林春艳 魏书彬
在STEAM教学理念引领下,笔者试图探究项目化教学过程,如通过创设真实工作情境,以项目为载体、任务为驱动、行动为导向,引导学生获取任务、分析任务、设计方案、实施任务、检查和评估,让学生通过多学科知识融合以及多方面技能应用最终完成工作任务;整个过程以学生为主体、教师为主导,从而充分调动学生学习积极性,推动学生素质的全面发展。
一、STEAM教学理念及项目化教学模式简析
(一)何为STEAM理念
STEAM教育源自美国,其最初的形式是STS。STS是科学(Science)、技术(Technology)与社会(Society)的英文缩写,致力于分析科学技术对社会与人文的影响。STEM教育是对STS的发展,致力于培养具有技术与创新能力的复合型人才。2006年,弗吉尼亚理工大学学者Georgette Yakman将代表人文艺术的Arts融入STEM教育中,创新性地提出了STEAM教育理念,这一理念不仅有助于促进学生的认知发展,以及情感和精神境界的提升,还能增强学生的批判思维与问题解决能力,从而使学生成为具有创造和革新精神的全面发展的人。STEAM教育理念打破了学科间的界限,让多个学科进行融合,在无形中提升了学生对知识的运用能力,便于学生运用多门学科知识进行学习,从而提高其自身的科学素养。
美国STEAM教学活动多以基于问题(Problem-Based Learning)或基于项目(Project-Based Learning)的形式开展。其中,“基于项目的学习”是让学生通过安排真实学习任务、设计,并实施一系列的探究活动进行表达和交流的教学模式。
(二)何为项目化教学
早在1918年陶行知先生就提出,“职业学校之课程,应以一事之始终为一课。例如种豆,则种豆始终应行之手续为一课。每课有学理,有实习,二者联络无间,然后完一课即成一事。成一事再学一事,是为升课。自易至难,从简入繁,所定诸课,皆以次学毕,是谓毕课”。这应是我国关于职业院校项目化教学的最早记载。目前,学界对项目化教学的定义是,师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它是“行为导向”教学法的一种,一个项目是计划好的有固定开始时间和结束时间的工作;从原则上讲,项目结束后应有一件较完整的作品。也就是说,职业教育的重点不是基于学科体系的构建,而是基于工作过程的教学,此教学以项目为载体,将学生要掌握的实际工作过程设计成教学过程,教学过程结束之际正是项目完成的时候。
二、渗透STEAM理念的项目化教学模式
根据以上理论,笔者初步提炼了渗透STEAM理念的项目化教学模式(如图)。
(一)情境创设
在进行教学设计时,创设一个合情合理、有趣的情境,有助于学生提高学习兴趣,从而为后续课堂的开展奠定基础。这个情境要求多学科融合、丰富多彩、直入主题,尽量包含多学科知识或直接来自于生活实际或化工企业生产实际。同时,创设的情境要贯穿整个课堂教学,整个过程学生都在情境中学习,并围绕情境提出的问题展开探究,进行任务分析,设计解决方案,最后对任务进行总结和评估,最终解决情境中提出的问题。
对于创设的化工企业生产情境,可以在线或现场指导的方式将化工企业导师引入课堂。此外,化工企业导师还可参与课堂的评价和指导,整个教学过程可模拟化工企业分析检验部门的从产品送检到报告结果出炉的整个工作过程,渗透企业的5S管理要求,提高学生岗位意识,为学生将来适应分析与检验的工作岗位奠定基础。
(二)计划与决策
学生通过情境获取项目任务之后,可以小组的形式对项目进行分析,确定任务内容,并设计解决任务的方案,学生设计的方案可运用STEAM中的某一门或综合运用某几门学科知识,这使每个小组的方案不尽相同,在每个小组代表汇报本组设计方案前,应进行组间互评,以发现本组方案的优缺点;通过教师点评后,最终形成最优方案,并以最优方案指导任务的实施。本环节以任务为驱动,充分吸收学生智慧,组内成员集思广益,运用STEAM等多学科知识制订方案,解决学习任务,同时调动各成员的学习积极性,增强学生合作意识。
(三)任务实施
整个教学过程是基于项目的学习,学生根据已定方案对项目任务进行实施,以小组的形式合作完成,学生“在做中学,在学中做”,组内成员是学习共同体,做到有序分工、合作学习、取长补短;组间成员形成竞争,比认真、比规范、比速度;教师是指导者,是顾问,全程指导并适时帮助学生进行操作。在任务实施过程中,可以应用STEAM中的某一门或者某几门学科来解决任务内容。比如,在搭建仪器时,如何让分析装置既便于使用又富有美感,在滴定的时候如何控制滴定速度、如何选择滴定剂用量,以及电光天平的使用等问题都渗透了STEAM知识;并且,在整个任务实施过程中,不仅解决了“化工分析”课程的学习任务,同时也使STEAM中融入了各学科知识,学生素质得到全面发展。
(四)检查与评估
学生应对已完成的任务进行检查与评估。首先,学生可将实验数据录入数据系统,由数据系统对实验数据进行科学处理,并形成最终实验数据。其次,学生在完成实验报告单或产品检测报告单后,教师可将企业导师实验数据或标准值展示给学生,等学生将数据再次录入数据系统后,数据系统会显示相对误差,这样就可以成功引导学生对本组实验出现误差的原因产生好奇。此时,教师可展示任务实施过程中的实时监控视频,将其快进到可能带来实验误差的操作步骤,让学生寻找产生误差的错误操作,再进行纠错评价;之后,教师可展示规范操作动作,让学生反复练习,这样学生技能水平可得到有效的提升。最后学生要完成包括操作评分表、实施评价表等多元化评价,并进行组内自评、组间互评、教师和企业导师点评,对学习目标的达成情况进一步深化总结。这一系列的过程也应用了STEAM中各学科知识,比如如何将数据录入数据系统、如何对数据进行处理、如何对结果进行分析和表达、如何评价纠错等,都必须用到信息技术、数学等各科知识。
(五)任务拓展
教师可根据学习平台上不同学生的学习情况,制订不同的任务拓展内容,引导学生利用课后時间对本项目内容进行拓展学习。这种分层教学能让每个学生的能力得到最大程度发挥的同时,使教学内容不再局限于课本和课堂,从而让学生的学习实现“从生产生活中来”到“服务于生产生活中去”的目标。拓展学习内容也需要学生应用STEAM中各学科知识去解决任务。
因此,学生要在整个学习过程中,综合运用信息技术、数学、工程等多学科知识,并在实验过程中感受科学的艺术之美。
三、项目化教学模式下“化工分析”课程内容的整合
在项目化教学模式引领下,根据人才培养目标,以职业活动为导向,笔者将“化工分析”课程内容整合为18个项目(如下表),确保学生系统、全面掌握理论及专业技能,并以“有用、实用、够用”为度,增强课程学习的趣味性和学生学习的主动性。
四、结语
综上所述,笔者在STEAM理念指引下,提出了适合中职“化工分析”课程的项目化教学模式,教师可通过将一定的工作情境或生活情境引入项目教学,从而让学生获取项目、分析项目、确定工作任务、制订实施方案,继而实施任务,然后对任务的完成情况进行总结和评估,最后对项目进行拓展。整个学习过程中,学生需要借助多学科知识来完成项目,学生在“做中学”,教师在“做中教”,体现了职业教育的教学理念,充分调动了学生学习的积极性;学生在学习过程中是主体,教师是导师或顾问,学生在学习共同体中特长得到发挥,短板得到补齐,每个学生都能体验到学习带来的乐趣和成就。教师可通过引导探究、情境教学、任务驱动、小组讨论等多种教学方法,把仿真软件、多媒体、操作录像、任务书引导等各类教学手段综合应用于整个课程的实施过程当中,从而形成“实训环境职场化、教师学生角色化、实训内容工作过程化、专业技能培养递进化”,实现做学教一体化为特色的教学模式;并且,学习过程对接工作过程,有助于培养学生的职业素养,满足企业岗位需求,提高学校技能型人才培养质量。因此,渗透STEAM理念的项目化教学模式与传统教学模式相比,更适合中职“化工分析”课程教学,有助于取得更好的教学效果。
(责编 李光远)