潘德順
STEM 課程是一種綜合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科知識,旨在引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題,培養(yǎng)學(xué)生溝通交流能力和創(chuàng)新思維能力的課程。由于我國的小學(xué)STEM 課程起步比較晚,課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足,因而在課程實(shí)踐中存在著諸多問題,尤其容易忽視學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。鑒于此,我們有必要站在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的立場上來審視和建設(shè)STEM 課程。
小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的“啟蒙期”,該階段核心素養(yǎng)的培養(yǎng)情況將會影響后期學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要長期堅(jiān)持,且必須順應(yīng)小學(xué)生的年齡特征以及身心發(fā)展規(guī)律,同時需要對課程教學(xué)進(jìn)行合理變革。同理,為了發(fā)揮STEM 課程對于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的作用,也需要科學(xué)地制定課程教學(xué)方案。然而,在當(dāng)下的STEM 課程教學(xué)中,許多教師常常采用灌輸?shù)姆绞?,不遺余力地為學(xué)生介紹STEM 課程中的內(nèi)容,但他們沒有在教學(xué)中有效滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。這不僅影響了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高,同時也無益于學(xué)生養(yǎng)成良好的品格,發(fā)展解決實(shí)際問題的能力。比如:許多教師在開展STEM 課程教學(xué)時,依舊采用班級授課制,而班級授課制對于教授系統(tǒng)性的知識能起到較好的作用,但用于STEM 課程則會影響學(xué)生思維的發(fā)展以及創(chuàng)造潛能的發(fā)揮。
不同于語文、數(shù)學(xué)、英語等課程,STEM 課程會涉及許多技術(shù)性和專業(yè)性比較強(qiáng)的內(nèi)容,需要借助一些專業(yè)的儀器和設(shè)備方可順利開展相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。但由于教學(xué)資金或教學(xué)條件等的限制,我國許多地區(qū)的小學(xué)還沒有配備比較完備的教學(xué)儀器和設(shè)備,這在一定程度上影響了這些地區(qū)STEM 課程教學(xué)的效果。此外,在許多地區(qū)的小學(xué)STEM 課程教學(xué)中,教師常常只講解部分內(nèi)容,對于教學(xué)儀器設(shè)備要求比較高的內(nèi)容則直接跳過,這顯然是不可取的,也會阻礙STEM 課程對于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)作用的發(fā)揮。
在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的理念下,各學(xué)科教師在教學(xué)中需要樹立以生為本的教學(xué)理念,以學(xué)生的身心發(fā)展特征及能力水平為依據(jù),科學(xué)地編制課程內(nèi)容。然而,在當(dāng)下的小學(xué)STEM 課程教學(xué)中,許多教師會直接按照教材的安排,按部就班地為學(xué)生講解相關(guān)內(nèi)容,而不是立足學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo),為學(xué)生選擇適宜他們的STEM 課程內(nèi)容,這樣的課程內(nèi)容設(shè)置盲目性比較大,且不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展,更不利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高。
由于STEM 課程起步晚、時間短,所以許多授課教師對這門課程還沒有形成正確的認(rèn)識。此外,STEM 課程中有不少技術(shù)性比較強(qiáng)的內(nèi)容,這對授課教師提出了很高的要求。但現(xiàn)實(shí)情況是,不少教師缺乏相關(guān)技術(shù)知識儲備,這對STEM 課程的實(shí)施有著不利影響,同時也不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
為順利開展STEM 課程教學(xué),并有效發(fā)揮STEM 課程在培養(yǎng)小學(xué)生核心素養(yǎng)方面的積極作用,實(shí)踐者須更新STEM 課程教學(xué)理念,同時還要結(jié)合STEM 課程的特征,創(chuàng)新STEM 課程的實(shí)施形式與途徑。
1.合理利用固定班級授課模式與分層走班授課模式。
分層走班授課模式是一種新型的課程實(shí)施形式,其同固定班級授課模式各有優(yōu)劣。在STEM 課程的實(shí)施中,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的需求以及教學(xué)項(xiàng)目靈活選用這兩種形式,如此才能一方面豐富課程教學(xué)形式,消解固定班級授課模式所帶來的授課枯燥感;另一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。對于生命科學(xué)領(lǐng)域的STEM 項(xiàng)目,如引導(dǎo)學(xué)生探索植物生長的奧秘或研究昆蟲的生活習(xí)性等,因觀察周期較長,就比較適合采用固定班級授課模式;對于需要進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)的項(xiàng)目,也同樣適宜采用固定班級授課模式。而對于電子課程、3D 打印課程、機(jī)器人或者航模、船模、車模等創(chuàng)意模型類項(xiàng)目,教師可以結(jié)合不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,采用分層走班授課模式,這樣可以更好地激發(fā)學(xué)生的探究欲、創(chuàng)造欲以及求知欲,從而有效提升教學(xué)的效果。
2.將STEM 課程納入小學(xué)課表中。
為了在小學(xué)階段順利開展STEM 課程,學(xué)校要將STEM 課程納入總課表中,每周定期開設(shè)STEM 課程,且每節(jié)課的時間要設(shè)置在1 小時及以上,確保STEM 課程有充足的教學(xué)時間。而對于真實(shí)情境中的STEM 項(xiàng)目,要給予更長的時間。例如:在荒島逃生這個STEM 項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要自行設(shè)計(jì)荒島逃生的工具,需要進(jìn)行問題分析以及方案設(shè)計(jì),到最后需要制作不同功能與形狀的逃生船,整個過程需要持續(xù)4 個課時。只有將STEM 課程納入常規(guī)課表,在態(tài)度上重視它,并給予課時保證,而不是將其視為一門“副科”或者娛樂課,才能真正地發(fā)揮其在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的積極作用。
有健全且完備的教學(xué)基礎(chǔ)條件是確保各學(xué)科教學(xué)順利開展的基礎(chǔ),而STEM 課程的教學(xué)也不例外。要開展好STEM 課程,必須要高度重視STEM 課程的基礎(chǔ)條件建設(shè),不斷拓寬課程教學(xué)空間,避免因?yàn)閳龅亟ㄔO(shè)問題或資金問題而對STEM 課程的空間建設(shè)帶來不利影響。需要注意的是,小學(xué)STEM 課程教學(xué)需要做到“因校制宜”,大多數(shù)STEM 課程內(nèi)容的教學(xué)都可以在教室內(nèi)開展,且可以實(shí)現(xiàn)“一室多用”。但是對于創(chuàng)客類STEM 課程的教學(xué),需要用到一些專業(yè)的儀器與設(shè)備,需要在活動室等空間比較大的地方來開展。而對于一些觀察昆蟲或植物等主題類的STEM 課程內(nèi)容,則需要在校外場地進(jìn)行。
總之,在開展STEM 課程教學(xué)時,學(xué)校和教師需要盡可能地利用一切可以利用的空間及資源,確保有充足的教學(xué)空間。例如:如果學(xué)校有條件,可以考慮建設(shè)一些創(chuàng)客活動空間,這些空間可以整體使用,也可以根據(jù)不同項(xiàng)目的特點(diǎn),對創(chuàng)客空間進(jìn)行分割使用,如3D 打印創(chuàng)客空間、機(jī)器人創(chuàng)客空間、機(jī)械空間、航??臻g、車??臻g等等,這樣可以為STEM 課程的教學(xué)提供充足的空間,從而使STEM 課程有序開展,高質(zhì)高效。
在設(shè)計(jì)STEM 課程的內(nèi)容時,實(shí)踐者需要結(jié)合學(xué)生的年齡特點(diǎn)、認(rèn)知發(fā)展水平及核心素養(yǎng)發(fā)展要求,具體可從以下幾個方面入手。
1.基于創(chuàng)造思維培養(yǎng),創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容。
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提升學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,教師在確定教學(xué)內(nèi)容的過程中,應(yīng)選擇一些貼合學(xué)生生活實(shí)際的問題。借助問題,教師可以發(fā)展學(xué)生的思維能力,引導(dǎo)學(xué)生自主地思考解決問題的方法與對策。例如:對于“用手機(jī)觀看視頻時間長容易累”的問題,學(xué)生思考后發(fā)現(xiàn)這個問題的根源在于手機(jī)沒有支撐功能,所以STEM 項(xiàng)目的內(nèi)容可以確定為“為手機(jī)設(shè)計(jì)并制作支架”。在該項(xiàng)目中,小組圍繞“手機(jī)支架制作”這一問題展開思考與交流,他們設(shè)計(jì)出了各式各樣的支架,并自己動手制作支架,在這一過程中,學(xué)生的創(chuàng)造性思維及解決問題的能力能得到有效發(fā)展。
2.基于實(shí)踐能力培養(yǎng),創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容。
不同的學(xué)校地處不同的區(qū)域,享有不同的區(qū)域資源與文化,這為STEM 課程的開展提供了有利的條件。因此,在教學(xué)中,教師可以結(jié)合區(qū)域特有的資源和文化來建構(gòu)STEM 課程,這對于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)大有裨益。小學(xué)STEM 課程會涉及許多關(guān)于自然資源的內(nèi)容,如能源、草原、森林和草地等。例如:對于四川省樂山市的學(xué)校而言,在開展STEM 課程的過程中,教師可以組織學(xué)生利用假期,到樂山大佛景區(qū)去調(diào)查大佛的風(fēng)化情況,并思考風(fēng)化現(xiàn)象的預(yù)防與治理對策;也可以去峨眉山了解植物的多樣性,或去嘉州濕地公園思考一些開發(fā)與保護(hù)公園中動植物的方法與對策。在這些貼近學(xué)生生活實(shí)際的調(diào)查中,學(xué)生的實(shí)踐能力能得到增強(qiáng),核心素養(yǎng)也能得到發(fā)展。
教師是STEM 課程教學(xué)的組織者和學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。小學(xué)生年齡比較小,思維能力與認(rèn)知能力有限,動手實(shí)踐能力不足,加之缺乏生活閱歷與經(jīng)驗(yàn),所以非常需要教師的引導(dǎo)。在進(jìn)行STEM 課程的教學(xué)時,要充分發(fā)揮教師的教學(xué)引導(dǎo)作用,就必須注重STEM 課程的教師隊(duì)伍建設(shè)。除了配備STEM 課程導(dǎo)師外,還要協(xié)同多學(xué)科教師,打造一個STEM 課程實(shí)施的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì),然后結(jié)合不同的STEM 課程內(nèi)容來選擇不同的導(dǎo)師,開展啟發(fā)式教學(xué)。在STEM 課程教學(xué)中,為了維護(hù)課堂教學(xué)的秩序,還可以安排助教,助教可以輔助導(dǎo)師為學(xué)生分發(fā)器材或者維持學(xué)習(xí)秩序。此外,學(xué)校還可以聘請一些校外的與STEM 項(xiàng)目相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員來從事教學(xué)工作??傊?,提高STEM 課程實(shí)施質(zhì)量的關(guān)鍵在教師,因此,學(xué)校應(yīng)想方設(shè)法建設(shè)教師隊(duì)伍,以教師隊(duì)伍素質(zhì)的提升促課程質(zhì)量的提升,并有效落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。
例如:在學(xué)習(xí)“智能落地衣架”這部分內(nèi)容時,教師可以在課前組織學(xué)生參觀落地衣架,同時為學(xué)生聘請校外技術(shù)導(dǎo)師。導(dǎo)師為學(xué)生講解傳統(tǒng)落地衣架的優(yōu)點(diǎn),之后啟發(fā)學(xué)生思考它們是否存在缺點(diǎn)以及針對缺點(diǎn)如何改進(jìn)。在經(jīng)過一系列的啟發(fā)性教學(xué)后,就可以組織學(xué)生動手制作一個簡易的智能落衣架。在這個STEM 項(xiàng)目中,校外的專業(yè)技術(shù)人員成了學(xué)生的導(dǎo)師,而學(xué)校的STEM 課程教師則變成了助教。這種方式保證了STEM 課程有序且高質(zhì)量的實(shí)施。
STEM 課程是一種新興的課程,其在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面具有重要的作用。為了順利實(shí)施STEM 課程,教師可以從加快更新課程教學(xué)理念入手,注重教師隊(duì)伍建設(shè)和課程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),同時要創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容,從而為學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展服務(wù)。