基于項目的STEM學習：讓素養進階成為可能

季麗琴

【摘 要】現代教育越來越推崇主題式、項目式的課程，這類課程包含更多適應未來社會的要素，能讓學生更積極地學習，讓綜合素養得到更大的提升。STEM教育就是一種具有項目概念的教育。本文在努力構建具有學校特色的校本化課程體系的基礎上，嘗試探索STEM教育，探索基于項目的STEM學習路徑，讓所有的“教”變為適應未來的“學”，讓學生的素養進階成為可能。

【關鍵詞】基于項目的STEM學習 學科統整 有設計的“導” 自主的“學”

面對變化莫測的未來，人類的“學習”正處于劇烈的變化之中。現代教育越來越推崇主題式、項目式的課程，這類課程包含更多適應未來社會的要素，能讓學生更積極地學習，讓綜合素養得到更大的提升。我們在努力構建具有學校特色的校本化課程體系“云課程”的基礎上，嘗試探索STEM教育。以下是基于項目的STEM學習的一些實踐與思考。

一、基于項目的STEM學習的內涵與特點

何謂STEM？STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫，最初關注或集中于高等教育，后來逐步下移至中小學教育乃至幼兒園活動。

STEAM與STEM有何異同？STEAM最早是由韓國在STEM的基礎上提出的，比STEM計劃多加了一項藝術（Art）學科，注重的元素也更加多元化，要求的學科能力更豐富多樣。

STEM+又是何意？中國在2014年率先提出了STEM+的構想。這個“+”包含了科學、技術、工程、數學與人文精神、藝術素養和社會價值觀的結合，其中特別強調科學與人文精神和社會價值觀的養成。這個“+”不僅僅是內容的增加，更重要的是育人理念的提升。

于是，筆者認為基于項目的STEM學習，是在STEM+理念指導下，以課堂教學為主陣地，以項目化學習內容為載體的一種教學形式。其特點是能夠更好地實現不同學科的融合，有利于培養學生自主學習能力、小組合作意識、基本操作技能等綜合素養。

二、基于項目的STEM學習的路徑探索

如何讓基于項目的STEM學習落地生根？我們且學且思且行。

（一）尋找知識與情境的“無縫對接”

情境是知識轉化為素養的最主要的路徑，基于項目的STEM學習的一大特色就是把學習融入生活情境中進行。2016年，我校結合慶元旦活動在全校全學科開展了為期一個月的“五彩繽紛燈籠節”項目式學習：綜合實踐學科“研燈籠”，從燈籠的起源到發展;科學學科“讓燈籠亮（飛）起來”， 從用燈泡點亮燈籠到用程序控制燈籠;美術學科“畫（做）燈籠”，從創意設計到精心制作;音樂學科“唱（演）燈籠”;體育學科“舞燈籠”;語文學科“話（寫）燈籠”;數學學科根據學習基礎，圍繞“燈籠”分年級設計學習活動。學生在實踐中學會了想象，學會了合作，學會了創新。此次活動開啟了我校的STEM項目探索之旅。

在活動中，我們深刻體會到：基于項目的STEM學習橫向打通了學科邊界，將學習和生活連接，讓學生在深度的自主學習中提升核心素養，它帶給學生的不僅僅是知識，更多的是一種全新的學習方式。隨后“小土豆大學問”“沙包總動員”“紅紅火火中國年”“粽葉飄香，童心飛揚”等STEM項目學習應運而生。在眾多的肯定與贊許聲中，我們也開始反思不足之處，在開展過的一些STEM項目學習中，科學、工程這方面還比較弱。于是，學校先后引進了“水果電池”“彈力球”“降落傘”“投石器”等STEM課程，組織學生一起開展項目學習。在學習過程中，學生興趣濃，積極性高。

（二）探索教師有設計的“導”

基于項目的STEM學習的落實者是教師，這對教師的教學設計能力提出了巨大的挑戰，教師不僅是教育者，還是開發者，這不是一個人的行走，而是一群志同道合的人的探索與實踐，讓教師從“我”到“我們”，形成了跨學科協同教學的教師團隊，從而讓大家的課程視角變得更加開闊。下面，以我校STEM教育團隊自主開發的STEM項目“樂器工坊”為例。該活動在市級展示，獲得一致好評。其中，聽課教師最大的感嘆是學習活動還可以這樣組織？！學生們學得真帶勁！

1.基于學生實際的設計

“淳美巴烏”是我校的學科品牌項目之一，巴烏是全校學生的必修樂器。2011年，學校“小云雀管樂團”成立。十年的時間里，一批又一批的管樂隊隊員將身心融入音樂中，還有不少學生參加了各類樂器培訓班。STEM項目學習專題——“樂器工坊”，應運而生。

2.基于人文素養的設計

中華民族歷史悠久，音樂文化源遠流長。樂器是我們民族文化的一個重要部分，底蘊深厚，種類繁多，形狀各異，獨具風格。這些樂器是在什么樣的歷史背景下產生的？從中能反映出當時社會生產力、政治制度的哪些特點？為傳承這些文化命脈，我們能做些什么？如何做好本次活動的人文滲透？“尋找古詩中的樂器”為整個學習活動開篇。

3.基于問題驅動的設計

STEM學習設計要基于問題，在此基礎上探索問題解決方法，并動手解決問題。“樂器工坊”項目學習我們設定在五年級實施。第一，基于學情設疑。四年級的科學課上，學生已經研究了聲音的相關知識，可是本次項目活動卻需要學生對聲音的特性完全了解且能夠熟練地運用，比如音調的高低和什么有關，頻率、粗細、長短對其各有什么影響。因為制作樂器時就需要這些知識作為鋪墊。第二，明確目標指向。這不是課標上有明確指導的內容，那應該和學生共同探究到什么程度應由教師根據學情來把握。第三，開發課程的趣味性，真正激發學生的動手興趣和探究欲。第四，這個項目的實施，共有六位教師參與教學與指導，每個環節在整個活動中所起的作用是什么，如何銜接融合，這些問題在設計中都是要通盤考慮和預設的。

4.基于學科統整的設計

六位教師圍繞“樂器工坊”這一個項目在同一個班級展開教學活動，人文、科學、工程、藝術側重點雖各有不同，但前后銜接融通，需要教師之間的協作、溝通與設計。在STEM學習過程中，我們關注的不僅是結果，更是過程。不僅要看到教學的即時、顯性的成效，更要在意課程的長期“育人”效應，給學生以設計又不露痕跡的“引導”。正如參與最后一個環節“閃爍的小星演奏會”的組織者宋老師在談感悟時所說：“我既要組織學生利用自制的各類樂器進行合奏，展示每個樂器單獨的音色和合奏的效果是怎樣的，還要由此引申到中國傳統民族樂隊和西方現代電子樂器，然后再引申到中外文化的碰撞與融合。我要從簡單的小組合作制作樂器引申到人與人之間的關系，讓學生明白這個社會既有人當主角，也有人當配角，每個人都很重要，各司其職，但又要相互合作;還要從展示樂器中發現樂器的不足，提出新的問題，進而引申出很多課堂之外的東西。這些知識都是無窮盡的，既在課堂內，又在課堂外，沒有確切的領域分界，從生活中來又覆蓋整個生活。也許，這就是STEM。”

（三）凸顯學生自主的“學”

1.有利于培養學生的自主學習能力

基于項目的STEM學習中，學生要使用技術搜集、分析數據，設計解決方案。如在“樂器工坊”項目活動中有一個小時的實踐環節，學生們可自主選擇分別在“吹管樂器坊”“彈撥樂器工作坊”“創意電子樂器工坊”中進行樂器制作，他們設計、制作、調試、找問題、查資料，再修正……整個過程都凸顯了學生自主的“學”。

2.有利于培養學生的小組合作意識

基于項目的STEM學習，圍繞著問題展開，層層推進的問題將學習引向深入。而一個現實問題的解決，往往有一個復雜的過程，需要多人參與，依靠團隊合作，如此不僅培養了學生的合作意識，也豐富了學生的想象，增長了其智慧和能力。

3.有利于培養學生的基本操作技能

STEM學習的意義，是讓學生在學習的過程中，體會科學知識、技術工程等不同學科之間的相互支撐、相互依賴、相互補充的意義。“項目”中技能的練習，是在學生們討論設計后進行的，是學生們為完成自己的項目而自發形成的需求。每個項目的學習，經歷著學習—嘗試—失敗—再練習—再嘗試—再失敗—成功的過程，是學生們綜合素養生長的過程、進階的過程。

正如《培養下一代STEM創新者》一書中的一句話：“未來可以是，而且必須是不同的，現實世界的問題解決才是保持年輕人熱愛科學學習的關鍵。”未來已來，在這個捧著地球看世界的時代里，讓我們不忘教育初心，讓所有的“教”變為適應未來的“學”，讓學生的素養進階成為可能。