學出版社，2002.

[3] 李克東，趙建華.混合學習的原理與應用模式[J].電化教育研究，2004（7）：1-6.

[4] 張華.課程與教學論[M].上海：上海教育出版社，2000.

[5] 黎加厚.展望2009信息化教育研究的發展[J].中國信息技術教育，2009（1）：6-7.

（浙江省杭州綠城育華親親學校 ? 311100）