PBL與STEM課程相結(jié)合的綜合實踐活動課程校本化初探

摘 要：以STEM綜合實踐活動課程為載體，促進素質(zhì)教育落地生根。在校本化實施過程中，開展基于PBL的STEM綜合實踐活動課程，構(gòu)建符合學生特點的綜合實踐活動，針對小學低、中、高三個學齡段提出了具有針對性和可實施性的具體策略，并完善了學生評價和課程評價。課程設(shè)計不僅注重科學素養(yǎng)的培養(yǎng)、學科間的有機融合，同樣注重培養(yǎng)小學生勞動意識，樹立勞動理念，打造勞動能力，是實現(xiàn)德智體美勞全面發(fā)展的重要手段之一。

關(guān)鍵詞：STEM課程；PBL；綜合實踐活動課程；校本化實施

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）30-0025-04

隨著人們對教育的重視程度越來越高，教育領(lǐng)域的名詞也是逐年翻新，從翻轉(zhuǎn)課堂到在線課堂，再到STEM、創(chuàng)客和項目式學習（PBL）。通過這些教育方法學習、探索與實施，不難發(fā)現(xiàn)越來越接近教育的本質(zhì)目標：讓學生無所畏懼地去面對復雜社會。在復雜社會中，一個學生以后無論是在處理自己的事業(yè)、工作還是自己獨立的生活，都有非常多的真實事情要去解決。如果讓學生在學習階段就去培養(yǎng)解決問題的能力和練習解決問題的有效方法，那么當他們真正獨立，開始自己生活的時候，他們就已經(jīng)掌握了如何去有效地解決這些問題的方法。

一、 PBL與STEM課程發(fā)展的現(xiàn)狀

對教育者和學生來說，課堂是可控的，但是未來是未知的。所以把握住課堂行之有效的方法就是幫助學生發(fā)展其解決問題的能力并拓展其創(chuàng)造創(chuàng)新能力。

（一）STEM課程

科學技術(shù)對一個社會的發(fā)展和進步的推動作用越來越重要。美國政府頒布了相應(yīng)的一些文件，去推動整個國家的教育系統(tǒng)去關(guān)注科學、技術(shù)、工程和數(shù)學這幾個領(lǐng)域的教育。STEM課程會選擇一個產(chǎn)品的設(shè)計與制作作為載體，這樣的載體能夠讓STEM的這幾個要素都得到一個很好的體現(xiàn)，因此美國目前有大量的STEM課程學校，并在不斷地增長中。STEM課程注重為學生提供開放式求知空間的同時，也強調(diào)要將人文藝術(shù)和科學自然有效地結(jié)合起來。幾年的發(fā)展時間，STEM在全球范圍內(nèi)的流行程度也在不斷地提升。國內(nèi)也有一些學校引進并探索STEM課程，還有很多教育者也在不斷進行嘗試和突破，并在中高考的體制之下將STEM課程融入其中。

（二）PBL

PBL是學生通過一段時間內(nèi)對真實的、復雜的問題進行探究，并從中獲得知識和技能的項目式學習。PBL歷史悠久，威廉·赫德·克伯屈從杜威“做中學”的教育思想出發(fā)，具體闡述了進步教育的學習理論，提出了設(shè)計教學法。20世紀90年代起，一些學者發(fā)現(xiàn)，無效的教材設(shè)計和教學方式導致了學生淺表理解，他們開始與中學科學教師商討合作開發(fā)PBL課程，制訂設(shè)計原則和相關(guān)的學習策略。20多年來，PBL在學習科學家的不斷嘗試和改進中，最終作為變革科學教學的有效途徑，得以迅速發(fā)展。目前PBL已被寫入美國、芬蘭、加拿大等國家的基礎(chǔ)教育課程標準，越來越多地應(yīng)用于跨年級和跨學科的課程與教學的組織中。

PBL系統(tǒng)性完全代替正規(guī)的課程，是近五年發(fā)展起來的；以High Tech High School為代表，它是一所按照郵政編碼抽簽確定生源的公立學校，50%的學生來自低收入家庭。然而，這所學校的平均成績卻比地區(qū)平均水平高出10%，大學錄取率更是達到了98%。PBL的效果得到整個美國社會的認可。目前我國還沒有把PBL系統(tǒng)性地貫徹到學校中，完全代替正規(guī)的課程的學校。

二、 分析PBL與STEM課程的特點

（一）STEM課程

從字面來看，STEM是四個單詞的縮寫：Science（科學）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Mathematics（數(shù)學）。它能夠讓學生把學到的零散知識變成一個互相聯(lián)系的統(tǒng)一的整體，各學科知識相互融合并綜合解決實際問題，是一種跨學科的學習方法，也是為學生提供整體認識世界機會的橋梁。

（1）STEM課程可以提高學生的探索精神和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生的批判思維和邏輯思維，在課程中培養(yǎng)學生多角度分析問題的思維模式。

（2）STEM課程的課程目標并不只有一個。學生通過確認目標、尋找資源、建構(gòu)路徑、解決問題，去尋找答案。尋找答案的方式也不只有一種。使學生在過程中開拓思維，發(fā)揮想象，從而培養(yǎng)創(chuàng)造力。

（3）STEM課程進行跨學科整合，注重孩子實踐與動手的能力和審美能力。支持學生合作與討論，鍛煉學生的合作能力。

STEM教育注重培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)造性解決問題的能力、溝通與協(xié)作能力等核心素養(yǎng)。而這些，恰恰是我們學校傳統(tǒng)教育方式相對缺乏的。

（二）PBL（Project Based Learning）

PBL是學生基于問題的發(fā)現(xiàn)，而產(chǎn)生的一個項目。學生沉浸在解決問題的過程中，希望把一個項目做成功，有一個很好的產(chǎn)品，能解決真實的問題。教師搭建公眾展示平臺，學生進行分享交流。這個項目也有可能是失敗的，但是通過試錯，學生也能夠?qū)W到相關(guān)知識，達到了有效學習的效果。

PBL要學的東西不僅有學科知識、課外知識，還包含了各種技能以及素養(yǎng)。PBL通過一個學生感興趣的項目去激發(fā)學生的內(nèi)驅(qū)力，學習并應(yīng)用相關(guān)知識和相關(guān)素養(yǎng)。然后可以去評估這個跟知識相關(guān)的東西，甚至創(chuàng)造一個產(chǎn)品去應(yīng)用這些相關(guān)的知識。讓學習進入高階的認知階段。這樣一來，學生對知識的理解、掌握的程度，以及應(yīng)用程度都會非常深。

（三）STEM課程與PBL的關(guān)系

針對STEM課程，老師會有相應(yīng)的教學框架，學生并不占有絕對的主導地位，而是老師以多種形式傳授知識；PBL是學生自己提出問題去研究，需要學生自己驅(qū)動自己去做項目學習，解決現(xiàn)實中真實的問題，或者去實現(xiàn)一個想法，做的項目也許沒有案例可以參考，老師輔助指導學生，最后項目會有真實的展示和反饋，真正做到鍛煉學生的創(chuàng)造力、解決問題的能力和自主驅(qū)動力。PBL很多時候和STEM課程是密不可分的。

三、 PBL與STEM相結(jié)合的綜合實踐課程校本化實施策略

（一）背景分析

清華大學附屬中學廣華學校（以下簡稱“廣華學?！保┦且凰?2年一貫制學校，校綜合實踐課程的校本化設(shè)計著眼于學生成長鏈條連續(xù)性發(fā)展，發(fā)揮12年貫通性課程的結(jié)構(gòu)。依據(jù)學生身心發(fā)展的規(guī)律和學科知識的內(nèi)在邏輯，統(tǒng)籌安排課程方案，實現(xiàn)教育培養(yǎng)目標的一致性，促進學生的可持續(xù)發(fā)展。綜合實踐活動課程是一門注重學生親身體驗的實踐活動課，通過學生的親身實踐，培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)和科學素養(yǎng)，培育和踐行社會主義核心價值觀。同時，提高學生的多種能力，如綜合運用知識解決問題的能力、交流與合作的能力、創(chuàng)新意識與實踐能力、勞動能力等。結(jié)合以上特點，廣華學校設(shè)置的綜合實踐活動課程與勞動課程相結(jié)合，在綜合實踐活動過程中滲透勞動精神，提升勞動技能。兩節(jié)連排的形式，為學生能夠深入探究、啟發(fā)思考提供了良好的保障。課程整合與設(shè)計，創(chuàng)造性地開設(shè)特色課程，突出了廣華學校課程建設(shè)的原創(chuàng)性和獨特性，以適應(yīng)學生的發(fā)展需求、提升學校辦學質(zhì)量。力求實現(xiàn)國家課程校本化，校本課程特色化，特色課程精品化，為學生提供更多的選擇性，既能滿足多數(shù)學生的成長需要，又能滿足學生個性發(fā)展的需求，開闊了學生視野，培養(yǎng)了學生能力，發(fā)展了學生特長，讓每個學生都更為杰出。

因此，綜合實踐活動課程由教材指導向基于PBL的STEM課程進行轉(zhuǎn)變。基于PBL的STEM課程是一種以學生為中心的學習方式，它通過設(shè)計預期產(chǎn)品，組織整合科學、技術(shù)、工程與數(shù)學的知識的學習，以項目為驅(qū)動，將知識轉(zhuǎn)化為具有工具性、認知性、交往性的實踐，解決真實問題，最終得到實際產(chǎn)品。基于PBL的STEM課程課堂特點如下：

1. 內(nèi)容呈現(xiàn)

模糊定義的任務(wù)；明確定義的結(jié)果；多學科交叉。

2. 師生關(guān)系

合作學習；教師是學生學習的協(xié)助者。

3. 學習方式

標準驅(qū)動；任務(wù)驅(qū)動；基于項目需要的講授；獨立性解決問題。

4. 學習評價

關(guān)注累積性表現(xiàn)；輸出產(chǎn)品的評估。

基于PBL的STEM學習有助于增強人文素養(yǎng)，引導學生能動地掌握文化符號與生產(chǎn)工具，形成健康的價值觀；以跨學科任務(wù)為驅(qū)動，有助于培養(yǎng)理性思維，提升科學探究能力和實踐能力；以實踐為取向，有助于養(yǎng)成主動學習意識，促進個體意義感的獲得；注重自我反思，有助于提升個體覺悟，形成健康的生命觀念；以合作學習作為基本形式，有助于形成責任意識和團隊精神；以社會生活作為學習內(nèi)容來源，有助于塑造創(chuàng)新意識和培養(yǎng)應(yīng)對社會挑戰(zhàn)的能力。

（二）課程校本化實施策略

1. PBL與STEM課程相結(jié)合的教學模式與傳統(tǒng)模式的關(guān)系

PBL并不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學，卻是培養(yǎng)杰出人才所不可或缺的，PBL反作用于學生對知識學習的渴望，激發(fā)學生對其他學科學習的內(nèi)驅(qū)力。搭建平臺，展示機會也是孩子的內(nèi)驅(qū)力之一

STEM課程相較于傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)勢，是傳統(tǒng)教學模式的補充，綜合應(yīng)用并深化提升。

2. PBL與STEM課程相結(jié)合的教學模式在各年級的實施方案

1～2年級：PBL與STEM課程相結(jié)合，低年級學生的知識儲備有限，可以加大感受知識本身的比例，更加側(cè)重于STEM課程，調(diào)動多感官學習的教學模式適合低年級學生。使得學生在沉浸式體驗中學習拓展相關(guān)知識，增強感悟。為今后高年級的應(yīng)用打下良好的知識和能力基礎(chǔ)。例如：基于學校建筑模型制作為項目的STEM課程內(nèi)容框架如圖1所示。在低年級階段利用STEM課程拓展學生認知基礎(chǔ)，啟發(fā)培養(yǎng)學生的觀察能力、實踐能力和創(chuàng)造力。

3～4年級：PBL與STEM課程相結(jié)合，在具備一定知識背景的前提下逐漸增強學生的主導地位。從低年級教師的指導學習逐漸向高年級教師輔助式PBL學習過渡，將課堂更多地交到學生手中。例如，基于計時工具的制作為項目的STEM課程內(nèi)容框架如圖2所示，學生在課程中認識了日晷、沙漏等不同的計時工具。

5～6年級：PBL模式的調(diào)整，教師展示事實及現(xiàn)狀。查閱資料，通過教師印發(fā)材料集、學生利用1～2周時間自學，并進行組內(nèi)分享。然后根據(jù)全班同學相互學習、相互啟發(fā)的結(jié)果，讓學生提問。根據(jù)問題再次進行深入學習和研究，并提出解決方案及實施方案。例如：基于改善地球環(huán)境為項目的STEM課程內(nèi)容框架如圖3所示，學生根據(jù)自身思考方向制訂每個小組的研究主題和個性化產(chǎn)出。最后在班級內(nèi)、學校中和社區(qū)里進行交流展示與反饋再造。

（三）評價方式

評價是開展課程的一個重要環(huán)節(jié)，為了促進課程的優(yōu)質(zhì)落實，建立如下課程評價體系，包含學生評價及課程評價，以評促教，以評促改，以評促課程的真正落實。

1. 學生評價

要將學生在綜合實踐活動中的各種表現(xiàn)和活動成果作為分析考察課程實施狀況與學生發(fā)展狀況的重要依據(jù)，對學生的活動過程和結(jié)果進行綜合評價。

成長記錄檔案袋是對學生學習過程和結(jié)果進行評價的一種評價方法，它主要是收集、記錄學生學習過程中的一連串表現(xiàn)、作品、反思，自己、同伴或教師做出評價的有關(guān)材料以及其他相關(guān)記錄和資料的匯集，由學生和教師共同完成，學生成長記錄檔案袋中的內(nèi)容如下：

（1）記錄學生過程性優(yōu)異表現(xiàn)：教師在課程實施輔導過程中正向記錄。

（2）記錄學生的發(fā)現(xiàn)：學生自主選擇放入內(nèi)容。

（3）記錄學生的思考：學習任務(wù)單、實踐活動手冊、報告等。

（4）記錄學生的成果：作品展示，生生互評。

這樣豐富多元的評價能夠讓一個孩子得到正向的、全面的、系統(tǒng)性、客觀和公正的反饋。

2. 課程評價

課程是一個學校的生命線，決定著學校的品質(zhì)與特色，是學校的核心競爭力，是學校實現(xiàn)育人功能的重要載體，做好課程評價及優(yōu)化尤為重要。

實踐課的重點在于讓學生獲得親身參與實踐的積極體驗和豐富經(jīng)驗。所以對教師而言，應(yīng)特別關(guān)注課程設(shè)計及實施過程中學生參與的態(tài)度、學習的過程和方法、交流與合作、主動發(fā)現(xiàn)問題并獨立地解決問題的態(tài)度和能力及對知識的綜合運用和創(chuàng)新能力。通過展示課、研究課等形式，教研組、學部對課程改進以頭腦風暴的形式全科教師全員思考，從而達到優(yōu)化課程的目的。

PBL與STEM課程相結(jié)合的綜合實踐活動課程校本化的實施更有助于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)內(nèi)驅(qū)力，使學校不僅是傳播知識的場所，更是培養(yǎng)學生好奇心、思辨能力、解決問題的能力和社會責任感的花園。

四、 結(jié)論

在進行PBL與STEM課程相結(jié)合的綜合實踐活動課程校本化過程中，仍存在尚未解決的問題。例如：課程開發(fā)教師需要進行跨學科學習，這對教師是一項挑戰(zhàn)。目前的探索過程中沒有能夠借鑒的系統(tǒng)課程及相關(guān)培訓，課程的開發(fā)進展相對緩慢；無論開發(fā)課程還是在校本化實施的過程中，經(jīng)費不足問題使得課程的開發(fā)與實施具有局限性。

參考文獻：

［1］侯嘉慧.項目化學習：育人方式變革的創(chuàng)新路徑——觀紀錄片《極有可能成功》有感［J］.江蘇教育，2022（62）：30-34.

［2］盧海.面對新趨勢，我們應(yīng)該如何設(shè)計好一門PBL課程［J］.中小學信息技術(shù)教育，2017（10）：49-52.

［3］吳波.STEM視野下項目式學習跨學科融合課程開發(fā)與實踐研究［J］.學周刊，2023（11）：91-96.

作者簡介：李從芮（1989～），女，漢族，北京人，清華大學附屬中學廣華學校，研究方向：物理、STEM課程、綜合實踐活動。