課程內容設計的五個來源

STEM是當下教育教學改革的潮流，強調學以致用，可以鍛煉學生運用理工科知識技能發(fā)現和解決真實問題的能力，培養(yǎng)學生批判思維和創(chuàng)造性解決問題的能力。但是，STEM課程的內容來自哪里，如何設計？我在推動深圳市龍崗區(qū)人文引領的STEM教育（A-STEM）的過程中，建議教師用以下5種方法設計課程。

從學生中來——學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。因為課程設計強調跨學科，就找來各學科教師，分析是否有共同的知識，如果有就變成跨學科的STEM主題學習。若做得好，這種方法可以產生不錯的學習效果，但很多時候因為缺乏內在聯系而變成各學科一起活動的拼盤。這種情況是以知識為中心、缺乏對人觀照的內在缺陷造成的。

我們在推進STEM教育時發(fā)現這個問題很突出，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，而不是只讓學生學習硬科技，一方面強調STEM項目要為人類福祉服務，另一方面強調學生的主體性，要滿足學生的興趣需要，促進學生的個性成長。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)成一個習慣：多了解學生日常生活中接觸的是什么，對什么感興趣，曾經玩過什么STEM項目，曾經遇到過哪些困難，目前具備完成哪些項目的知識和技能？了解了這些，就可以從學生興趣出發(fā)，開發(fā)出學生真正喜歡的課程。比如，深圳龍崗區(qū)下李朗小學一個學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習，龍崗區(qū)龍城小學的教師選擇昆蟲為研究對象，科學教師為學生找來《微觀世界》科學視頻，學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，整個校園變成了學生觀察昆蟲的樂園。再加上語文教師帶領學生閱讀法布爾的《昆蟲記》，美術教師帶領學生畫昆蟲、設計昆蟲仿生物品，學生中涌現出許多小昆蟲學家。

從教材中來——把教材單元重構成項目實踐

在推進面向全體學生的A-STEM項目過程中，我們不主張教師做加法，也不要過多占用學生課外時間。實際上，教師和學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負擔和學生的學習負擔，也可能因為沒有時間單獨去做而讓主題學習流產。

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

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，學生要在真實世界里發(fā)現問題、解決問題，彌合知識學習和應用之間的裂縫。比如在小學科學的能量單元，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換知識到能量轉換知識的遞進學習，學習方式是一個實驗揭示一個知識點。在轉換為A-STEM項目實踐時，教師可以把前4課內容轉換為一個4課時的挑戰(zhàn)項目：用身邊的材料設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，你是怎樣結合這些因素制作出磁力強大的電磁鐵的。這樣的轉換將有關電磁鐵的知識點包含其中，把知識獲取和應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換為以解決問題為線索的開放性實踐項目，不僅學生能學以致用，教師也會對自己的教學工作充滿成就感。

從課標中來——用研究和設計的方式學習

STEM教育采取科學研究和工程設計的方式是一種有效的學習方法，但依據課標編制的教材是以知識為中心組織的，這就需要教師把課標內容轉換為以科學研究和工程設計為中心，但課標內容不可能、也沒必要全部轉換到這個方向上來。這就需要教師仔細研讀課標，結合對學生的了解，明確哪些知識內容可以用科學研究和工程設計的方式來學習。以小學科學為例，課標中的“材料具有一定的性能”，如果只是學習知識點，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，就要設計成工程項目。例如，比較哪種學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，實現了通過一個工程活動學習多個知識點的目的。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，把知識的獲取與應用融合在一起，避免學而不能用。

從社會熱點中來——做生活的參與者

A-STEM或者說所有的STEM教育都強調要與社會生活相結合。處在科技無孔不入的社會，生活中的許多問題都與STEM的內容相關。比如健康與醫(yī)療問題，有人看了《黃帝內經》《本草綱目》就以為可以當醫(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生去探究，所以這類問題也可以設計成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，科學類課標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容設計成A-STEM項目實踐，作為對課標和教材的補充。比如，小學信息技術教材長期以教“Windows+Office”的操作為主，而人工智能、物聯網早已家喻戶曉，學生不學編程顯然是落伍的。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)現這個軟件不具備許多基本的編程功能，而后來有研究機構開發(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教材不去做調整，也許會讓學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）

《中國教師報》2019年03月27日第6版