基于项目的STEM学习：让素养进阶成为可能

季丽琴

【摘 要】现代教育越来越推崇主题式、项目式的课程，这类课程包含更多适应未来社会的要素，能让学生更积极地学习，让综合素养得到更大的提升。STEM教育就是一种具有项目概念的教育。本文在努力构建具有学校特色的校本化课程体系的基础上，尝试探索STEM教育，探索基于项目的STEM学习路径，让所有的“教”变为适应未来的“学”，让学生的素养进阶成为可能。

【关键词】基于项目的STEM学习 学科统整 有设计的“导” 自主的“学”

面对变化莫测的未来，人类的“学习”正处于剧烈的变化之中。现代教育越来越推崇主题式、项目式的课程，这类课程包含更多适应未来社会的要素，能让学生更积极地学习，让综合素养得到更大的提升。我们在努力构建具有学校特色的校本化课程体系“云课程”的基础上，尝试探索STEM教育。以下是基于项目的STEM学习的一些实践与思考。

一、基于项目的STEM学习的内涵与特点

何谓STEM？STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，最初关注或集中于高等教育，后来逐步下移至中小学教育乃至幼儿园活动。

STEAM与STEM有何异同？STEAM最早是由韩国在STEM的基础上提出的，比STEM计划多加了一项艺术（Art）学科，注重的元素也更加多元化，要求的学科能力更丰富多样。

STEM+又是何意？中国在2014年率先提出了STEM+的构想。这个“+”包含了科学、技术、工程、数学与人文精神、艺术素养和社会价值观的结合，其中特别强调科学与人文精神和社会价值观的养成。这个“+”不仅仅是内容的增加，更重要的是育人理念的提升。

于是，笔者认为基于项目的STEM学习，是在STEM+理念指导下，以课堂教学为主阵地，以项目化学习内容为载体的一种教学形式。其特点是能够更好地实现不同学科的融合，有利于培养学生自主学习能力、小组合作意识、基本操作技能等综合素养。

二、基于项目的STEM学习的路径探索

如何让基于项目的STEM学习落地生根？我们且学且思且行。

（一）寻找知识与情境的“无缝对接”

情境是知识转化为素养的最主要的路径，基于项目的STEM学习的一大特色就是把学习融入生活情境中进行。2016年，我校结合庆元旦活动在全校全学科开展了为期一个月的“五彩缤纷灯笼节”项目式学习：综合实践学科“研灯笼”，从灯笼的起源到发展;科学学科“让灯笼亮（飞）起来”， 从用灯泡点亮灯笼到用程序控制灯笼;美术学科“画（做）灯笼”，从创意设计到精心制作;音乐学科“唱（演）灯笼”;体育学科“舞灯笼”;语文学科“话（写）灯笼”;数学学科根据学习基础，围绕“灯笼”分年级设计学习活动。学生在实践中学会了想象，学会了合作，学会了创新。此次活动开启了我校的STEM项目探索之旅。

在活动中，我们深刻体会到：基于项目的STEM学习横向打通了学科边界，将学习和生活连接，让学生在深度的自主学习中提升核心素养，它带给学生的不仅仅是知识，更多的是一种全新的学习方式。随后“小土豆大学问”“沙包总动员”“红红火火中国年”“粽叶飘香，童心飞扬”等STEM项目学习应运而生。在众多的肯定与赞许声中，我们也开始反思不足之处，在开展过的一些STEM项目学习中，科学、工程这方面还比较弱。于是，学校先后引进了“水果电池”“弹力球”“降落伞”“投石器”等STEM课程，组织学生一起开展项目学习。在学习过程中，学生兴趣浓，积极性高。

（二）探索教师有设计的“导”

基于项目的STEM学习的落实者是教师，这对教师的教学设计能力提出了巨大的挑战，教师不仅是教育者，还是开发者，这不是一个人的行走，而是一群志同道合的人的探索与实践，让教师从“我”到“我们”，形成了跨学科协同教学的教师团队，从而让大家的课程视角变得更加开阔。下面，以我校STEM教育团队自主开发的STEM项目“乐器工坊”为例。该活动在市级展示，获得一致好评。其中，听课教师最大的感叹是学习活动还可以这样组织？！学生们学得真带劲！

1.基于学生实际的设计

“淳美巴乌”是我校的学科品牌项目之一，巴乌是全校学生的必修乐器。2011年，学校“小云雀管乐团”成立。十年的时间里，一批又一批的管乐队队员将身心融入音乐中，还有不少学生参加了各类乐器培训班。STEM项目学习专题——“乐器工坊”，应运而生。

2.基于人文素养的设计

中华民族历史悠久，音乐文化源远流长。乐器是我们民族文化的一个重要部分，底蕴深厚，种类繁多，形状各异，独具风格。这些乐器是在什么样的历史背景下产生的？从中能反映出当时社会生产力、政治制度的哪些特点？为传承这些文化命脉，我们能做些什么？如何做好本次活动的人文渗透？“寻找古诗中的乐器”为整个学习活动开篇。

3.基于问题驱动的设计

STEM学习设计要基于问题，在此基础上探索问题解决方法，并动手解决问题。“乐器工坊”项目学习我们设定在五年级实施。第一，基于学情设疑。四年级的科学课上，学生已经研究了声音的相关知识，可是本次项目活动却需要学生对声音的特性完全了解且能够熟练地运用，比如音调的高低和什么有关，频率、粗细、长短对其各有什么影响。因为制作乐器时就需要这些知识作为铺垫。第二，明确目标指向。这不是课标上有明确指导的内容，那应该和学生共同探究到什么程度应由教师根据学情来把握。第三，开发课程的趣味性，真正激发学生的动手兴趣和探究欲。第四，这个项目的实施，共有六位教师参与教学与指导，每个环节在整个活动中所起的作用是什么，如何衔接融合，这些问题在设计中都是要通盘考虑和预设的。

4.基于学科统整的设计

六位教师围绕“乐器工坊”这一个项目在同一个班级展开教学活动，人文、科学、工程、艺术侧重点虽各有不同，但前后衔接融通，需要教师之间的协作、沟通与设计。在STEM学习过程中，我们关注的不仅是结果，更是过程。不仅要看到教学的即时、显性的成效，更要在意课程的长期“育人”效应，给学生以设计又不露痕迹的“引导”。正如参与最后一个环节“闪烁的小星演奏会”的组织者宋老师在谈感悟时所说：“我既要组织学生利用自制的各类乐器进行合奏，展示每个乐器单独的音色和合奏的效果是怎样的，还要由此引申到中国传统民族乐队和西方现代电子乐器，然后再引申到中外文化的碰撞与融合。我要从简单的小组合作制作乐器引申到人与人之间的关系，让学生明白这个社会既有人当主角，也有人当配角，每个人都很重要，各司其职，但又要相互合作;还要从展示乐器中发现乐器的不足，提出新的问题，进而引申出很多课堂之外的东西。这些知识都是无穷尽的，既在课堂内，又在课堂外，没有确切的领域分界，从生活中来又覆盖整个生活。也许，这就是STEM。”

（三）凸显学生自主的“学”

1.有利于培养学生的自主学习能力

基于项目的STEM学习中，学生要使用技术搜集、分析数据，设计解决方案。如在“乐器工坊”项目活动中有一个小时的实践环节，学生们可自主选择分别在“吹管乐器坊”“弹拨乐器工作坊”“创意电子乐器工坊”中进行乐器制作，他们设计、制作、调试、找问题、查资料，再修正……整个过程都凸显了学生自主的“学”。

2.有利于培养学生的小组合作意识

基于项目的STEM学习，围绕着问题展开，层层推进的问题将学习引向深入。而一个现实问题的解决，往往有一个复杂的过程，需要多人參与，依靠团队合作，如此不仅培养了学生的合作意识，也丰富了学生的想象，增长了其智慧和能力。

3.有利于培养学生的基本操作技能

STEM学习的意义，是让学生在学习的过程中，体会科学知识、技术工程等不同学科之间的相互支撑、相互依赖、相互补充的意义。“项目”中技能的练习，是在学生们讨论设计后进行的，是学生们为完成自己的项目而自发形成的需求。每个项目的学习，经历着学习—尝试—失败—再练习—再尝试—再失败—成功的过程，是学生们综合素养生长的过程、进阶的过程。

正如《培养下一代STEM创新者》一书中的一句话：“未来可以是，而且必须是不同的，现实世界的问题解决才是保持年轻人热爱科学学习的关键。”未来已来，在这个捧着地球看世界的时代里，让我们不忘教育初心，让所有的“教”变为适应未来的“学”，让学生的素养进阶成为可能。