■山東省棗莊市實驗小學 崔營光
STEAM教育是融合科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學等多學科知識技能的綜合教育,其核心是讓學生創(chuàng)造性地綜合運用科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學的知識解決真實問題,在真實情境的問題解決中,融合跨學科知識,具有跨學科性、設(shè)計性、實踐性等特點。項目式學習是一種遵循學生認知發(fā)展規(guī)律,提高學生多元能力、綜合素質(zhì)的課堂教學模式和學習方式。在項目設(shè)施的過程中,教師提供學習資源和學習工具,通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,創(chuàng)設(shè)項目,促使學生開展合作學習,在探究中完成學習任務(wù),并進行拓展學習。STEAM 教育最重要的特征是以學生為中心,基于真實情境,設(shè)置驅(qū)動性的學習任務(wù)組織學生開展自主合作過程,最后完成項目成果作品。項目式學習能很好地將科學、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)及數(shù)學進行融會貫通,是落實STEAM教育理念的重要教學組織方式。墨子和魯班是本市歷史文化名人,是中華民族勤勞智慧、科學創(chuàng)新的典范。墨子是平民圣人,他的核心思想是兼愛包容,魯班是百工圣祖,他的精神實質(zhì)是自主創(chuàng)新。歷史是根,文化是魂,這種根和魂融匯鑄造了“兼愛包容、科學創(chuàng)新”的班墨文化。
我校將班墨文化和STEAM 教育有機融合,通過開展項目式課程,將傳統(tǒng)文化的優(yōu)秀理念貫穿在科技創(chuàng)新的課堂里,彰顯我國深厚的傳統(tǒng)文化底蘊,增強民族文化自信,提升學生修養(yǎng),促進學生全面發(fā)展。但這種課程應如何開展?如何才能更好地將人文藝術(shù)與科學技術(shù)工程數(shù)學有機融合?怎樣更好地實現(xiàn)傳統(tǒng)文化的創(chuàng)新傳承與發(fā)展?這些問題都有待深入探究。作為全國首批STEM種子學校的山東省棗莊市實驗小學,基于STEAM教育理念和地方傳統(tǒng)的班墨文化,進行了項目式STEAM課程的有效探索。
STEAM 教育的核心理念是學科融合,這一核心理念體現(xiàn)了STEAM課程的包容性,決定了教師發(fā)展的包容性。因此,教師的專業(yè)能力是開展STEAM教育的關(guān)鍵所在,如何將單一學科教師發(fā)展成為具有多學科素養(yǎng)的教師是當前要破解的難題。學校參照中國教育科學研究院《STEM 教師能力等級標準(試行)》要求,成立了STEAM 教師團隊。通過自主學習、課程培訓、交互合作、“走出去,請進來”等多種方式,對STEAM 核心團隊教師進行全方位培訓,使他們不斷更新自身知識結(jié)構(gòu)、積累學習經(jīng)驗,在此基礎(chǔ)上形成STEAM教師發(fā)展體系。
一是堅持每周一次的教研活動,通過讀書交流、專家講座、師徒結(jié)對等形式,使教師由學科教師迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楹细竦腟TEAM教師;二是引領(lǐng)教師充分利用線上線下資源,積極參與STEAM教育方面的各類培訓,幫助教師快速成長。如我校連續(xù)三年把山東省教育廳“互聯(lián)網(wǎng)+教師遠程研修”的STEAM教育版塊作為必修版塊,全員參加研修,有效提升了教師的STEAM素養(yǎng)和教學能力。
STEAM 項目式學習的前提包括寬裕的時間、確定的結(jié)果、學科融合和以學定教。寬裕的時間可確保學生熟練掌握需要的知識與技能;確定的結(jié)果可以讓學生帶著明確的目的完成任務(wù);學科融合和以學定教是指教學活動以學生為主體和前提,促進學生在學習中有計劃地將學科知識融入其中,研究與解決既定的現(xiàn)實問題。學?,F(xiàn)有課程以知識性課程為主,應用學習、設(shè)計學習、項目學習、操作學習等指向問題解決、注重培養(yǎng)學生實踐應用能力的課程過少。因此,以應用實踐為主要特征,解決真實情境問題的STEAM 和創(chuàng)客教育有助于平衡和完善現(xiàn)有的課程體系。通過不斷學習與實踐,我校積極應用項目式教學模式,將班墨文化和STEAM教育理念與現(xiàn)有的學科教學進行融合,建構(gòu)了以主題課程、校本課程和作業(yè)課程三位一體的項目式STEAM 創(chuàng)客課程體系,將知識獲取、方法探究與創(chuàng)意物化的過程進行有機統(tǒng)一,全面提升學生核心素養(yǎng)。
在各學科教材中尋找適于進行STEAM 教學整合的內(nèi)容主題,將其整合成項目式教學單元,由同年級的各科教師配合,共同開展主題式STEAM教學活動。如在三年級上冊,我校將語文課本中的“花的學?!薄?shù)學課本中的“美化校園”、科學課本中的“校園的樹木”和美術(shù)課本中的“美麗的花”整合為項目式教學單元“美麗校園”,通過觀花、識花、賞花、寫花、做花、種花等形式,提升學生的審美能力和文學素養(yǎng),強化學生的表達能力和實踐能力,培養(yǎng)學生的勞動精神和主人翁精神。
學校原來開設(shè)的校本課程都是單學科課程,如信息技術(shù)學科的“趣味編程”“3D 打印”“樂高機器人”;科學學科的“生物王國”“實驗探秘”;綜合實踐學科的“魔法廚房”“陶藝”“十字繡坊”等,課程之間缺少聯(lián)系,無法形成完善的課程體系。我校積極融入地方特色與傳統(tǒng)文化,結(jié)合學校教師專業(yè)特長,安排科學、信息、數(shù)學、語文、綜合實踐等學科的教師進行課程資源開發(fā),將相關(guān)校本課程整合為項目式課程。學生每學期研究一至兩個項目,在項目完成的過程中,提升STEAM 素養(yǎng)。如在五年級,我校以了解本地歷史名人魯班為項目主題,開設(shè)了研究性學習課程“魯班軼事”、創(chuàng)意類課程“玩轉(zhuǎn)魯班鎖”、人工智能課程“小魯班3D打印”和綜合實踐類課程“傳統(tǒng)木藝”等,從不同的角度,讓學生了解工匠祖師魯班的各方面知識。每一門課程都具備“真實問題探究、創(chuàng)意設(shè)計、必備技能學習、創(chuàng)意物化、工程迭代”的學習過程,并以“作品、合作、知識掌握”等方面進行多維度評價,形成了較為系統(tǒng)的學科知識圖譜。
勞動與技術(shù)教育是以學生獲得積極的勞動體驗,形成良好的技術(shù)素養(yǎng)為主的多方面發(fā)展為目標,且以操作性學習為特征的學習領(lǐng)域。在科技不斷發(fā)展的今天,勞動與技術(shù)教育的內(nèi)容將呈現(xiàn)一種動態(tài)的和結(jié)構(gòu)性的發(fā)展和變化,同時形成了課程內(nèi)容上的選擇性。勞動的過程需要綜合運用各學科知識與技能、解決現(xiàn)實問題,這正是班墨文化的內(nèi)涵與精髓。將班墨文化融入勞動實踐課程目的是將學生培育成知識型、技能型、創(chuàng)新型、現(xiàn)代型工匠,營造勞動光榮、技能寶貴、創(chuàng)造偉大的校園氛圍。同時,勞動實踐課程是STEAM 理念融合的天然環(huán)境,我校將STEAM 理念與勞動教育相融合,把創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實問題作為重點,做好勞動教育的跨學科性和實踐性,在踐行勞動教育的過程中進行跨學科的落實,在真實情境下進行任務(wù)驅(qū)動的項目式學習。
在STEAM 課程理念的引領(lǐng)下,結(jié)合學校的實際情況,我校為三、四年級的學生設(shè)立了七彩實光勞動實踐基地,走進七彩實光勞動實踐基地,自主探究魯班和墨子發(fā)明的過程,了解大自然的規(guī)律,了解一些簡單工具的使用方法,制定勞動實踐方案、并實施等活動。例如,葡萄架搭建項目。學校種植區(qū)的兩棵葡萄樹,長得太長了,爬到了樓頂,沒法采摘、沒法乘涼,還存在安全隱患,可組織學生搭建葡萄架解決這一現(xiàn)實問題。在搭建的過程中,需要用到數(shù)學知識對長寬高進行測量計算,用科學知識對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承重能力等方面進行探究,用信息技術(shù)查詢相關(guān)資料,用語言文字溝通交流,用藝術(shù)審美考慮美觀。在項目進行的過程中,學生自然地對各個學科的知識進行融合,而在融合各學科知識的過程中獲得的感悟與收獲,就是對班墨精神和班墨文化的繼承與創(chuàng)新。
以STEAM 理念為引領(lǐng),把重視復習、預習學科知識的假期作業(yè),轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅靥嵘龑W生綜合能力的項目式假期作業(yè)。在STEAM理念的引導下,以項目組織課程,強調(diào)學生在真實問題情境中探究,在探究中實現(xiàn)認知的自主建構(gòu)、合作意識的漸成和創(chuàng)新能力的激發(fā)。2021 年暑期,我校把生活體驗、探究創(chuàng)造、勞動教育、主題研學相結(jié)合,分級部制定了項目式STEAM 假期實踐作業(yè):一年級的“多彩飛行夢”;二年級的“小桿秤的個人傳記”;三年級的“昆蟲大探秘”;四年級的“風箏飛上天”;五年級的“自制小汽車”。這些作業(yè)設(shè)計,都是從學生的生活體驗和興趣出發(fā),易操作、有創(chuàng)作空間的實踐活動。每一項實踐作業(yè),都是以“任務(wù)要求—科學探索—設(shè)計與制作—測試與改進—我的評價”的流程為指引,學生需要進行自主設(shè)計、自我改進、自我評價等獨立活動,在動手探究、生活體驗的基礎(chǔ)上運用所學知識,提升知識運用能力,感知生命的價值,促進全面發(fā)展。
棗莊歷史文化底蘊深厚,圣賢名人輩出,作為“中華科圣墨子”“工匠祖師魯班”“造車鼻祖奚仲”的故里,這里是創(chuàng)新創(chuàng)造的發(fā)源地,有著獨特的歷史淵源和現(xiàn)實基礎(chǔ)。其中位于棗莊滕州的魯班紀念館和墨子研究博物館(墨子紀念館)就是融合班墨文化的項目式STEAM 課程的重要研學基地。通過走入魯班紀念館、墨子紀念館,開發(fā)本地資源,開發(fā)先賢小課題研究、祭拜先賢、感受文化、見證輝煌等活動,培養(yǎng)學生勤于探究、勇于創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。
為順利開展STEAM 課程,我校對教學空間進行了重新規(guī)劃,共分為兩大區(qū)域:一是常規(guī)功能教室區(qū);二是STEAM探究中心區(qū)。功能教室區(qū)包括每個年級一口的美術(shù)教室、科學教室、音樂教室,四間計算機教室、陶藝教室、書法教室等,共計二十四間專用教室。STEAM探究中心總面積近2000平方米,其中公共空間包括校園科技館、互動體驗連廊、創(chuàng)客體驗中心、創(chuàng)意物化中心、交流閱讀空間等區(qū)域。功能空間包括智匠課堂、生命課堂、魯班課堂、圖靈課堂、神舟課堂、魔法廚房等教室,創(chuàng)設(shè)了開放式學習環(huán)境,充分滿足學生的不同興趣和需求。
小學生是祖國未來的建設(shè)者,深化以發(fā)展學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的素質(zhì)教育,成為我國當前基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的重要使命。我校通過項目式活動與STEAM教育課程的開展,引導學生在社會生活中學會處理人與自然、人與人、人與社會等基本關(guān)系,發(fā)展學生的科學精神與創(chuàng)新意識、信息意識與技術(shù)意識、勞動觀念與動手能力、培養(yǎng)學生的社會責任感和參與社會實踐和社區(qū)服務(wù)的能力。這些經(jīng)驗將為學校、當?shù)亟逃芾聿块T基礎(chǔ)教育課程體驗改革提供有效樣本。
我校通過以項目式主題組織教學內(nèi)容,以實踐性活動開展課堂教學,以產(chǎn)品化成果評價學生等措施,構(gòu)建了多元領(lǐng)域均衡、多元層級遞進、多樣成果呈現(xiàn)的基于項目式活動的STEAM課程體系,克服了書本知識和課堂教學的時空局限,引導學生在社會生活中學習,在實踐中發(fā)展,熏陶培養(yǎng)了學生實踐創(chuàng)新與人文底蘊等發(fā)展核心素養(yǎng),為提升小學生“核心素養(yǎng)”提供有效模式。
當今社會迅猛發(fā)展,產(chǎn)生了一系列新的問題,如環(huán)境問題、道德問題、國際理解問題、技術(shù)壁壘問題、信息科技問題等,這些問題都具有跨學科的性質(zhì),我校以聯(lián)系現(xiàn)實生活的項目式主題整合學科教學內(nèi)容,為學生參與、探究、理解這些新的社會問題提供了機會。當學生在解決這些實際問題時,情感態(tài)度價值觀得以熏陶,體會何謂國家、社會以及個人的責任擔當。學??赏ㄟ^項目式活動與STEAM 教育課程的設(shè)計與實施,為學生德育提供有效環(huán)境。
項目式活動與STEAM 教育都具有跨學科特性,要求學科教師要以跨界思維思考問題,學會合作與分享;運用“大數(shù)據(jù)思維”改善自己的教學行為;運用“學習泛在思維”把學習分解到非正式場合;最終轉(zhuǎn)型為一名合格的、不斷成長的STEAM教師。經(jīng)過實踐探索,從多個方面培養(yǎng)了教師進行STEAM教學的能力,建立了完善的教師培養(yǎng)模式,為STEAM 教師專業(yè)發(fā)展提供了有效路徑。
魯班和墨子均是棗莊歷史文化名人,代表了地方深厚的文化底蘊。傳承班墨文化的主旨是“以墨子的愛心做人,以魯班的創(chuàng)新做事”。通過開展融合班墨文化的系列課程,引導少年兒童立德立業(yè)。在教育中緊密融合包括中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、紅色革命文化、社會主義先進文化等內(nèi)涵深厚的文化自信教育,具有十分重要的意義。
綜上所述,通過開展融合班墨文化的項目式STEAM 課程,將STEAM 教育理念與本土班墨文化,通過項目式教學方式結(jié)合起來,實現(xiàn)了多學科之間的融合學習,使傳統(tǒng)文化真正走進課堂,使學生在認識文化、理解文化和增強民族文化自信等方面得到有效加強,促進了學生的全面發(fā)展。在國家提出“雙創(chuàng)”和“人工智能”戰(zhàn)略的大背景下,努力培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才,才能真正讓學生在未來歷史變革與國家發(fā)展中扮演重要的角色。我校將積極開展更深入的研究,積極地進行STEAM教育本土化的教學實踐探索,繼續(xù)為培養(yǎng)適應未來社會發(fā)展的人才而不懈努力。