伴隨“雙減”政策的實施和《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》出臺,我們應著力落實好科學教育,一體化推進教育、科技、人才高質量發展。為了順應新課改和“雙減”需要,珠海市香洲區實驗學校提出“知行日新·活力實驗”的辦學理念,通過項目(課程)教學的持續變革推動學校轉型與發展,旨在讓學生擁有一個至正、至善、至美、至樂的陽光童年。這一理念成為學校的一張項目(課程)名片,科學教師團隊積極投入這一名片“設計”,取得了一定成果。
一、基于大灣區生活的小學科學STEAM項目式學習思路
(一)設計要求
根據STEAM和項目式學習的特點和定位,基于大灣區生活的小學科學STEAM項目式學習的設計需要滿足以下要求:第一,解決生活中的真實問題。STEAM項目式學習的重點不是學習新知識,而是對已學知識和方法的應用,而項目準備階段可能有新知識的學習。第二,體現跨學科的綜合性。STEAM項目式學習打破了學科界限,綜合運用科學和其他學科的知識,強調在實際情境中發現問題、分析問題和解決問題。第三,強調小組分工合作。STEAM項自式學習要求學生既能獨立思考,又能與他人合作,并能夠協調人際關系,提出解決問題的思路,設計解決問題的方案。第四,最終形成研究成果。STEAM項目式學習重在解決問題,不能僅僅滿足于一般活動后的評價反思,而解決問題最重要的標志是形成豐碩的研究成果,而且研究成果的形式可以多元化。
(二)內容設計
一方面,基于大灣區生活,按照“衣、食、住、行”四個板塊搜集整理學習內容。一是將問題生活化,通過具體的生活化情景巧妙引出科學知識,在實際教學中嘗試進行生活中的科學相關內容的開發與嘗試。二是將過程互動化,讓學生自主學習、合作學習。三是將知識能力化,整個過程注重培養學生收集和處理信息的能力、合作交流能力、科學探究能力和創新思維能力。
另一方面,在理論上進行一定層次的梳理與提升,按照年級整理成不同的學習模塊,并在全校各年段鋪開,爭取研究效果最大化,最終形成一套基于未來教育的相對科學化、簡明化、藝術化、易操作的STEAM項目學習的課程教學新模式。
二、基于大灣區生活的小學科學STEAM項目式學習模式
本研究選取貼近大灣區學生的主題,設置了“衣、食、住、行”四個模塊,開展與學生真實生活密切聯系的項目式教學模式,引導學生多元互動,自主學習。項目式教學模式框架如下:
(一)主題分段
教師將全校學生按照低、中、高三個年級進行分段,并設計不同的教學內容。結合學生身心發展特點,依據低年級“衣”中年級“食”,高年級“住”和“行”的分工標準,讓所有學生都有自己的研究項目。
(二)內容分班
每班按照統一安排,選擇適合本班特色和實際的活動內容,比如一年級選擇設計制作民族服飾、季節服飾、職業服飾等活動,中年級選擇家常菜系、川菜和湘菜、天然菜與反季節菜等菜品的烹飪活動。
(三)模塊分組
學生分成若干個探究小組,各小組根據班級內容選擇不同的項目式學習模塊,收集并整理研究資料,積極自主地開展項目式學習。
(四)集中展示與評價
項目式學習評價同樣需要關注活動過程與結果,重點體現對發現和提出問題、合作精神、創新意識、科學探究、科學思維與方法、綜合應用跨學科知識解決實際問題能力等的評價,突出以核心素養為導向的評價。通過自評和他評及時了解學生情況。活動完成后,確保對活動成果進行整體而客觀的評價,讓培養目標落到實處。在這一環節,各小組對項目學習成果進行集中展示,并結合科學性、創新性、實用性,對每項任務成果制定評價量規,進行自我評價、家長評價、小組成員評價、教師評價等。同時,通過微信、QQ等社交媒體,在班級、年級、學校和社會層面進行推廣。
三、基于大灣區生活的小學科學STEAM項目式學習內容
基于大灣區生活的“衣、食、住、行”四個模塊,利用學校社團、“創想城”項目、強基課程、科技節、STEAM大賽、青少年科技創新大賽等活動,認真選題,積極展開項目研究。
以“衣”模塊為例,在項目《我與蠶寶寶一起成長》中,學生通過思維導圖拓展學習路徑,開展了養蠶實踐、創作蠶文化主題手抄報、詩歌與誦讀等系列活動。在《給自己設計一頂帽子》項目中,基于一年級學生的認知特點,教師引導他們完成從設計、制作帽子,并通過“時裝秀”的形式展示自己作品的全過程。在《我是電繪機繡小能手》項目中,鼓勵中高年級學生結合電腦繪畫與機器刺繡提升信息素養與創造力,獲得了多項教學成果。在《衣服清洗知多少》項目中,通過探究衣服清洗方法、洗滌劑選擇及頑固污漬去除方法等,結合科學實驗與勞動實踐,提升學生的勞動技能與科學素養。
在“食”模塊,學校開展了以種植為主的《小菜農》項目,以種植實踐為核心,讓學生觀察蔬菜從種子到果實的完整生命周期,探究土壤、水分等要素在植物生長中的作用。項目《走進豆豆王國》始于“綠豆種子發芽”實驗,延伸至參觀豆制品加工廠,使學生直觀了解豆制品的生產流程及營養價值。在項目《溫暖烘焙》中,學生親手制作蛋撻等點心,并嘗試開發新品,師生共享共樂。《偏食與減肥》項目通過信息收集、采訪調查、設計營養餐等活動,得出偏食會導致營養不良、肥胖會影響健康的結論,并提出均衡飲食、加強運動、家校協作等建議,助力學生養成健康飲食習慣。
在“住”模塊:項目《歸“巢”—從筑小鳥之家到為人類建屋》以房屋設計為核心,引導學生從為自然界鳥類設計鳥巢開始,逐步過渡到為人類設計綠色智能住宅。這一過程將學生的人文關懷從自然生靈延伸至人類自身。項目《公共場所母嬰室現狀調查》聚焦珠海香洲區母嬰室建設,通過資料搜集、實地考察、問卷調查與采訪揭示現存問題,并提出改進建議,旨在提升母嬰室設施與服務水平。在前兩個項目研究的基礎上,學生在《未來城市》項目中展開合理想象,設計并制作了未來城市模型。
在“行”模塊,學校開展了《瘋狂過山車快樂一起嗨》項目,學生通過深入了解過山車的工作原理、制作技巧,從繪制過山車平面圖,到動手制作簡單的過山車作品(同時實現變廢為寶),甚至參加市、區STEAM大賽,都得到了成功的體驗。項目《“乘風破浪”動力船大賽》是校內舉行的一項科技活動,學生運用多學科知識設計并制作動力船,提升了實踐與創新能力,展現出科技教育成效。在項目《行走中的課堂》中,學校與當地政府合作開展桂林科學之旅研學活動,通過實地考察喀斯特地貌、整合多學科知識拓寬學生視野,提高學生的實踐能力和綜合素質。活動圍繞學知識、學能力、學做人展開,學生收獲了成長,教師積累了經驗,獲得家長和社會的認可,并為后續課程設計提供了參考。
四、基于大灣區生活的小學科學STEAM項目式學習反思
(一)結合學生的生活經驗和觀察體驗
美國心理學家、教育家布魯納指出,學習是基于經驗的主動建構過程,只有通過體驗才能發生,包括吸收信息和作出反應來影響環境。本項目的核心優勢在于緊密依托學生的真實生活體驗,關注學生已有生活經驗,讓科學回歸生活。作為生活在大灣區這一獨特環境中的學習者,學生的生活經驗是項目設計的寶貴起點。實踐反思強調項目問題設計必須更深層次地扎根于大灣區學生的日常生活場景與觀察體驗,確保“衣、食、住、行”等主題項目中的問題不僅具有科學探究價值,更能自然地從其熟悉的生活情境中生成,使學習過程真正成為發現問題、探索問題和解決問題的本土化創造之旅。在教學實踐中,教師結合香山文化建構“衣、食、住、行”四個主題項目。課堂問題關注科學學科并涉及跨學科,問題從大灣區生活中提出,學習過程就是創造、探索與解決問題的過程。
(二)用任務驅動項目活動的實施
任務驅動是項目式學習有效實施的關鍵策略。針對小學生合作能力、深度思考水平及動手能力存在差異的特點,任務設計需要更加精細化,貼合不同學段學生的認知水平、興趣愛好和真實需求。這要求教師深人分析學生學情,將項目目標科學地分解為一系列具有挑戰性且可操作的階梯式任務。通過精心設計的任務序列,引導學生在完成具體目標的過程中逐步構建知識體系、掌握技能,并升華情感體驗,確保不同能力層次的學生都能在項目中獲得實質性成長。
STEAM項目學習是基于科學、技術、工程、藝術、數學等多學科的融合。小學生的合作能力和深度思考能力有所欠缺,動手能力參差不齊,結合這一身心發展特點,教師應從他們的興趣愛好出發,了解他們的真實需求,設計一系列的任務,形成項目式課堂教學活動,以讓學生學有所獲,真正得到解決問題的思路和方法。
(三)深化學習方式的本質變革
STEAM項目式學習從根本上打破了“教師講授一學生練習”的傳統模式,其價值在于引導學生成為學習的主體。我們必須持續深化這一變革,將教學重心放在創設真實情境、激發學生主動發現問題、提出問題,并通過有效合作、交流、分析與實踐來解決問題上。這種方式不僅能夠顯著激發學生學習的興趣,更是培養其創新精神、實踐能力與綜合素養的核心路徑。
(四)加強思維導圖等認知工具的應用
思維導圖在人文學科的應用較為廣泛,但是在STEAM跨學科整合項目,尤其是設計類項目中,其系統化應用的理論與實踐指導相對匱乏,應用難度更大,挑戰性更強。在日常教學中,教師應有意識地加大思維導圖等認知工具的滲透力度,并鼓勵學生主動運用思維導圖進行知識的梳理、關聯與結構化,形成清晰的認知網絡。這不僅有助于提升學生的元認知能力和信息處理能力,更能為開展復雜的STEAM項目式學習奠定堅實的思維基礎。
(五)構建以發展為導向的多元評價體系
評價是貫穿STEAM項目式學習全過程的核心環節,其功能應超越簡單的甄別,聚焦于促進學生全面發展。教師應進一步完善評價體系,依據項目的科學性、創新性和實用性,為各項任務成果制定清晰、可操作的評價量規。在項目關鍵節點及結束時,組織成果集中展示,并系統開展學生自評、同伴互評、家長評價及教師評價相結合的多元主體評價。這種過程性與終結性并重、多維度參與的評估方式能夠更全面地反映學生的進步與潛能,有效激發其內在學習動力,促進其持續成長。我們需要認識到,在追求短期學業成績的背景下,STEAM項目式學習的價值更在于其長遠的育人功能一它致力于培養學生解決復雜問題的核心素養和健全人格,具有深遠的現實教育意義。
五、結語
在“雙減”背景下,我們通過實施基于大灣區生活的小學科學STEAM項目式學習,有效落實了科學教育的“加法”。學生在以科學知識為基礎的項目實踐中,自然地融入了數學知識、工程原理,并在構思設計圖、創作創意方案、制作作品(模型)等環節,提升了藝術素養與審美能力。這種根植于大灣區生活的STEAM項目式學習不僅激發了學生對生活的熱愛,更培育了他們的創新精神,在實踐中培養了學生的科學素養和人文素養,顯著提高了學生解決問題的能力,從而切實促進學生全面、健康成長。
注:本文系廣東省教育研究院專項課題“基于STEAM教育和灣區生活的小學科學與勞動教育融合的PBL學習研究”(課題編號:GDJY-2020-Ab-275)的研究成果。
(宋行軍)
