基于学生个性发展的STEM课程的学校实践与探索

来源:用户上传      作者:惠锋明

　　摘要：STEM课程需要面向全体学生，更需要照顾不同学生的兴趣和需求。在STEM课程的实践与探索过程中，基于“为每一个儿童设计课程”的个性化发展理念，学校以学习方式为抓手，形成了由点及面的一系列STEM课程，涵盖了面向全体的全纳性STEM课程和面向个别学生的个别化STEM课程，旨在通过丰富的课程选择和课程实施，让学生个性在深度上获得充分发展、广度上获得多元发展、整体上获得和谐发展，在与周围环境的交互中实现共生发展，同时有效推动教师的专业发展和学校的课程文化发展。
　　关键词：STEM课程;个性发展;校本开发
　　中图分类号：G423 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2020）02A-0068-04
　　儿童是独特、多样而有差异的，课程应该努力去适应这样的儿童。无锡市梅村实验小学“为每一个儿童设计课程”的理念就是这一儿童观和课程观的体现。在这一理念下，学校以保护和发展儿童的个性为前提，努力在课程的目标、内容、实施和评价等一系列连续的课程实践活动中，尽可能关注每一位儿童，并通过设计尽可能多样化的课程提供给每一位儿童选择、体验，最终指向儿童的个性生态发展。[1]其中，旨在面向全体学生、发展每一位学生STEM素养的STEM课程，强调在学生解决与STEM领域相关的真实问题的过程中，关注学习方式的丰富性、活动组织形式的多样性、评价方式的灵活性和学习环境的包容性。即STEM课程同样要求在教育目的、教育过程和教育结果方面实施个性化。因而，学校将STEM课程的实践作为实现学生个性发展的重要途经之一。
　　一、学校STEM课程的实践
　　（一）构建平民化课程群，实施全纳性STEM教育
　　所谓平民化课程，是指围绕STEM教育理念，借助获取方便、价格低廉的材料和设备，通过形式新颖、易于实施的方式，开展着力于发展学生个性的STEM课程。但儿童个性的发展并非随性、不受约束的，它需要有一个基本的规范。全纳性教学便是这样一种实践形态。全纳性教学由全纳教育发展而来，但已不再局限于特殊教育领域，而是指面向学校全体学生的教学。在实际行动中，学校的主要操作是确保STEM课程的开设与实施，同时，又对STEM相关课程进行必要的梳理，把基础和核心概念相关的内容作为全纳性教学的内容，要求全体学生共同参与。[2]
　　1.开发校本科技课程的个性化
　　始于2012年的订单式走班制项目型科技课程，是学校从学生的个性化发展需求出发，与学生共同设计开发的、面向全体学生的科技校本课程。课程围绕订单、走班、项目三个关键要素展开。订单式，即学生通过订单选择自己需求的课程项目，走班制即学生通过走班的形式参与不同课程项目的学习;项目型，是指我们的科技课程包含多个项目，发展至今，已形成包含能工巧匠屋、数学测量坊等10多个项目的课程（见图1）。在不同的课程中，我们进行项目学习。每一阶段的学习都是一个项目，有明确的主题。或以完成某一任务为目标，或聚焦于驱动问题，学生在自己感兴趣的问题的驱动下展开新一轮的学习。
　　2017年，STEM浪潮来袭，在前期工作的基础上学校被评为江苏省STEM项目试点学校。翌年，《江苏省基础教育STEM课程指导纲要（试行）》发布。纲要中指出，项目化学习是STEM课程最重要的学习方式，这与学校项目型科技课程的学习方式不谋而合。得益于此，诸多现有的科技课程项目或只需简单处理、或天然就是STEM课程项目。如虚拟实验室利用软件带领学生设计营养菜谱，建立一系列不同人每日补充不同营养的预测模型，即是一个天然的STEM课程项目。利用软件的预测模型，学生可以进行不同的测试，预测不同的人在吃下含有不同营养物质的食物后对身体可能产生的影响。在活动过程中，学生会经历很多的问题解决过程，比如“青少年一天需要多少能量，一个馒头、一碗饭提供多少能量，平衡膳食宝塔是怎样的……”还要经历数据的收集和分析，生成人体一日三餐的能量供给单式条形统计图，最终通过实验平台修正数据，设计合适的一周菜单。
　　在课程实施的过程中，学校聚焦于儿童主动参与课程的策略研究。为了充分激发学生内在的参与积极性，我们让学生全程参与到了科技课程的开发、实施和评价过程中，并且通过选课、走班，体验“我的课程我做主”的课程获得感。在项目选班上，我们用横向换班和纵向持续研究两方面相结合的方式实行动态调整、滚动发展，给予学生充分的学习自主选择权。
　　2.在国家课程中校本化实施STEM综合实践活动
　　开发校本课程并不意味着抛弃国家课程。相反，结合每年科技节，借助学校的科技馆场地，我们开发了一系列面向全体学生的STEM综合实践活动课程，创造性地实施科学、数学等国家课程。
　　在“我与植物有个约会”类别中，三年级“种油菜”和五年级“种大蒜”是结合每年植树节开展的植物种植类活动，内容主要来源于三年级科学《植物的一生》单元和五年级科学《不用种子也能繁殖吗》及五年级数学《蒜叶的生长》一课。两个项目的明线雖然都是种植，但前者偏向于应用教材中所学内容成功让油菜种子发芽，并在学完《植物的一生》单元后，带领学生回顾所学;而后者与数学学科整合，除体验植物另类的繁殖方式，更偏向于对数据的理性探究与分析。
　　在“我是小小工程师”类别中，四年级“造小船”和五年级“造房子”是学校每年科技节的固定项目，属于工程搭建类，内容分别来源于科学课中《让沉在水里的物体浮起来》和《造房子》一课。船是用来载人载物的交通工具，怎样利用橡皮泥等材料制作一艘美观、载重量又高的小船呢？这便是“造小船”这一活动的驱动问题。“造房子”则要求学生利用纸棒，在最短的时间内搭建一个能容纳一人的房屋框架结构。
　　在“童眼探学校”类别中，“我是小小解说员”项目则是以学校科技馆为依托开展的STEM实践活动。“为什么这个‘洞’这么深？”“为什么在这个小木屋中走路这么晕？”“龙卷风是怎么形成的？”……从了解科技馆中不同项目的原理，到组织语言向低年级学生解说，来自四年级的学生肩负着为一年级刚入学的小朋友进行“科学启蒙”的任务。 　　（二）基于学生需求，开展个别化STEM教育
　　儿童个性的充分发展，在于儿童能否发现自己的兴趣与需求，唤醒自己的潜能，并通过努力达到发展可能的最佳与最高境界[3]。个别化教学便是通过机会的创造和平台的搭建让儿童的个性发展成为可能。上述全纳性教学便为学生个别化教学搭建了平台，创造了机会。在课程的实施过程中，学生主体意识被唤醒，他们主动探寻解决各种自我课程需求的途径。课程补充和课程拓展便是学校在理念指引下的、个别化STEM教育的校本实践。
　　1.探寻自主区，进行课程补充
　　2018年，《江苏省基础教育STEM课程指导纲要（试行）》发布，但配套STEM教材却仅有为数不多的几个STEM项目单行本，这就给学校一个自主设计并补充现有STEM课程的空间。课程补充，关键点是要补在需要处。数学是STEM课程涉及的重要学科。在课程调查中，我们发现了部分学有余力的学生对数学的需求，但现有小学STEM课程鲜有涉及数学学科重要知识领域的。因此，我们开始思考如何将数学学科的重要知识、思想补充进STEM课程。
　　“汽车超速了吗”就是我们开发的课程项目之一。在该项目中我们选取了生活中的一个常见的现象——汽车超速，先由生活情境提出了一个问题“汽车超速了吗？”然后和学生一起讨论如何解决这个问题，解决过程中需要哪些知识。经过讨论发现：首先，要学会测量计算物体运动的速度，也就是第一个背景经验活动——测测你的走路速度。学会测量计算速度之后，再去看汽车超速问题，大家发现去马路上直接测车速太危险，不好操作，能不能利用我们身边的工具呢？接着，就进入第二个背景经验活动——制作定格动画。在第二个活动中，学生能够体验到可以借助视频来测量汽车行驶的速度，但是视频中测得的距离与实际距离存在着一定的比例关系。于是，带领学生进入活动三——按比例估测楼高，能通过比例估算照片上建筑的实际高度。通过活动让学生建立视频画面上的距离和实际距离之间的关系。学生在经历了这一系列的活动之后，获得了解决这个问题的基础知识和技能，然后尝试设计解决问题的方案，发展了解决真问题的能力，培养了创新思维。
　　在类似这样的课程中，我们将原本相对割裂的知识进行了有机的统整，并将其置于真实的情境中。学生三两成群，在教师的指导下能基本自主地完成研究。在研究这些现实问题的过程中，学生一方面熟悉常见的技术、感受工程的迭代，在学习和内化的过程中提升技术与工程素养;另一方面能综合运用科技、数学、语言，甚至是艺术等领域的知识来解决实际问题，通过学科整合，提升学科和STEM素养;更为重要的是，这样的课程项目给学生搭建了平台，满足了儿童的个性需求，也使得个别化教学成为现实。
　　2.整合优质资源群，进行课程拓展
　　课程拓展是以拓宽课程范围为目的的，它不仅是对现有国家课程的延伸与补充，更是针对一类学生或是个别学生的个别化拓宽。学校项目式科技课程虽然作为全纳性教学予以开展，但课程均有专用活动教室，并配套了丰富的教学资源，这对于一部分爱动手、喜探究的学生来说是不可多得的资源。为了满足他们的兴趣与需求，学校灵活设计了各类课程。这些课程或来源于学生在科学课上的所思，或来源于学生的生活，可以说，借助这些优质课程资源，我们拓宽了学校课程在内容和空间上的范围，实现了对现有国家课程、全纳性校本课程的补充和延伸。
　　能工巧匠屋是学校项目式科技课程的一个项目，在这个项目的活动室中主要包括木工机床等设备。在这里，面向全体学生的课程更多的是一些普适性的内容。学生在学习了基本的锯、磨、钻等基本技能后，设计并制作简单的运动标牌、笔筒等物品。但课时的限制以及受学生平均水平的影响，部分学生的兴趣与需求其实并不能完全满足，他们渴求更多更复杂的项目，于是一些更具挑战的课程被开发以满足这部分学生额外的需求。“弹跳玩具”即这样一个项目：以工厂设计的半成品玩具图纸及“实际需求”出发，学生需要完善图纸、尝试制作图纸，并通过探究设计制作满足玩具厂“能弹跳固定高度”的需求。
　　（三）变革学习方式，推行个性化STEM教育
　　不论是哪种实践形态，STEM教育都是对传统课程的挑战。立足儿童个性生态发展的理念，学校以学习方式为抓手，推行个性化的STEM教育。旨在通过多样化的课程选择和课程教学，让学生个性在深度上获得充分发展、广度上获得多元发展、整体上获得和谐发展，在与周围环境的交互中实现共生发展[4]。
　　首先，课程建设是基础。课程不仅仅是学科、目标、计划或经验，课程应该是教师、学生、教材、环境等多元因素的整合，她是一种动态的生成[5]。课程应该包含跑道、跑步者和跑步的过程。丰富多样的、可供选择的课程就好比跑道，学生就好比跑步者，学生对于课程理解和内化的过程就好比跑步的过程。要让学生能够跑起来，可供选择的丰富的课程便是基础。
　　其次，课程意识是关键。从前的教学，我们也许会更多地从“怎样教”出发，当下，我们更要思考儿童是“怎样学”的。通过变革学习方式，我們把对丰富课程内容的关注转向了如何真正让儿童学会课程、拥有课程的获得感和生长感上，也就是学生如何在跑道上奔跑的过程。我们认为有怎样的学习方式，就获得什么样的课程，而变革儿童的学习方式便是我们实现个性化STEM教育的抓手。
　　最后，课程文化是我们的追求。在课程开发与实践过程中，教师享受着成功的喜悦，实现了与学生、课程的共同发展;学生也通过多样化的课程选择与课程学习最终实现生态发展。可以说，学校“为每一个儿童设计课程，让每一位师生幸福成长”的课程文化乃至办学追求，在课程的实践过程中逐渐形成。
　　三、研究成果与思考
　　STEM课程需要面向全体学生，更需要照顾不同学生的兴趣和需求。在STEM课程的实践与探索过程中，基于学生个性发展的需求，学校形成了由点及面的一系列STEM课程，涵盖了面向全体的全纳性STEM课程和面向个别学生的个别化STEM课程。在这些显性成果背后，课题的研究更带动了学校内涵的发展，成功地为学校“为每一个儿童设计课程”的个性化办学理念添砖加瓦。 　　参考文献：
　　[1]王备.每一个儿童都应该得到尊重——多元智能与儿童个性化发展[J].江苏教育， 2011（26）：25-26.
　　[2][3]王备.为每一个儿童设计课程——学校课程的文化诉求与实践形态[J].江苏教育研究， 2006（5）：16-18.
　　[4]许光新，赵赟.百年接力 为了每一个的健康成长[J].江苏教育研究， 2011（30）：33-36.
　　[5]吴建亚，许光新.为每一个儿童设计课程——基于学生个性发展的课程校本开发理念与实践[J].江苏教育研究， 2011（4）：51-54.
　　責任编辑：李韦
　　Practice and Exploration of STEM Curriculum Based on Students’
　　Personality Development
　　HUI Fengming
　　（Wuxi Meicun Experimental Primary School， Wuxi 214112， China）
　　 Abstract： The STEM curriculum needs to face all students and further to consider students’ different interest and demands. In the process of practice and exploration， we have formed a series of STEM curricula based on the idea of the individualized development for every child， which includes the inclusive curriculum facing all students and the individualized curriculum facing individual students. The purposes of the curriculum are to help students fully develop their personality in depths， acquire multi-dimensional development in width， and attain harmonious development on the whole through enriching the curriculum selection and implementation. Meanwhile， students can accomplish their symbiotic development in interacting with the surroundings， and teachers can effectively promote their professional development and the curriculum cultural development.
　　 Key words： STEM curriculum; individualized development; school-based development
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