■山東省青島市市南區(qū)教育研究中心 董坤凌

STEM教育以跨學(xué)科、探究式、情境性、重實踐等為特征，STEM課程關(guān)注科學(xué)、技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，關(guān)注對學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力尤其是科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。我國在2017年教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程的標(biāo)準(zhǔn)》當(dāng)中，把STEM教育列為課程改革的重要內(nèi)容之一。中國教科院牽頭，先后出臺《STEM教育白皮書》《中國STEM教師能力等級標(biāo)準(zhǔn)(試行)》等，大力推動STEM教育實踐探索。

青島市市南區(qū)以立德樹人為根本任務(wù)，特別重視對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在推進(jìn)區(qū)域教育改革發(fā)展的行動中，行政、教科研、學(xué)校和師生達(dá)成共識：STEM教育強調(diào)的做中學(xué)、自主探究、合作學(xué)習(xí)、跨學(xué)科融合的思想，與區(qū)域推行的教學(xué)改革要求完全一致。為了推進(jìn)STEM教育，我們立足區(qū)情，積極探索，帶領(lǐng)區(qū)域?qū)W校不斷前行，走出了一條“區(qū)域項目引領(lǐng)—學(xué)校協(xié)同發(fā)展—校外資源助力”的研究路徑。

一、多措并舉保障STEM研究推進(jìn)

(一)加強頂層設(shè)計，確定項目化發(fā)展

立足區(qū)域情況，確定了實施STEM教育項目主要在綜合實踐活動學(xué)科落地的方略。解決了課時，學(xué)校可以主要利用綜合實踐活動的課時；通過多方考察，引進(jìn)多家優(yōu)秀的STEM課程進(jìn)入我區(qū)課程資源平臺供學(xué)校選擇，直接拿來大大縮短了研究周期；有條件的學(xué)校也可以自主開發(fā)課程。

確立項目的協(xié)同共研機制，通過健全機制保障研究的有效落地。主要包括:教師培養(yǎng)機制，讓教師做課程的實施和建設(shè)者；專項資金保障機制，通過專項資金對實驗進(jìn)行有效保障；學(xué)術(shù)指導(dǎo)機制，建立區(qū)域內(nèi)學(xué)術(shù)委員會，區(qū)域外課程專家團(tuán)隊聚焦課程建設(shè)，設(shè)計研究活動，開展實驗攻關(guān)；合作共研機制，實驗學(xué)校校際間開展課程的合作共研，形成了學(xué)習(xí)共同體。

(二)從理論到實踐，開展多層級培訓(xùn)

主要解決操作層面的培訓(xùn)，從改變教育理念到具體實操層面的各類培訓(xùn)，讓他們深刻認(rèn)識到了實施STEM教育的重要性、必要性和緊迫性。我們組織了多次“市南區(qū)中小學(xué)STEM系列培訓(xùn)會”。首先，校長學(xué)院邀請專家講座進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，使學(xué)校校長、干部盡快轉(zhuǎn)變觀念，充分認(rèn)識到STEM教育是一場國家終身學(xué)習(xí)活動，不僅僅是培養(yǎng)科學(xué)、技術(shù)、工程等方面的人才，同時也是讓每個公民都具有素養(yǎng)，能夠適應(yīng)未來社會的發(fā)展。先后邀請了北京教育學(xué)院教授、華東師范大學(xué)校長、上海世外小學(xué)校長等STEM專家進(jìn)行培訓(xùn)引領(lǐng)。其次，進(jìn)行了全區(qū)實驗學(xué)校的骨干培訓(xùn)，通過“請進(jìn)來、走出去”等多種形式，全方位地進(jìn)行培訓(xùn)。多次帶領(lǐng)骨干教師到北京等先進(jìn)地區(qū)親自聽課、與實驗教師集中教研、參與沉浸式培訓(xùn)切身體驗項目式學(xué)習(xí)，深入接觸了解STEM課程；請專家走進(jìn)學(xué)校開展指導(dǎo)和培訓(xùn)等。最后，進(jìn)行了全區(qū)全學(xué)段、各單位的STEM種子教師培訓(xùn)，希望這些種子教師的研究，能在學(xué)校中起到引領(lǐng)通過作用。

(三)建立實驗學(xué)校，共研機制推進(jìn)

區(qū)域?qū)用娼M織STEM實驗學(xué)校的申報。各學(xué)校從綜合實踐活動學(xué)科中選拔出了優(yōu)秀教師來執(zhí)教，利用綜合實踐的課時來落實，并且利用區(qū)域教研活動來推進(jìn)STEM教育的有效實施。學(xué)校選出幾十位優(yōu)秀教師進(jìn)行實驗。各學(xué)校都非常重視教育實驗，校內(nèi)健全了組織機構(gòu)，各學(xué)校成立了校長掛帥的工作小組，形成了“校長—分管干部—教師”三級組織架構(gòu)，對課程“拿來—改造—創(chuàng)生—輻射—落地”進(jìn)行了實驗教師的專項培訓(xùn)。實驗過程中我們注重大力培養(yǎng)骨干教師隊伍，既注重理論的培訓(xùn)，更注重實踐的指導(dǎo)，還培養(yǎng)教師反思內(nèi)化的能力，形成了有層次、有梯隊的STEM教師骨干隊伍。

二、學(xué)生有了多維度、全方位的進(jìn)步發(fā)展

(一)學(xué)生的思維得以優(yōu)化

由于所有的課程都建立在“綜合運用知識解決真實世界的真實問題”這一核心理念上，建立了從“實際需求”和“使用者的角度”考慮問題的意識，在討論、探究、觀察、模仿、實踐創(chuàng)新的過程中增長學(xué)生的見識，拓寬他們的視野，鍛煉他們的自學(xué)能力。如在《揚帆起航》一課中，教師開課時不講授船只的做法，而是直接讓學(xué)生自主拼裝，并在試航后分析問題，自主提出改進(jìn)措施，最后再由教師總結(jié)。正是因為自己犯了錯誤，學(xué)生對于船只構(gòu)造與問題的記憶更加深刻了。

(二)課堂生態(tài)發(fā)生了變化

授課教師普遍反映學(xué)生在上課時專注度高、交流氣氛濃厚，學(xué)生都踴躍發(fā)言，甚至不愿意下課，表現(xiàn)出了觀察、思考、探究未知領(lǐng)域的極大興趣。他們越來越敢于提出自己的見解，嘗試多種不同方案，更切合實際地解決問題。學(xué)生對課程充滿了喜愛之情，在課程中有多方面的收獲。在課程實施過程中，小組合作是每一節(jié)課必有的環(huán)節(jié)，討論、交流、反思、改進(jìn)是學(xué)生必須經(jīng)歷的過程。教師交給小組一個又一個任務(wù)，學(xué)生在這個環(huán)節(jié)中學(xué)會了傾聽、表達(dá)、質(zhì)疑、反思、妥協(xié)、合作。在“人際關(guān)系碰撞”中不僅提升了團(tuán)隊合作意識，還學(xué)會了與人交往的技巧。

(三)科學(xué)評測增添有力佐證

為了定量測評本項目的實際效果，我們在實施了三個多月的“設(shè)計思維”課程時，在某小學(xué)隨機抽取了兩個班進(jìn)行了學(xué)生綜合實踐能力的測評。

對比兩個班的能力雷達(dá)圖可以發(fā)現(xiàn)，實施“設(shè)計思維”一段時間后，學(xué)生在“理解設(shè)計應(yīng)該創(chuàng)新”“產(chǎn)品應(yīng)適應(yīng)環(huán)境”和“設(shè)計應(yīng)考慮使用者的需求和感受”等維度有了明顯進(jìn)步，說明學(xué)生觀察、分析問題的角度更貼近真實世界，而在思考問題的邏輯性、概括與論證能力以及用設(shè)計圖表達(dá)交流復(fù)雜思想方面也有提升。學(xué)生在解決實際問題的過程中探究、實踐、失敗、反思，逐漸摸索出了適合自己的學(xué)習(xí)方式、思維方法，領(lǐng)會了各學(xué)科知識的實際作用，感悟到了學(xué)習(xí)的深遠(yuǎn)意義，并且將“核心素養(yǎng)”在STEM課程中用潤物細(xì)無聲的方式注入了學(xué)生的心田。

三、教師步入專業(yè)發(fā)展的快車道

(一)實施課程的能力增強

隨著STEM課程的推進(jìn)，教師對STEM課程不再存有畏難情緒。參與STEM項目的教師來自多個學(xué)科，而且課程中用到的很多知識本來就來自各學(xué)科或者和各學(xué)科相通。因此，一旦教師領(lǐng)會了STEM教育的思想方法、教學(xué)過程、課程結(jié)構(gòu)、師生互動技巧，他們就可以把學(xué)到的東西向自己的學(xué)科遷移。我們目前實施的STEM課程都屬于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，例如“設(shè)計思維”課遵循“創(chuàng)設(shè)情境—發(fā)現(xiàn)問題—分析探究—解決問題—回顧反思—遷移提升”的模式。

(二)對教育理念有了更深刻的認(rèn)識

在教育理念方面，教師對保護(hù)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識也有所感悟，不僅強調(diào)保護(hù)學(xué)生創(chuàng)新意識的重要性，還在實施層面建議應(yīng)該同時培養(yǎng)學(xué)生“擁有一雙發(fā)現(xiàn)需求的眼睛”和“結(jié)合發(fā)散思維與優(yōu)化思維”兩種能力來引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新能力。課程不光是對學(xué)生思維的培養(yǎng)，更是一種對學(xué)生整個人生自我優(yōu)化的培養(yǎng)。實驗教師需要很多學(xué)科知識的融合，上課遇到的第一個挑戰(zhàn)是生活知識不一定比學(xué)生豐富，另外就是跨學(xué)科的知識比不上專業(yè)教師，這都促使他們思考：教師在課堂的定位是什么？教師不應(yīng)該再是課堂的權(quán)威，而應(yīng)該是學(xué)生中的首席，應(yīng)該是他們學(xué)習(xí)活動的組織者、參與者、支持者。

(三)課程開發(fā)能力的逐步提升

項目實施后，實驗教師逐漸開始熟悉STEM的課程結(jié)構(gòu)，常用的思想方法、教學(xué)方法。在專家的鼓勵和幫助下，教師開始按照自己的習(xí)慣、理解和本校學(xué)情調(diào)整改造自己的STEM課堂。例如，很多教師在備課時選擇自己合適的內(nèi)容進(jìn)行資料補充，包括視頻、圖片等課件資源；還嘗試運用學(xué)校優(yōu)勢資源補充課程內(nèi)容。青島市寧夏路小學(xué)劉穎新老師在《維京時代》課上利用學(xué)校的水池資源進(jìn)行船只試航、設(shè)計，非常具有STEM特征，也充分體現(xiàn)了設(shè)計里的系統(tǒng)思想要素。這些事例表明，教師已經(jīng)具備了一部分自行開發(fā)校本課程的能力。相信隨著課程實施的不斷深入，目前實施STEM課程的教師將會成為開發(fā)校本課程的骨干力量。

教師、學(xué)生的全方位成長和學(xué)校的持續(xù)發(fā)展是檢驗成果的重要指標(biāo)，我們在實踐中取得了一點成績：我區(qū)被推選為青島市STEM教育協(xié)同創(chuàng)新先行區(qū)。根據(jù)中國教科院《關(guān)于開展STEM教育2029行動計劃相關(guān)工作的通知》要求，目前區(qū)內(nèi)有嘉峪關(guān)學(xué)校、領(lǐng)航學(xué)校、香港路小學(xué)三所學(xué)校被推薦為STEM教育種子學(xué)校。各實驗教師在省、市、區(qū)的活動中進(jìn)行多節(jié)課例展示與經(jīng)驗交流，課堂生態(tài)發(fā)生了改觀。

四、我們的思考

(一)集中各方力量，建立協(xié)同中心

區(qū)內(nèi)研究力量多種，多所學(xué)校和學(xué)科在進(jìn)行研究，需要形成區(qū)級STEM協(xié)同研究中心，將力量凝聚起來，合力研究，真正改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生受益。

(二)逐步完善機制，規(guī)范科學(xué)管理

目前的項目組STEM課程建立了完善的運作機制，進(jìn)行定期的聯(lián)合教研；并且制定了培訓(xùn)管理制度和展示交流制度，督促每位實驗教師定期上好展示課；建立了項目推進(jìn)與學(xué)科引領(lǐng)相結(jié)合的推進(jìn)機制。

(三)搭建成長平臺，促進(jìn)教師發(fā)展

將組織市、區(qū)STEM項目研討會，展示區(qū)域?qū)嶒灲處熑〉玫膶嶒灣晒瑸榻處煹某砷L搭建平臺，促進(jìn)良性發(fā)展和提升，從而輻射帶動更多的教師。