《中國教師報》2019年03月27日

STEM是當(dāng)下教育教學(xué)改革的潮流，強調(diào)學(xué)以致用，可以鍛煉學(xué)生運用理工科知識技能發(fā)現(xiàn)和解決真實問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生批判思維和創(chuàng)造性解決問題的能力。但是，STEM課程的內(nèi)容來自哪里，如何設(shè)計？我們在推動深圳市龍崗區(qū)人文引領(lǐng)的STEM教育（A-STEM）的過程中，建議教師用以下5種方法設(shè)計課程內(nèi)容。

從學(xué)生中來——學(xué)生喜歡什么就做什么

時下的STEM教育烙下了很深的傳統(tǒng)教育的影子——以知識為中心。因為課程設(shè)計強調(diào)跨學(xué)科，就找來各學(xué)科教師，分析是否有共同的知識，如果有就變成跨學(xué)科的STEM主題學(xué)習(xí)。若做得好，這種方法可以產(chǎn)生不錯的學(xué)習(xí)效果，但很多時候因為缺乏內(nèi)在聯(lián)系而變成各學(xué)科一起活動的拼盤。這種情況是以知識為中心、缺乏對人觀照的內(nèi)在缺陷造成的。

我們在推進STEM教育時發(fā)現(xiàn)這個問題很突出，于是提出了以人為中心的A-STEM，它是STEM的變式，由人文（Arts）引領(lǐng)，而不是只讓學(xué)生學(xué)習(xí)硬科技，一方面強調(diào)STEM項目要為人類福祉服務(wù)，另一方面強調(diào)學(xué)生的主體性，要滿足學(xué)生的興趣需要，促進學(xué)生的個性成長。于是，把Arts放到了STEM的前面，形成了獨具特色的A-STEM。所以，A-STEM不是以知識主題為中心，而是以學(xué)生興趣和個性為中心，幫助他們發(fā)展自己的研究項目。

這需要教師養(yǎng)成一個習(xí)慣：多了解學(xué)生日常生活中接觸的是什么，對什么感興趣，曾經(jīng)玩過什么STEM項目，曾經(jīng)遇到過哪些困難，目前具備完成哪些項目的知識和技能？了解了這些，就可以從學(xué)生興趣出發(fā)，開發(fā)出學(xué)生真正喜歡的課程。比如，深圳龍崗區(qū)下李朗小學(xué)一個學(xué)生曾用鳳仙花染了指甲，她的伙伴感覺這件事很新奇，想知道鳳仙花是否還可以染毛線。于是，教師和學(xué)生一起把這個項目變成了一個小課題，開展了趣味盎然的研究。再比如，一年級教材中的小動物主題學(xué)習(xí)，龍崗區(qū)龍城小學(xué)的教師選擇昆蟲為研究對象，科學(xué)教師為學(xué)生找來《微觀世界》科學(xué)視頻，學(xué)生被可愛的昆蟲迷住了。由于有了一定的知識鋪墊和直觀感受，整個校園變成了學(xué)生觀察昆蟲的樂園。再加上語文教師帶領(lǐng)學(xué)生閱讀法布爾的《昆蟲記》，美術(shù)教師帶領(lǐng)學(xué)生畫昆蟲、設(shè)計昆蟲仿生物品，學(xué)生中涌現(xiàn)出許多小昆蟲學(xué)家。

從教材中來——把教材單元重構(gòu)成項目實踐

在推進面向全體學(xué)生的A-STEM項目過程中，我們不主張教師做加法，也不要過多占用學(xué)生課外時間。實際上，教師和學(xué)生的在校時間是有限且恒定的，做加法不僅增加了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)和學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也可能因為沒有時間單獨去做而讓主題學(xué)習(xí)流產(chǎn)。

 A-STEM倡導(dǎo)向課內(nèi)要時間，最直接的做法是將教材重構(gòu)成項目實踐。統(tǒng)編教材編排大多是以知識為主題設(shè)計的，這樣的主題不一定能引起學(xué)生的興趣。為此，我們重構(gòu)教材，一是向?qū)W生了解哪些內(nèi)容能引起他們的興趣，二是從教材中尋找哪些內(nèi)容可以設(shè)計成項目實踐。

這里有必要說明一下什么是項目實踐。在A-STEM中，項目實踐是指一個長周期的真實探究項目，學(xué)生要在真實世界里發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，彌合知識學(xué)習(xí)和應(yīng)用之間的裂縫。比如在小學(xué)科學(xué)的能量單元，教材的編排順序是：電和磁、電磁鐵、電磁鐵的磁力（一）、電磁鐵的磁力（二）、神奇的小電機、電能從哪里來、能量和太陽。這樣的編排反映了從電磁轉(zhuǎn)換知識到能量轉(zhuǎn)換知識的遞進學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)方式是一個實驗揭示一個知識點。在轉(zhuǎn)換為A-STEM項目實踐時，教師可以把前4課內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一個4課時的挑戰(zhàn)項目：用身邊的材料設(shè)計一個磁力最大的電磁鐵，并用實驗證明哪些因素影響了電磁鐵磁力的大小，你是怎樣結(jié)合這些因素制作出磁力強大的電磁鐵的。這樣的轉(zhuǎn)換將有關(guān)電磁鐵的知識點包含其中，把知識獲取和應(yīng)用融合在一個長周期的項目中。

從這個案例可以看出，教師把按知識點先后順序編排的線性教材轉(zhuǎn)換為以解決問題為線索的開放性實踐項目，不僅學(xué)生能學(xué)以致用，教師也會對自己的教學(xué)工作充滿成就感。

從課標(biāo)中來——用研究和設(shè)計的方式學(xué)習(xí)

 STEM教育采取科學(xué)研究和工程設(shè)計的方式是一種有效的學(xué)習(xí)方法，但依據(jù)課標(biāo)編制的教材是以知識為中心組織的，這就需要教師把課標(biāo)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為以科學(xué)研究和工程設(shè)計為中心，但課標(biāo)內(nèi)容不可能、也沒必要全部轉(zhuǎn)換到這個方向上來。這就需要教師仔細(xì)研讀課標(biāo)，結(jié)合對學(xué)生的了解，明確哪些知識內(nèi)容可以用科學(xué)研究和工程設(shè)計的方式來學(xué)習(xí)。以小學(xué)科學(xué)為例，課標(biāo)中的“材料具有一定的性能”，如果只是學(xué)習(xí)知識點，介紹各種常見的材料就可以了。但是，如果要利用某些材料的性能制作具備一定功能的作品，就要設(shè)計成工程項目。例如，比較哪種學(xué)生制作的保溫裝置可以延緩冰的融化速度。這樣的工程挑戰(zhàn)活動不僅可以讓學(xué)生了解材料特性，還可以把溫度和溫度傳遞等知識融入其中，實現(xiàn)了通過一個工程活動學(xué)習(xí)多個知識點的目的。再比如，聲音的知識可以融入制作吸管笛這樣小巧的發(fā)聲玩具或樂器制作中，融入對“兔子耳朵為什么這么大”的基于模型的探究中，把知識的獲取與應(yīng)用融合在一起，避免學(xué)而不能用。

從社會熱點中來——做生活的參與者

A-STEM或者說所有的STEM教育都強調(diào)要與社會生活相結(jié)合。處在科技無孔不入的社會，生活中的許多問題都與STEM的內(nèi)容相關(guān)。比如健康與醫(yī)療問題，有人看了《黃帝內(nèi)經(jīng)》《本草綱目》就以為可以當(dāng)醫(yī)生，生病不去醫(yī)院而選擇自己治療。特別是自媒體和大眾媒體關(guān)注的這類事件，在挑戰(zhàn)著人們的良知和智慧。這些挑戰(zhàn)中有許多案例適合中小學(xué)生去探究，所以這類問題也可以設(shè)計成A-STEM項目實踐。

從最新科技中來——與時代共進步

科技發(fā)展一日千里，科學(xué)類課標(biāo)和教材相對于時代發(fā)展來說具有一定的滯后性，這就需要教師將一些新科技的內(nèi)容設(shè)計成A-STEM項目實踐，作為對課標(biāo)和教材的補充。比如，小學(xué)信息技術(shù)教材長期以教“Windows+Office”的操作為主，而人工智能、物聯(lián)網(wǎng)早已家喻戶曉，學(xué)生不學(xué)編程顯然是落伍的。即便是編程，以前我們都是用搭積木式的Scratch編程軟件，但很快發(fā)現(xiàn)這個軟件不具備許多基本的編程功能，而后來有研究機構(gòu)開發(fā)了不少比Scratch更優(yōu)秀的軟件，比如，Snap在編程功能上的提升可以讓學(xué)生發(fā)揮出更多的想象力和創(chuàng)造力，如果我們還是守著Scratch教材不去做調(diào)整，也許會讓學(xué)生錯過體驗科技社會豐富性的一個機會。

    （作者單位系廣東省深圳市龍崗區(qū)依山郡小學(xué)）