面向全體學生的STEAM課程體系構建

沈志勇

[摘 ? 要]為滿足學生適應未來與個性化發(fā)展的需求，浙江省紹興市柯橋區(qū)實驗中學構建了面向全體學生的基礎性課程、拓展性課程、創(chuàng)新實踐活動“三級”STEAM課程體系。學校通過一系列步驟和方法，開發(fā)和實施STEAM課程，為學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學理念的落實提供了一種理想構型和價值取向。

[關鍵詞]STEAM;課程體系;課程開發(fā);核心素養(yǎng)

浙江省紹興市柯橋區(qū)實驗中學堅持“優(yōu)質輕負，精準靈動”的教學理念，以學校整體課程觀為統(tǒng)領，在核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標與系統(tǒng)架構的基礎上，研制STEAM課程標準（含課程愿景、課程理念、課程目標），明確課程設置、課程形式與課程設計的思路等，為學生的素養(yǎng)發(fā)展與個性成長提供科學、系統(tǒng)、全面的應用平臺。學校在基礎性課程、拓展性課程、創(chuàng)新實踐活動中融入STEAM教育理念，構建了面向全體學生的“三級”STEAM課程體系（見圖1，表1），為學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學理念的落實提供了一種理想構型和價值取向。

一、STEAM課程的開發(fā)步驟

學校成立了以校長為組長的STEAM教育領導小組和課程建設工作組，由科學、數(shù)學、信息技術、語文、藝術等專業(yè)背景的骨干教師三十余名組成團隊，按照以下7個步驟，協(xié)作開發(fā)和實施STEAM課程。

1.開展理論學習。開展STEAM通識、專題培訓，進行理論學習，參觀優(yōu)秀STEAM教育學校。

2.制定課程標準。綜合學習各學科課程標準，以提煉STEAM課程標準，提出了學習目標高階、情境真實、方式多樣、結果可視、評價多元的STEAM課程建設總體要求。

3.整合課程資源。依據(jù)課程標準，收集學生感興趣、日常教學無法達成、學科綜合性較強的內容，作為STEAM課程資源。學校挖掘并整合學習、課程、人力、空間等資源，為STEAM課程體系建設提供全方位的資源支持（見圖2）。

4.明確課程目標。圍繞核心素養(yǎng)的落地，提取現(xiàn)有各學科課程標準作為STEAM課程目標，經過數(shù)輪討論，按照最核心的科學、技術、工程、數(shù)學、人文五個維度制訂教學目標。

5.開發(fā)和實施課程。團隊提煉出STEAM 課程設計的六大模塊，即項目介紹、學習目標、驅動性問題、項目安排、學習評價方法和典型的學習成果，圍繞STEAM課程標準，通過教材情境的項目化學習建設等5種方式（見圖3）開發(fā)適合學生知識及能力水平、符合區(qū)域及學校實際的STEAM項目。在日常STEAM教育教學中，強調整合學科內容，注重教學過程的動態(tài)，同時梳理STEAM教育中特別適合素養(yǎng)落地的方法和策略。在拓展課程中以STEAM課程鏈的方式進行建設與實施，在基礎性課程中以項目化學習方式設計與實施。

6.評價反思與迭代課程。學校通過問卷調查、訪談等多種形式評價課程。團隊成員在總結、反思的基礎上迭代STEAM課程。

7.遷移基礎性課程。學校召開課程改革專題研討會議，將STEAM課程實施中基于設計思維的教學設計、基于支架的教學策略、基于量表的過程性評價等有利于培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的措施與方法遷移到基礎性課程。

二、STEAM課程體系的構建策略

1.基于STEAM理念構建“基礎性課程+ STEAM項目”學習。STEAM團隊對基礎性課程教材中的一些問題情境進行了項目化開發(fā)，先進行項目測試和完善，然后通過公開課研討，將其要義傳達給全體教師，再在七八年級數(shù)學、科學、信息等學科中每學期開展1至2次全校性項目化學習。此外，還要從操作化的角度理解STEAM教育的要義，提取教學策略和評價方法等，遷移到基礎課程的日常教學，促進教學方式轉變。

一是教材情境的項目化學習開發(fā)。對數(shù)學、科學、信息技術、美術等教材中的專題學習、閱讀材料、探究活動進行梳理和重組，根據(jù)項目化學習原則開發(fā)基于教材情境的跨學科項目化學習課程，如“地球有多大”“火星探測器”“折射世界”“環(huán)保煙花”等項目，重點探索轉變學習方式，落實核心素養(yǎng)。學生通過“跨學科閱讀—背景知識學習—明確問題—頭腦風暴與探索—設計與操作—制作與測試—評價與分享—反思與改進”等環(huán)節(jié)開展學習，使STEAM學習方式和精神普惠到每一位學生。例如，基于浙教版數(shù)學教材七年級下冊第20頁問題情境開發(fā)的“地球有多大”，其顯著特征有：用跨學科知識解決真實問題;學生需要整合知識和課程，自由推理復雜問題，分析不同解決策略，與他人交流自己的觀點和結果;兼顧數(shù)學學科自有的成長性，同時最大限度地開展系統(tǒng)工程理念指導下的STEAM學習。

二是重大事件的項目化學習開發(fā)。以日常生活或學習中遇到的問題、本地或國家重大事件等作為項目主題，與課程標準聯(lián)系起來，設計以課標為核心的學習項目。例如疫情防控期間，學校開展了全校性的“我是防疫小能手”在線項目化學習，教師整合科學、數(shù)學、信息技術等課程標準，確定了“設計學校門口體溫檢測移動房”項目，學習目標為：了解新冠肺炎病毒的特點、傳播途徑和預防措施;收集上、下學人流量數(shù)據(jù)，并能對數(shù)據(jù)進行處理、制作圖表、建立數(shù)學模型;能夠根據(jù)病毒防控、數(shù)學模型等相關知識和學校實際情況，考慮安全、材料、性能、效率、美觀、成本等因素，按工程設計流程提出設計方案;綜合運用寫作、繪畫、表格、動畫等多種方式，靈活表達設計方案。

2.重構拓展課程體系并提供STEAM拓展課程學習鏈。一是STEAM項目的本土化改編。學校在2018和2019年暑期參加了浙江省教研室組織的“浙江—印州STEAM課程平移”活動，并根據(jù)實際進行了本土化改編，組織實施了“機械與Vex機器人”“替代能源與風力渦輪發(fā)電機”兩項跟進實驗。學校還將其課程框架、學習方式遷移到其他STEAM課程開發(fā)中，運用到基礎課程的實施。

二是社團活動與創(chuàng)客活動的STEAM化改進。2017年前，STEAM教育零散見于技術社團、創(chuàng)客活動中。團隊基于STEAM理念改進了“機器人”“3D打印”“激光切割”等課程，創(chuàng)設真實問題情境，基于課程標準，進行了學習目標、評價、教學的一致性設計。

三是數(shù)字實驗的生活化學習開發(fā)。團隊基于生活中真實問題情境，結合數(shù)字實驗室，開發(fā)了系列科學、數(shù)學、工程、技術高度融合的課程，如“水的密碼”“奇妙的微觀世界”“P.C.B數(shù)字化交叉實驗”“解讀身邊的密碼”“解密校園植物的葉與花”等。

學校整體開發(fā)了六大類（數(shù)字實驗室、應用數(shù)學、通用技術、編程與機器人、寫作與表達、外觀設計）15門STEAM課程，供學生選擇學習。為克服拓展課程時間有限的問題，提供了STEAM課程學習鏈，如學生可以通過5個學期，選擇“通用技術—機器人—外觀設計—寫作、辯論—我愛異想天開”課程，成為STEAM學習達人。

3.整合實踐活動課程并開展全校性STEAM創(chuàng)新活動。一是整合資源，建設“我愛異想天開”創(chuàng)新平臺。學校每學期組織全校學生開展長達4個月的“我愛異想天開”創(chuàng)新實踐活動。學生在日常學習、生活、勞動中，對那些用起來不稱心、不方便的事物或方法，運用跨學科知識，在設計思維的指導下，制造或設計出更稱心、更方便的新事物或新方法，還可申請國家專利。例如，有學生制作了會發(fā)光能裝物的多功能發(fā)光帽、防近視校牌等。學校高度整合浙江工業(yè)大學、中科院老科學家進校園等各類科技指導活動，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，挖掘紹興市柯橋區(qū)科協(xié)、青少年創(chuàng)客中心、工業(yè)設計協(xié)會、高新企業(yè)、家長資源，為學生能夠綜合運用各學科知識解決真實問題搭建“我愛異想天開”創(chuàng)新平臺。

二是有機結合地域文化，開發(fā)場景式項目學習。紹興文化已有幾千年的積淀，為激發(fā)學生愛勞動、愛家鄉(xiāng)、傳承地方文化的熱情，團隊整合了勞動教育、綜合實踐活動，學校則結合紹興特產、支柱性產業(yè)、地域文化、傳統(tǒng)節(jié)日，整合勞動教育、綜合實踐活動，開發(fā)場景式STEAM項目化學習課程。如針對紹興市科技館的場館資源與支柱產業(yè)開發(fā)“紡織與印染中的機械”“游樂場里的科學”等項目，供學生在每學期的綜合實踐活動中使用;針對紹興文化和特產，開發(fā)“酒與醬—紹興的微生物”“清明—漆器”等項目，引導學生在具體的項目學習框架指引下，將學科學習與勞動實踐相結合，促進勞動素養(yǎng)與勞動觀念形成。

三、對STEAM學習的評價

STEAM學習注重以形成性評價促進學生能力與素養(yǎng)的提升;與評價緊密結合，進一步指導后續(xù)教學;過程性評價與總結性評價相結合，從而形成對學習質量的全程監(jiān)控。在實踐中，豐富了教師的評價手段，提升了評價質量。

1.明確評價載體標準。以量規(guī)、檔案袋為工具，重點評價學生的發(fā)展層次和發(fā)展水平，關注對問題解決能力和創(chuàng)新能力的評價。例如“機械及Vex機器人”項目評價量規(guī)的制訂步驟依次為：歸納基于工程設計的項目化學習流程框架;從項目流程、團隊合作、反思等維度，確定基于工程思維的項目化學習的過程性目標;編制基于工程思維的項目化學習評價量規(guī)，讓教師通過量規(guī)衡量目標達成度，以便做出基于證據(jù)的教學決策;使學生能在整個學習過程中清楚自己學到了什么程度，對學習結果有清晰的了解。

2.注重全程評價引導。STEM評價不僅關注學生的知識、素養(yǎng)和技能，還關注學生的學習過程、思維動態(tài)、技能運用和學習成就。通過對任務成果及事后交流形式的預設和提示，引導學生將學習成果化;將過程性評價與終結性評價相結合并貫穿于整個STEAM學習過程，通過評價引導目標的落實、梳理實踐收獲及解決驅動性問題。

一是過程性評價與終結性評價并行。在簡單任務中，根據(jù)項目標準對每個小組的進度、合作情況與成果進行評價。在復雜任務中，與項目同步的各階段評價量規(guī)，也是對學生進步和解決問題所涉及步驟的存檔，因此每個課程都會編制詳細的學生手冊。

二是教師評價與同伴評價并行。教師評價主要關注小組在課堂管理方面的表現(xiàn)，如小組的任務達成度;小組合作氛圍方面的表現(xiàn)，比如組員參與度、討論自由度和相關度等。教師利用問卷、電子表格完成評價數(shù)據(jù)的收集工作，或者進行拍照、錄像，獲得學生表現(xiàn)方面的信息，然后立刻反饋給學生。教師為每節(jié)課、每個分解任務制訂簡單的即時的評價量規(guī)并及時反饋結果。雖然課堂組織形式以小組合作為主，但同時也注重個人的責任感。因此，在教師評價之外還采用同伴評價（見表2）等策略，以便教師洞察小組智慧中的個人貢獻。

3.STEM課程體系的評價。在課程體系的評價方面，通過訪談、問卷調查、學生素養(yǎng)調查等形式開展學生課程評價、教師課程評價、家長課程評價、專家課程評價，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)，每年開展課程系統(tǒng)迭代研討及工作部署會議。據(jù)此，讓課程系統(tǒng)的設計者、課程設計者、資源整合者、課程實施者能夠更加清晰地分析與思考，不斷修改與完善，從而讓課程更切合時代的發(fā)展、社會的需要及家長的期望，更好地促進學生成長。

（責任編輯 郭向和 ? 校對 姚力寧）