UbD模式与STEM课程的融合分析

王琦

摘   要   在我国，STEM课程一般作为校本课程开展，与学生的升学并未直接挂钩，基本不采用考试、测验等传统的评价方式。UbD模式与STEM课程都关注基于真实任务的形成性评价，注重培养学生解决真实问题的能力。STEM课程评估指标的设置要考虑校长、教师与学生三个主要利益相关者，需要从课程主题、课程目标、教学方式、实作任务与评价五个维度进行改进。

关键词  UbD模式  STEM课程  校本课程

一、STEM课程的发展

近年来，STEM课程受到世界各国的广泛关注，在全球范围内形成研究热潮。在我国，STEM课程并未纳入正式课程体系中，通常是作为学校的校本、特色课程开展，尚未达到普及的程度。STEM课程并不是替代传统的核心课程，而是将这四门学科的内容融合为一门课程。STEM课程以学生需要进行实际操作的具体任务为课程内容，课程目标与课程理念有明显的素养导向性，希望通过学习相关课程，学生能够具备特定能力与素养。因而STEM课程有三个重要特点：学科融合性、实际操作性与素养导向性。

相关研究大多以某个学校作为具体的研究场域，研究内容以分析STEM课程作为校本课程开发的过程、课程体系的设置以及课程评价方式等为主。STEM课程在实施的过程中，往往是依托于某一个学科，很难在四个学科中产生关联，STEM的四个学科并没有实现真正意义上的跨领域统整，这也是师资缺乏的情况下可以预想的课程实施情况。STEM课程重视过程性评价，在STEM课程的实施中要收集学生平时的表现资料，这种“找证据”的理念是在过程性评价中需要践行的，但相关研究较少讨论找到什么样的证据以对应学生的何种学习水平。当前STEM校本课程教学实践中存在的共通性问题有：不止一名教师上一门课程（这也对教师间合作的程度有较高的要求）、学校硬件设施资源的投入与回报程度（取得校长方面的支持等）、学生的课业负担、具备综合素养的师资的缺乏（教师团队中的教师往往来自不同的学科）等[1]。

STEM课程源于美国，相对应的课程设计与实施基于美国的教育现状，如果不加以本土化只是一味照搬，必定会导致适应不良的问题。STEM课程需要的是“全能型”教师，即能够掌握这四门学科并通晓其中的关联，特别是需要教师以整合的方式教学科学、技术、工程和数学四门学科，这意味着教师需要具备一定的课程设计与整合能力，为教师的跨学科、跨领域思维提出了更高的要求。但现今的教师教育制度中并没有相对应的配套培养课程，所以STEM课程教师的选拔与评估也是亟待解决的重要问题。随着《江苏省基础教育STEM课程指导纲要（试行）》（以下简称《纲要》）的颁布，我国的STEM课程规范化迈出了关键性的一步，也为STEM课程本土化的发展提供了方向与建议。《纲要》说明了STEM课程的性质：STEM课程是跨学科的整合性课程;是强调探究、设计和创造的实践性课程;是内容丰富的开放性课程[1]。

二、UbD模式的特点

UbD模式和理念越来越多地用于教学实践与课程评估中，大部分UbD模式的相关研究围绕的是课程设计与教学效果，并且经常与问题或任务导向教学、项目式课程设计一同讨论。

1.紧密组织目标、评价与方法

《重理解的课程设计》中详细论述了UbD模式的理念与实施方法，是阐述UbD课程理念相对全面的专著，其中分析了UbD逆向课程设计主要分为三个阶段。阶段一：主要关注学生需要理解的内容，应探究的核心问题;阶段二：设计实践任务以及多元评价标准;阶段三：思考应如何通过这些学习活动达到目标的学习结果[2]。UbD模式的设计与实施并非需要遵循固定的顺序或步骤，但需要包含目标、评价与方法，三个阶段之间相互呼应，具有内在逻辑性并能紧密关联。

2.关注学习者对课程内容的理解程度

UbD模式主张通过实践任务等方式实施多元评价，以判断学生是否达到课程目标期望的理解程度。《重理解的课程设计》将学习者理解程度分为六个层面：说明：学生能提出支持知识的有效理由;诠释：学生能够在主题和他们自己的经验之间来回思考;应用：解决真实的问题，强调实作本位的学习，由传统的测验加以补充;有观点：为学生提供明确的机会可以接触更多不同的看法与理解;有同理心：设身处地体会他人反应、回答的能力;自我認识：了解自己的思考和行为模式如何影响理解和构成偏见，自我反省[2]。UbD模式重视学生理解程度、发展跨学科核心课程，即提升学生学会学习的能力，并且重视学习的过程，关注学生是否有达到目标期望的理解程度和素养，以及学生在整个学习历程结束后能真正拥有的能力。

3.注重学习任务的真实性

《重理解的课程设计》中详细论述了实践任务设计的步骤：目标、角色、观众、情境、表现与标准[2]。角色、观众与情境等的设置都基于真实情境，学生能够化身为某个真实情境中的角色，进而运用所学知识解决问题。学生能够将所学知识迁移到新的情境中运用，而不是简单的对知识的记忆。UbD模式的学习任务基于真实情境，与实际生活密切联系，使得学习目标更有意义，也更聚焦于学习素养的培养，并且能结合学生的实际经验与兴趣。

三、STEM课程与UbD模式的内在关联

基于UbD模式探讨STEM课程如何实施的相关研究较少，将UbD与STEM教育结合的范例也很少，大部分与创客教育、任务导向式、基于项目的教学有密切的联系，如机器人课程等。以真实世界的问题为出发点让学生运用跨领域知识来解决问题，可有效缩短传统教学与现实世界的差距。UbD模式与STEM课程具有很强的内在关联性，基于UbD模式探索STEM课程的实施，能够帮助STEM课程更充分地发挥效用。

1.真实性与可迁移性

二者皆强调学习任务的真实性和课程知识的可迁移性，关注学生是否能将课程所学知识运用到生活实际中，或迁移知识到其他情境或学科中，这也能反映出学生是否真正理解课程知识，理解知识是迁移的不可或缺的重要基础。UbD模式中的“主要问题”侧重问题的真实性、持续性与可迁移性，不仅旨在促进学生理解单元或特定主体的内容，还能够激发概念之间的关联，并能将概念在不同的情境中迁移与运用，这也与STEM的课程理念相契合。

2.跨领域与学科整合性

STEM课程的核心是跨学科与跨领域，属于统整课程，打破了学科的固有界限，旨在集中探讨如何解决生活中的真实问题，具备聚焦于学生理解与实际运用程度的必要性，与UbD模式的核心非常契合。UbD模式通常运用于主题式、单元式课程，属于整合式课程，聚焦于某些关键的理解事项，并辅以实作任务来检核学生的理解程度，这也符合STEM课程的宗旨。STEM课程强调学生实际操作与运用的能力，与UbD模式中强调的实作任务具备形式上与本质上的相同之处。

四、STEM课程存在的问题

1.本土化困难，缺乏配套专业师资

STEM课程本质是跨领域、统整课程，但实质上跨领域的程度存疑，STEM应该是将四门学科融合为一门课程，而不是各个学科内容简单的相加，更不是主要基于某一学科，而鲜少涉及其他学科。《纲要》的课程实施部分提到两种主要的实施方式：结合相关学科或活动课程融入式实施、开设专门的STEM课程。“结合相关学科或活动课程”可以理解为是STEM课程本土化的举措之一，其中有具体说明教师可以结合所教学科课程的具体知识单元及知识点，挖掘、深化、拓展和丰富其中的STEM课程相关内容。

我国现行的教师教育都是培养专精于某一门学科的教师，STEM课程倡导的跨学科领域确实有利于学生综合素质的发展，但师资却出现缺口，很难有同时具备多门学科知识的教师，推行STEM课程依托于具体学科是现实情况，只有这样才能更顺利地推行。在课程实施中，关注学生的理解程度，融入真实性的任务设计，进而让学生在体验与实际操作中感知知识，并且能够尝试迁移相关知识，在实际生活中解决问题。校本课程可以理解为是STEM课程本土化的方式之一，可以根据各校教师的特长、基于学校已有特色项目或社团做选择与设计，进而检视规划的课程是否达到预期目的，在实作任务等当中找证据。

2.与学生实际经验脱离

通过文献阅读和实例探讨，STEM课程主题与真实情境的结合程度较低，也较少与学生的实际经验相结合。活动任务虽然都是围绕目标制定的，但过程性评价缺失，很难了解每个学生的理解程度，大部分都只关注最后学生是否有做出目标期望的成果。课程设计的理念应主要是基于现实问题的解决进行探索，但在实际实施过程中，引入课程的问题往往不是来源于生活，存在“为教而教”的趋势。在设计课程时，重点考虑的应该是学生真正需要的是什么，而不是教师想要教给学生什么。

五、UbD模式融入STEM校本课程的可行性分析

1.UbD模式改善了STEM课程教学中的不足

UbD模式融入STEM课程后，教师可以基于《纲要》中的课程标准，根据具体的课程主题提炼重要概念、发展核心问题，以及学生需要理解的事项、具备的素养与相对应的具体可行的评价标准。《纲要》中STEM课程总目标包括五个维度：知识融通与应用、系统设计与创新、物化实践与表达、文化体验与认同、科学态度与责任[1]。STEM课程的任务真实性、学科跨领域等特征在《纲要》的课程总目标中也得以体现，同时对于教学方式和评价方式也有一定的要求，如强调交流与合作，注重过程性评价和总结性评价。

现今有关STEM的教学实例中，体现的教学模式主要以教师分配任务、学生分组探究为主，学生自主性以及自主探索的机会有所缺失。比较明显的共同问题还在于学科的局限性，并没有体现STEM四门学科的跨领域学习，没有为学生营造真实的、可代入的情境，可迁移性一般，围绕的教学内容难以迁移到生活中解决问题。详细的评价标准也存在缺失，UbD模式理念中的评价是多元评价，在评价环节中加入学生自评、学生互评、学生与教师互评、教师互评等多元的评价方式，并发展多元评价的标准（可从待加强、尚可、良好、优秀四个维度发展详细的层面）。

在使用多元评价时，教师应注意：在单元（主题）学习开始时，教师应向学生说明预期的学习结果与评价方式，并且学生可以共同参与评价标准的制定，进而能够更多地关注学生的兴趣与需求;教师给予学生的反馈应及时、具体且易于理解;不同学生的先备知识可能存在差异，教师可以根据学生的特点基于个别指导，并且尽可能地在课程进行中与结束后为学生提供反思与改善的空间和机会。鼓励学生自我评价与反思，回答一些自我反省性的问题，也能给予教师课堂反馈以改进教学以更符合学生的需求与学习情形;教师应鼓励学生用多种方式思考，而不是框定过于限制的范围。教师需要考虑教学方法对学生的有效性，可能存在对某一群学生有效，但不一定对其他学生有效的情况;教师应关注学生的学习过程：分组学习的对话与讨论、学生个体的参与程度等。

2.UbD模式更新了STEM课程的评估指标

评估的本质是价值判断，不仅涉及课程内容，还要涉及利益相关者，即对于这些群体是否有价值。借鉴《课程评估：关注我们认为有价值的》一文中的校本课程评估机制的框架，需要关注的维度有：评估目标与关注点、评判标准、证据、利益相关者、时间与资源、评估结果的处理[3]。在评估STEM课程时，可以从各个利益相關者的角度思考，如校长的投入与所得（设备、资源等）、教师专业发展、学生通过学习课程收获的素养与达到理解程度等。在评估STEM课程时，三个主要利益相关者在设计与实施STEM课程中可能扮演的角色并不相同。校长是课程引领者（课程的大方向与目标如何确定）、建议者（课程可以如何改进）、课程组织者（包括课程资源的调配等整体组织工作）;教师是课程设计者（课程内容与形式的编排，可能包括相应教材的研发）、课程实施者（在教学中实施课程）;学生是课程参与者（课程实施中最重要的利益相关者角色，校长与教师最主要关注的都是是否有利于学生学习，相较于课程实施者并不是被动的存在，更强调其主动参与性）、建议者（包括为课程目标、内容、评价标准等提出建议与反思，进而能帮助教师更好地关注学生的需求）。

在STEM课程评估中，最好可以请专家介入，形成主要利益相关者（校长、教师、学生）之间的平等对话。对于评估结果的处理，三个主要的利益相关者是一致的，STEM校本课程评估以改进课程为最终目的，以帮助学生更好的学习、学校与教师更好的发展。校长、教师、学生的主要关注维度不同。评估目标与关注点方面：校长关注课程开发、设置的意义（资源投入与回报的比率如何等）;教师关注课程设置的有效性如何（是否能达到预期目标，有助于学生学习发展、是否符合STEM课程的宗旨等）;学生关注能否运用所学知识解决问题（知识的有用性等）。评估标准与证据方面：校长关注学生学习成果、教师专业发展的增进等与资源的投入是否失衡（STEM课程的主题、核心问题、素养、理解事项、实作任务、评价等设计）;教师关注过程性资料（学习中的表现）、结果性资料（汇报、成果等）、评价情况（学生自评、学生互评、学生与教师互评、教师互评等）、课后学生的自我反思与改进的空间等，并且关注以上四项内容是否能回应课程目标中期望学生达到的素养和知识理解;学生关注实践任务的真实性（在其他生活情境是否能产生知识迁移、学习后是否具备某种素养或能力等）。时间与资源方面：校长关注课程开发的人力、设备、资金的投入等;教师关注课程开发的精力投入，培训时间等;学生则更关注是否会占用较多其他科目的学习时间。从课程设置维度UbD模式与STEM课程结合的评估指标参考建议如下。