STEM理念下項目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合

◇姬 燕

近幾年，隨著STEM教育理念在小學(xué)教學(xué)中的實施，作為科學(xué)教師，我在實施STEM 項目學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)STEM 教育與科學(xué)學(xué)科更需要深度融合。下面我將從以下三個方面談一談STEM 理念下項目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合。

一、什么是STEM 理念下的項目學(xué)習(xí)

首先要關(guān)注什么是項目學(xué)習(xí)。先看一個案例（如圖）。

這是《昆蟲》的一個項目學(xué)習(xí)活動，第一種做法是學(xué)習(xí)昆蟲的相關(guān)知識后，讓學(xué)生搜集一些昆蟲相關(guān)資料做成小報，進(jìn)行關(guān)于一些昆蟲的匯報，或者進(jìn)行小報的展評。第二種做法是在不同的學(xué)科分主題進(jìn)行，如圖：學(xué)生在不同學(xué)科進(jìn)行昆蟲主題的學(xué)習(xí)。這兩種是不是項目學(xué)習(xí)呢？我認(rèn)為，首先，這個項目的兩種做法雖然研究內(nèi)容都指向了昆蟲本身，也把昆蟲的知識和技能作為目標(biāo)，有研究成果，也有跨學(xué)科內(nèi)容，但是它的研究停留在表象，沒有深入研究，而項目化學(xué)習(xí)的研究成果應(yīng)該是對知識的運用，但是手抄報只是屬于一種多形式的知識呈現(xiàn)，不是對知識的潛移運用。其次，項目學(xué)習(xí)首先明確提出一個需要解決的問題，案例中的兩種做法都沒有提出需要解決的問題。只有有了真實問題的驅(qū)動，教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式才會發(fā)生實質(zhì)性的變化，案例中的做法學(xué)生的學(xué)習(xí)方式并沒有發(fā)生實質(zhì)性的變化。再次，案例中的第二種做法就像一個拼盤，僅僅是在同一個主題下分不同學(xué)科學(xué)習(xí)了不同內(nèi)容，它僅是多學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)科間沒有交叉。而跨學(xué)科學(xué)習(xí)強調(diào)整合，同一個問題綜合運用所學(xué)知識來解決，我們在項目化學(xué)習(xí)中應(yīng)該更多進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，案例中的做法也僅僅屬于淺層次的項目化學(xué)習(xí)。最后，STEM就是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)，STEM 不僅僅是四個學(xué)科的融合，更關(guān)注學(xué)科整合的意義和價值，所以STEM 不僅是指四個學(xué)科，比如STEAM，還包含藝術(shù)，STEAM+等都屬于STEM。而STEM 理念下的項目化學(xué)習(xí)就是綜合運用以上學(xué)科的知識解決真實問題的過程。因此，STEM 項目化學(xué)習(xí)就是跨學(xué)科融合的項目學(xué)習(xí)。

二、為什么要進(jìn)行STEM 理念下的項目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科深度融合

近兩年很多STEM 的實踐都在朝著拓展性課程的方向進(jìn)行。為什么要提出STEM 項目化學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合？ 實踐發(fā)現(xiàn)科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科知識才是學(xué)生解決問題的基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)的知識需要在科學(xué)學(xué)科的課堂中進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此，STEM 項目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科融合是很有必要的。

2017版的《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，不僅鼓勵教師運用“STEM”教育理念組織教學(xué)，也是國家各項課程標(biāo)準(zhǔn)中第一次提出STEM 理念下進(jìn)行項目化學(xué)習(xí)。技術(shù)與工程作為課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，從內(nèi)容上已經(jīng)走進(jìn)了科學(xué)課，課程標(biāo)準(zhǔn)就是國家意志，與學(xué)科融合是課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，國家意志必須要執(zhí)行。

三、怎樣促進(jìn)STEM 項目學(xué)習(xí)與科學(xué)學(xué)科的深度融合

1.開發(fā)的STEM 項目要指向課程標(biāo)準(zhǔn)的主要概念。例如：“用LED 裝扮禮物”這個STEM 項目，它是學(xué)生在學(xué)習(xí)了《燈泡亮了》《讓更多的燈泡亮起來》兩課后開發(fā)的一個項目，它指向物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域。課標(biāo)的主要概念是：電可以在特定物質(zhì)中流動，電是日常生活中不可缺少的一種能源。教材中有對應(yīng)的課時，它也指向?qū)W科具體概念，這就是一個很好的STEM項目。

2.教學(xué)層面進(jìn)行設(shè)計。從教學(xué)層面開始STEM項目課程的設(shè)計，讓學(xué)生能夠經(jīng)歷STEM 項目學(xué)習(xí)過程。先對STEM項目進(jìn)行整體規(guī)劃，能夠?qū)TEM項目進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計。比如“設(shè)計保溫杯”這個項目，我設(shè)計的項目流程是：首先讓學(xué)生明確幫山區(qū)孩子的杯子加保溫材料的問題，制作一個保溫杯，加入熱水10分鐘后，加保溫措施的比沒加保溫措施的高10℃，成本不超過預(yù)算，然后把教材中《杯子變熱了》《水變熱了》《誰熱得快》《太陽能熱水器》四課設(shè)計成四個探究活動，學(xué)生進(jìn)行背景知識學(xué)習(xí)；然后學(xué)生再進(jìn)行工程設(shè)計，制作保溫杯，對產(chǎn)品進(jìn)行測試，最后反思優(yōu)化產(chǎn)品。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)層面進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計學(xué)習(xí)支架可以更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，幫助和引導(dǎo)學(xué)生。任務(wù)單上設(shè)計交流型支架，提供學(xué)生需要反思和分享的問題思路，如“做一個弦樂器”設(shè)置的學(xué)習(xí)支架：

（1）團(tuán)隊中的分工：設(shè)計者、執(zhí)行者、合作者、旁觀者。

（2）設(shè)計的弦樂器與制作的弦樂器的一致性。很一致（ ）小部分調(diào)整（ ）大部分調(diào)整（ ）完全不一致（ ）

（3）產(chǎn)品成本（ ）元。

（4）產(chǎn)品的設(shè)計制作用到了哪些知識？

（5）在制作過程中有哪些好的做法，與大家分享。

（6）如果設(shè)計與制作不一致，有哪些調(diào)整？為什么這樣調(diào)整？

學(xué)生有了這個支架，在匯報交流的時候能夠更好地進(jìn)行反思和分享，促進(jìn)了學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。

4.重視評價的作用。我采取學(xué)生自我評價、教師評價和學(xué)生互評等各種方式；還從內(nèi)容上考慮評價哪些內(nèi)容，比如：評價學(xué)生項目參與情況，展示匯報情況等內(nèi)容。以學(xué)生項目參與情況評價，比如“設(shè)計保溫杯”這個項目，在評價時，設(shè)置四種角色：設(shè)計者、執(zhí)行者、合作者、旁觀者，讓學(xué)生互相評價，促進(jìn)學(xué)生更積極地參與項目活動。

STEM 項目學(xué)習(xí)與科學(xué)融合，開發(fā)時要看STEM 項目是否指向課程標(biāo)準(zhǔn)的主要概念，要從教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的角度進(jìn)行規(guī)劃整合，有效設(shè)計學(xué)習(xí)支架，還要重視過程性評價和多元化評價。