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近年來STEAM課程已進(jìn)入中小學(xué)課堂，但目前此類課程的跨學(xué)科融合性、連續(xù)性、系統(tǒng)性等特點(diǎn)尚不明顯。本文提出了“確定主題”“界定目標(biāo)”“設(shè)計項(xiàng)目”“選擇知識點(diǎn)”“設(shè)計活動”“多元評價”的“SOIKAE”六步小學(xué)STEAM課程設(shè)計流程，并做了實(shí)證研究。 STEAM教育進(jìn)入我國以來，學(xué)者紛紛展開研究。我國的STEAM教育研究不僅在理論方面不斷加深，而且實(shí)踐也逐步深入。 STEAM課程教學(xué)以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主，讓學(xué)生自己動手去完成項(xiàng)目，從而提高動手能力、創(chuàng)新能力、解決問題的能力。但培養(yǎng)能力需要一個長期的過程，所以教師在設(shè)計STEAM課程時要有連續(xù)性，讓學(xué)生的能力得到進(jìn)階式的發(fā)展。同時為了讓學(xué)生明白“為什么學(xué)，怎么去學(xué)”，還應(yīng)使STEAM課程具有系統(tǒng)性，這樣才能使學(xué)生建構(gòu)自己的知識體系與能力。 目前，關(guān)于STEAM課程的研究聚焦于小學(xué)學(xué)段，主要是由于小學(xué)生所學(xué)習(xí)的科目種類多，包括科學(xué)、自然等許多實(shí)踐課程。我國于2017年2月頒布了《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，有力地推動了STEAM課程的發(fā)展。小學(xué)生由于年齡小，具有好奇心強(qiáng)、愛動手等特點(diǎn)，對動手實(shí)踐類課程興趣高，這更有利于STEAM課程的實(shí)施。 教師設(shè)計小學(xué)STEAM課程教學(xué)流程應(yīng)基于STEM教育的三種跨學(xué)科取向中的學(xué)科知識整合取向，分析學(xué)科之間的知識關(guān)聯(lián)，將分散的學(xué)科知識進(jìn)行跨學(xué)科結(jié)構(gòu)化，通過跨學(xué)科的問題探究將各學(xué)科有機(jī)地串聯(lián)起來形成STEAM課程。因此，筆者提出了“SOIKAE”六步STEAM課程設(shè)計流程（如圖1）。 第一步，根據(jù)生活實(shí)際和學(xué)科知識涉及的問題“確定主題（subject）”。 第二步，從主題出發(fā)將分散的學(xué)科知識進(jìn)行整合以“界定目標(biāo)（objective）”。 第三步，根據(jù)確定的主題與目標(biāo)“設(shè)計項(xiàng)目（item）”。 第四步，在項(xiàng)目和目標(biāo)的范圍內(nèi)“選擇知識點(diǎn)（knowledge point）”。 第五步，根據(jù)知識點(diǎn)與項(xiàng)目內(nèi)容“設(shè)計活動（activity）”。 第六步，使用“多元評價（evaluate）”修改課程 ?！癝OIKAE”流程可將各學(xué)科知識有機(jī)串聯(lián)起來。 ▉第一步：確定主題 STEAM課程教學(xué)主要以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式開展，對設(shè)計課程而言，主題的設(shè)計選擇是至關(guān)重要的。教師從實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)選擇與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的主題，讓學(xué)生不僅學(xué)會知識，而且能夠靈活運(yùn)用知識去解決實(shí)際問題，具有舉一反三的能力。 主題是一個大的范圍，應(yīng)包含與主題關(guān)聯(lián)的一個個項(xiàng)目。學(xué)生通過完成一個個項(xiàng)目從而掌握解決整個問題的方法。這就要求主題具有可拓展性、開放性和靈活性，使學(xué)生能夠在掌握知識的同時又不限制個性發(fā)展。 筆者以小學(xué)五年級“我的秘密花園”教學(xué)為例做介紹?！盎▓@”主題貼近生活實(shí)際，易于實(shí)施和拓展。開展此項(xiàng)目教學(xué)旨在讓學(xué)生親近自然，了解生態(tài)系統(tǒng)是如何循環(huán)運(yùn)作的。 ▉第二步：界定目標(biāo) STEAM課程教學(xué)的核心是將知識點(diǎn)整合起來，為了將知識點(diǎn)串聯(lián)起來就要找出其內(nèi)在聯(lián)系，只有明確課程目標(biāo)才能更好地將知識融合。課程教學(xué)的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的能力。因此，做STEAM課程設(shè)計，界定課程目標(biāo)是至關(guān)重要的一步。 STEAM課程是科學(xué)、技術(shù)、工程、人文、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的融合。STEAM課程目標(biāo)應(yīng)根據(jù)以上學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計。課程目標(biāo)分為知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀三個維度。 從知識與技能維度來看，主要是讓學(xué)生掌握學(xué)科知識與技能，培養(yǎng)能力。教師依據(jù)STEAM中科學(xué)、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)、數(shù)學(xué)的學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)界定課程目標(biāo)。教師界定科學(xué)學(xué)科目標(biāo)的主要依據(jù)為2017年2月頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)提出科學(xué)學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生探究能力和合作能力。教師在界定目標(biāo)時要注意結(jié)合生活中的實(shí)際，選擇的目標(biāo)應(yīng)是學(xué)生通過動手動腦實(shí)踐能實(shí)現(xiàn)的。 技術(shù)學(xué)科的目標(biāo)界定主要依據(jù)美國CSTA計算機(jī)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)和K-12計算機(jī)科學(xué)框架。K-12標(biāo)準(zhǔn)主要著重對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)，要求學(xué)生能夠?qū)⒋蟮膯栴}分解成一個個小問題。教師設(shè)計STEAM課程，只要選定要設(shè)計課程對應(yīng)的年級，直接從美國CSTA計算機(jī)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)和K-12計算機(jī)科學(xué)框架中選取即可。需要注意的是我國學(xué)生的計算機(jī)水平與美國學(xué)生的計算機(jī)水平不同，因此做技術(shù)目標(biāo)設(shè)計時，選擇對應(yīng)哪個年級要根據(jù)學(xué)生的適應(yīng)能力確定。 工程學(xué)科的目標(biāo)界定主要依據(jù)的是《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于科學(xué)知識目標(biāo)特別是技術(shù)與工程方面的要求——主要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力。在選取目標(biāo)時應(yīng)注意其目標(biāo)完成的難易程度，考慮是否適合所選年齡層次且是否具有可擴(kuò)展的創(chuàng)造空間。 人文藝術(shù)學(xué)科目標(biāo)界定依據(jù)的是《義務(wù)教育藝術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》。在STEM中加入人文藝術(shù)（arts），主要目的是提高學(xué)生認(rèn)識美、欣賞美的意識，能更好地從理性和感性的雙重角度去看待和解決問題。人文藝術(shù)教學(xué)主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)能力和想象能力，提高學(xué)生認(rèn)識美、欣賞美的能力。 數(shù)學(xué)學(xué)科目標(biāo)界定依據(jù)的是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》。數(shù)學(xué)屬于重要學(xué)習(xí)科目。數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字與計算能力。在STEAM課程教學(xué)時，需注意的是所選取的數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)要適應(yīng)學(xué)段要求，同時能較好地與其他目標(biāo)融合。 從過程與方法維度來看，主要是讓學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過程中了解并掌握各種解決問題的方法。STEAM課程所涉及的各學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)均明確說明了學(xué)生所需要掌握的方法。課程設(shè)計者在設(shè)計課程目標(biāo)時直接選取即可。需要注意的是目標(biāo)的設(shè)定要循序漸進(jìn)，只有讓學(xué)生通過完成階梯性的任務(wù)才能逐步掌握方法。 從情感態(tài)度與價值觀維度看，主要是陶冶學(xué)生情操，培養(yǎng)積極樂觀的生活態(tài)度。各學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)都明確提出了所要培養(yǎng)的情感與態(tài)度價值觀目標(biāo)。課程設(shè)計者可以根據(jù)學(xué)生年齡以及課程主題直接選取。學(xué)生情感態(tài)度與價值觀的建立不是一蹴而就的，唯有持續(xù)學(xué)習(xí)才能形成。 ▉第三步：設(shè)計項(xiàng)目 STEAM課程主要以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行教學(xué)，每個主題包含2～8個項(xiàng)目。項(xiàng)目數(shù)量過多整個課程過于繁雜不利于學(xué)習(xí)，而項(xiàng)目過少則影響課程連續(xù)性和系統(tǒng)性。每個項(xiàng)目難度和涉及的范圍應(yīng)有梯度，螺旋式上升，讓學(xué)生層層遞進(jìn)地學(xué)習(xí)。 圖2 案例項(xiàng)目與目標(biāo)設(shè)計 主題涵蓋四個項(xiàng)目：智能百花壇、智能凈水系統(tǒng)、建造花園溫室、花園循環(huán)系統(tǒng)。四個項(xiàng)目都在主題的范圍內(nèi)，從簡單的花壇建造到整個系統(tǒng)的完善，難度遞增。筆者針對其中的“智能百花壇”項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的課程目標(biāo)設(shè)計（如圖2）。 ▉第四步：選擇知識點(diǎn) 教師針對所選取的課程目標(biāo)確定知識范圍，從各學(xué)科的學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)中選取知識點(diǎn)，但數(shù)量不宜過多。知識點(diǎn)多就會導(dǎo)致設(shè)計內(nèi)容多，難度和復(fù)雜度不適宜。此外，教師要選擇易于實(shí)踐且能夠動手操作的知識點(diǎn)，盡量避免選擇晦澀難懂的理論類知識點(diǎn)。 教師在“智能百花壇”項(xiàng)目教學(xué)時選取科學(xué)學(xué)科知識點(diǎn)如下：了解玫瑰花的生存條件以及多樣性（科學(xué)）；了解問題或者表達(dá)創(chuàng)意，使用圖形化編程語言或文本編程語言構(gòu)造包含序列、事件、循環(huán)、條件語句、并行和變量的程序，即K-12標(biāo)準(zhǔn)中Level 1 B等級中的第A-5-4條知識點(diǎn)(1B-A-5-4)（技術(shù)）；依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計并制造物品，解決技術(shù)應(yīng)用的難題（工程）；初步形成創(chuàng)新和欣賞美的意識（人文藝術(shù)）；掌握測量方法，測量物體的體積面積，能借助計算器解決簡單的計算問題（數(shù)學(xué)）。 ▉第五步：設(shè)計活動 設(shè)計活動主要是為了讓學(xué)生通過完成活動從而掌握知識點(diǎn)。教師設(shè)計活動應(yīng)注意：一個活動包含不止一個知識點(diǎn)，教師需要用一個主體知識引導(dǎo)活動主線，一個活動包含的知識點(diǎn)不宜過多?；顒釉O(shè)計應(yīng)該包含教學(xué)基本步驟且存在一定的邏輯關(guān)系。筆者將活動步驟分為課題導(dǎo)入、科學(xué)探究、設(shè)計制作和合作分享四個環(huán)節(jié)。根據(jù)相應(yīng)的目標(biāo)、項(xiàng)目、知識點(diǎn)設(shè)計出對應(yīng)的活動環(huán)節(jié)。 表1 案例知識點(diǎn)與活動設(shè)計 “智能百花壇”一共包含四個活動，每個活動均按照課題導(dǎo)入、科學(xué)探究、設(shè)計制作、合作分享四個環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計。教師設(shè)計活動是圍繞項(xiàng)目知識點(diǎn)進(jìn)行的，難度由淺入深螺旋式上升，讓學(xué)生依次完成四個活動，掌握知識，達(dá)成目標(biāo)。學(xué)生完成整個主題的四個活動項(xiàng)目，應(yīng)實(shí)現(xiàn)提升能力的目標(biāo)?；顒釉O(shè)計如表1所示。 ▉第六步：多元評價 由于STEAM課程目標(biāo)維度多且項(xiàng)目活動復(fù)雜，筆者采用多元評價的方式對設(shè)計的課程內(nèi)容進(jìn)行評價。多元評價要做到評價目標(biāo)多元化、評價主體多元化，評價方法多元化。 一是評價目標(biāo)多元化：傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)評價通常是對三維目標(biāo)（知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀）的評價，新的評價不僅要做三維目標(biāo)評價，還要做STEAM的五個維度評價，補(bǔ)充評價選取的目標(biāo)是否具有多個維度，是否通過課程內(nèi)容的設(shè)計達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。STEAM課程教學(xué)的成果主要是產(chǎn)品，因此教師在評價學(xué)生能力是否得到提升的同時要關(guān)注成果能否體現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)。 二是評價主體多元化：評價主體除了學(xué)生之外，還有教師以及專家等，主要是評價學(xué)生的創(chuàng)新能力、計算思維等能力是否得到提升。 三是評價方法多元化：STEAM課程的評價是形成性評價和總結(jié)性評價的結(jié)合，教師綜合運(yùn)用多種方式進(jìn)行評價，如觀察記錄、訪談法以及匯報展示等。教師采用真實(shí)性評價的方式做評價，鼓勵學(xué)生運(yùn)用多媒體展示作品，積極自評、互評，以促進(jìn)學(xué)生思考能力提升。 筆者根據(jù)課程設(shè)計選取了多元評價方法——匯報展示模型、小組評價表、記錄觀察表、目標(biāo)達(dá)成表共四種評價方法。 首先，在學(xué)生完成項(xiàng)目一的全部課程內(nèi)容后，教師讓每個小組匯報展示自己的成果。由此學(xué)生的表達(dá)能力和組織能力得以鍛煉，還能夠通過觀察同伴的匯報展示發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)點(diǎn)和不足。教師也可以在此過程中了解學(xué)生對于所學(xué)課程的掌握情況。 然后，學(xué)生在了解自己和他人的成果后完成小組評價，填寫記錄觀察表。小組評價表是按照項(xiàng)目的模型制作、程序編寫、時間控制和小組合作四個方面進(jìn)行評價設(shè)計的。設(shè)計記錄觀察表主要是為了讓學(xué)生記錄本小組的優(yōu)缺點(diǎn)和其他小組的優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)辦法。為了進(jìn)一步了解設(shè)計的課程內(nèi)容能否使學(xué)生達(dá)到所定目標(biāo)，教師要求學(xué)生填寫目標(biāo)達(dá)成表，此表是按照“我掌握的”“我未掌握的”“想要了解的”三個方面進(jìn)行設(shè)計的。 最后，教師收集所有學(xué)生填寫的表格，通過表格信息分析如何修改課程設(shè)計，這樣就完成了對本課程的多元評價。 本文旨在為小學(xué)STEAM課程設(shè)計提供思路。筆者借助“SOIKAE”六步設(shè)計流程能夠設(shè)計出具有系統(tǒng)性、連續(xù)性和跨學(xué)科融合性的STEAM課程，并提供了“智能百花壇”項(xiàng)目STEAM課程設(shè)計案例。筆者研究還不夠深入，要尋找一條適合中國發(fā)展的STEAM課程革新之路，必須基于大量的理論和實(shí)踐研究，不斷修改完善STEAM課程流程。 注：本文系遼寧省教育課程“十三五”規(guī)劃2018年度課題“師范生人工智能應(yīng)用能力提升研究”（項(xiàng)目編號：JD18DB456）的研究成果。 （作者蘇彤、劉宣佐系沈陽師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院研究生；荊永君系沈陽師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院副院長） 文章來源：《中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)》2018年第6期，原標(biāo)題為《小學(xué)STEAM課程設(shè)計的六步流程》 |
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