基于學生全面發展的STEM課程體系構建與解析

■王立新

2018年5月，山東省陽信縣勞店鎮中學啟動了“四位一體STEM課程建設工程”（STEM是科學 Science、技術 Technology、工程 Engineering、數學Mathematics四個單詞的首字母組合），成立了“學校STEM協同研究中心”，創建了全學科STEM課程體系。皮亞杰建構主義認為，學習是學習者在與環境交互作用的過程中主動地建構內部心理表征的過程。學習者并不是把知識從外界搬到記憶中，而是以已有經驗為基礎在一定的情境即社會文化背景下，借助其他輔助手段，利用必要的學習材料和學習資源，通過意義建構的方式與外界的相互作用來獲取、建構知識。STEM課程體系是指以項目為載體，以科學、技術、工程、數學、品格指引為整合方法，以學科為主體進行跨學段的基于核心素養、課程標準、德育目標、智慧教育四位一體的課程整合。

我們將STEM課程整合分為四個階段。第一階段是學科大目標項目整合。即從每個學科每個年級教學目標和內容中，選取1～2個大教學目標，利用學生生活創建項目案例，把核心素養、課程目標、德育目標和智慧教育進行任務式要點分布，利用STEM課程方式進行項目研究。這是針對學科單目標的STEM項目設計。第二階段是學科內整合。學科內整合主要以學科為基礎，對全學段目標點和知識點進行重構分析，每個年級提取4～6個生活項目案例，把所有知識目標、核心素養、德育目標和智慧教育整合進項目中，以STEM擴展方式進行項目研究。這是基于某一學科的整體STEM課程整合。第三階段是跨學科整合。跨學科整合要求對兩個或兩個以上學科進行課程標準合并重構并二次開發，形成跨學科課程標準和目標體系。根據重構后的課程標準和目標體系，每個年級開發4～8個生活項目案例，把目標體系、核心素養、德育目標和智慧教育，以任務式要點分布方式分解到每個項目中，以STEM擴展方式進行項目研究。第四階段是大項目全學科整合。就是把小學學段所有學科課程標準進行整體排列二次開發，通過合并、整合、分解、轉化等方式形成統一課程標準體系，從學生生活中遴選一個大項目，把課程標準與學生核心素養、德育目標、智慧教育在項目中進行任務式要點分布，以項目體系的方式進行課程構建，然后以STEM擴展方式進行大項目研究。

在STEM項目課程改革中，勞店鎮中學形成了六大STEM課程體系。一是語文學科的“迎新年”STEM課程；二是數學學科的“小小家庭裝修師”STEM課程；三是英語學科的“外賓會客廳”STEM課程；四是信息技術學科的“智能信號燈”STEM課程；五是體育學科的“3+X體操臺”STEM課程；六是道德與法制學科的“家庭旅游”STEM課程。STEM課程體系以學生生活為基礎，以項目為載體，以課程標準為內容，全面整合學生發展核心素養、德育目標、國家育人目標、信息技術等內容，形成適合學生發展特點的STEM課程體系。

各學科STEM課程完成初步設計以后，對課程與核心素養、德育目標、課程標準、21世紀技能、信息技術進行了整合分析與對應關系分解，使STEM課程與其進行了完整融合與一體化設計。課程既對接國際新課程設計理念，培養學生生活設計與創建能力，又符合國家育人目標和教育發展根本任務，成為符合中國國情的本地化STEM課程體系。

STEM課程體系是對課程的重構和二次開發，其課例設計的具體要求包括以下三個階段。

第一階段是問題發現。這個環節包括設計項目情境、引領情境討論、提出項目問題三個部分。教師在充分了解學生生活后，根據學生生活創設真實的項目情境。項目情境中蘊含著沖突和問題，教師引領學生討論，由學生提出項目問題，匯總問題，確定共性問題。比如，在春節期間，我們開展了“假期成長大討論”，讓學生尋找自己在寒假中應該做的事情和出現的問題。學生發現現代孩子大多生活在寵愛中，不會關心長輩，不懂關愛和付出，缺少禮儀，于是學校以語文學科為主線開展了“迎新年智能賀卡”項目主題。

第二階段是設計創建。這個環節包括設計目標任務、引領5W問題思考、進行文獻研究、項目方案設計四個部分。根據項目問題設計項目方案，了解項目目標和項目任務。5W問題思考是指在項目任務中要考慮科學、技術、工程、數學和品格如何設計和使用，把相應學科知識和工具植入不同任務中，解決相對應的問題。學生通過文獻搜集，了解相關問題的國際國內解決方案，對方案進行優化處理，形成最終項目實施方案。在設計創建階段，對于設計的項目方案，要提出一系列問題解決措施，其中有一個是利用工程策略進行的創新發明設計，即用創新發明來解決問題，實現項目目標。比如在“迎新年智能賀卡”項目中，教師進行了基于課程標準、核心素養、德育目標和21世紀技能的項目目標整合設計，對科學、技術、工程、數學和品格進行主題設計，形成項目主題鏈，將學生劃分成八個項目小組，設計方案和任務列表，對任務列表進行學科知識介入與實踐運用。在任務列表中有一項是設計一個“智能取暖風扇”，以便老人春節取暖，且不會出現安全問題。

第三階段是實踐應用。這個環節包括小組合作與方案實施、實踐檢驗和生活應用三個部分。學生對項目方案進行論證和實踐檢驗，完成項目實施和設計，把項目成果運用于生活，指導生活，美化生活，促進人們對美好生活的追求與向往。在“迎新年智能賀卡”項目中，根據方案和任務列表，學生完成各項任務操作，形成詳細項目報告和物化工程成果，把工程成果運用于現實生活，進行檢驗，提高人們生活水平。

在課程改革中，我們也遇到了一些問題。一是課改教師對課標、核心素養、21世紀技能、德育目標整合能力不夠，很難進行校本課標設計和二次開發。這需要課改小組加強集中培訓、集中學習和深度交流。二是在繁重的教學任務和學校工作面前，教師很難有時間集中教研，只能利用晚上時間進行交流。三是缺少專家的有效引領。