基于PBL的初中STEAM校本课程教学策略研究*

蔡 蕾 周艳艳

(合肥市第四十二中学 安徽合肥 230000)

安徽省合肥市第四十二中学自2019年开展初中STEAM校本课程的社团活动，申报了安徽省教育信息技术研究课题并立项，进行初中STEAM校本课程设计和教学的研究。在研究过程中，课题组设计出适合学校STEAM校本课程的教材，摸索出了适用于学校的STEAM教学策略。

一、STEAM教育与PBL教学

STEAM教育是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Mathematics)多学科的综合教育，强调动手实践。PBL教学是以项目或问题为导向的教学方法，PBL主张做中学、悟中学，能调动学生的学习主动性。在STEAM校本课程教学中，以项目或问题为导向，通过小组讨论的形式，使学生围绕问题自主学习，发现问题、解决问题，培养学生自主探究和创新的能力。

二、项目教学的理论基础

在建构主义理论中，学生的知识不是通过教师传授而获得的，而是学生在一定的学习需求情境下，借助教师和同伴的帮助，利用学习资料，通过意义建构的方式而获得的。在建构主义教学观中，实际问题、真实问题才是教学的开始，学生在问题的解决过程中获得知识，建构主义教学提倡学中做、做中学。

英国课程理论家斯滕豪斯提出了著名的“过程模式”课程理论，他提倡在课堂教学中采用讨论法，有助于加深学生对课程的理解，提高学生的思考能力。

根据建构主义理论和斯滕豪斯的课程理论，学校课题组确定基于PBL的STEAM教学中“情境”“协作”“讨论”“有意义的建构”是学生学习模式中必不可少的四个因素，在教学策略上也必然要体现这四个因素。

三、“七阶段四环节”教学策略

课题组在教学前根据“情境”“协作”“讨论”“有意义的建构”这四个因素和学校学生情况，设计出学校STEAM校本课程的教材，教材内容都基于PBL教学。

近几年，国内如火如荼地开展PBL教学，人们总结出了PBL教学的一般流程，如图1所示。

图1 PBL教学一般流程图

学校根据STEAM实践经验，总结出基于PBL的STEAM校本课程教学的“七阶段四环节”，其中七阶段是指知识准备阶段、选题阶段、制定方案和计划阶段、探究实践阶段、交流分享阶段、反馈评价阶段、知识建构阶段，在每个不同的阶段，注重情境创设、学习、小组合作、小组讨论等四个环节。

在七阶段的项目式学习(见表1)中，知识学习、讨论、合作、自主探究成为学习的不同形式，项目成为初中生提升知识、提升自我、提升修养的载体。

表1 七阶段的项目式学习

依据STEAM的跨学科特性和初中生现有的知识水平，学生需要通过教师讲授和自主学习两种方式，对新知识、新方法、新技能进行学习。学生在情境中发现问题，激发学习新知的欲望和动力，在做中学到知识、技能和方法，在学习中完成项目，从而在“悟”中创新。

以“创意纸电路”项目为例，学期开始，根据学校七年级学生学习能力、知识水平、班级情况、个人性格、性别比例等对学生进行分组，并由学生自荐推选出本组组长。教师对组长进行培训，主要目的是让组长明确责任，知道在不同的阶段小组需要完成的任务。

在知识准备阶段，教师讲解电路的相关知识，电路的设计、测量、计算等，以及纸电路的特点、使用方法和意义。教师讲解后，要求学生自主学习，获取纸电路的设计方法和设计思路。同时让学生了解本次项目评价标准，如表2所示。然后采取小组研讨的形式，让学生在组内形成统一的目标，为后续项目开展做好准备。

表2 “创意纸电路”项目评价标准表

在选题阶段，教师先展示简单的纸电路模型，如电子贺卡等，然后开展多种形式的小组活动，如带领学生走出校园，走进活动基地、科研基地、农业基地，让学生观察、发现学习和生活中可行的案例，通过小组讨论形成多个项目选项，最后请专家、教师和学生从可行性、科学性、创意等方面进行点评，选择出每组中最佳项目。比如学生在进行组内头脑风暴后，设计了“长江路夜景”“城堡之光”“亮亮的螃蟹”“老师的安全车”“有趣的推土车”等多个项目，不仅展示了学生在基地活动的成果，也体现出学生在活动中参与度、想象力和积极性的提高。

在制定方案和计划阶段，小组根据点评，经过小组讨论确定项目。由于教学对象是七年级学生，因此教师需要带领学生学习如何制定学习方案、设计方案、学习计划和实践计划等。我们的计划是在教师一段时间的带领下，由学生自主制定方案和计划。当然这个过程需要教师耐心指导和引领，更多地参与到小组活动中，更需要组长全局把握、协调处理，所以对组长的选择和培训是非常重要的。

在探究实践阶段，为了完成项目，学生需要具备相关的数学、物理、化学、生物、工程、美术等方面知识，教师一般采用讲授和引导学生自主学习方式让学生获得新知识、新技能、新方法。对于自主学习，可以小组一起学习教师提供的相关资料，也可以由小组成员分享自学的收获。然后教师根据学生提出的共性问题进行整体解惑，对于个性问题进行小组内解惑，并对学生的下一步方案和计划提出新的研究方向和建设性建议。学生在发现、解决问题的过程中，获得了知识，同时学会了解决问题的思路和方法，而新的思路和方法又会让学生发现新的问题。这是一个有效循环的过程，能够促进学生实现项目的探究，也能提高教师的引导与学生的探究的有效性。

为了让项目探究更加有效，设置三师课堂，由三位老师分别讲授相关知识，并分组解答学生在项目探究过程中遇到的不同方面的问题。这三位老师不仅来自不同的学科，而且都具有多学科知识，是名副其实的跨学科教师。STEAM教育促进了教师综合能力的提升，而跨学科教师是STEAM教育顺利开展的前提，所以在项目开展前学校对教师进行培训，培训的内容有学科知识、项目研究方法、PBL教学、STEAM教育、创客知识、信息技术知识、教学评价设计与实施等，只有这样，教师才能在七个阶段四个环节中指导学生开展好项目学习。

在交流分享阶段，小组需要提交项目作品、设计草图、实验报告，可以制作相关展板。这个阶段不仅要求学生对项目进行展示汇报，更要求教师对照项目评价标准进行评价，指出项目中存在的问题和优点，便于其他组学习、借鉴。同时教师还要指出各组项目探究过程中的闪光点，更加关注学生在项目过程中的表现，更加关注学生的思想品德、心理健康和团队合作意识。

在反馈评价阶段，学生小组对项目进行完善和优化，体现出交流分享的真正作用。

在知识建构阶段，教师组织学生总结整个项目过程中获得的知识、方法、技能等，并根据学生的小组总结对相关知识进行拓展。在知识建构阶段结束后，可以根据学生设计的项目，鼓励学生参加初中生科技创新大赛、初中生创客大赛、初中生电脑作品制作大赛等。参加这些活动能学以致用、开阔视野、学习优秀、促进交流、反思改正，激发学生进一步探究的动力。

四、教学建议

在基于PBL的初中STEAM校本课程教学实践中，我们遇到了许多问题，在解决这些问题的过程中，获得了一些宝贵的经验，希望能给开展基于PBL的初中STEAM教育的学校提供一些有用的建议。

(一)学生方面

1.分组要均衡。在分组过程中，尊重学生自由组合的愿望，但是教师要引导学生关注不同组员的不同特长，尽量做到性别比例、组员能力等方面均衡，这也是为了后续能较好地开展项目教学。一个小组大约4至5人，人数过少，小组合作时每个人承担的任务就会过重；人数过多，小组合作时每个人承担的任务就会过少，导致组内有部分成员会依赖其他组员。

2.督促组长管理团队。学生要有团队合作意识，一个负责任的组长是非常重要的。组长需要对项目方案和计划做到心中有数，每个组员的分工要合理、到位。组员按照组长要求完成各自的任务，共同完成项目，这对初中生来说比较困难，需要教师深入到各组，及时了解各组情况，及时进行引导和帮助。

(3)交流分享、评价多样化。目前，大部分学校在项目交流方面基本是学生制作PPT或展板，然后在台上展示汇报项目，形式单一。PBL项目成果可以采用VCR、情景剧、调查报告、成果墙、海报、网络发布等形式，多样化展示。在“香皂”主题的项目活动中，学生将制作好的香皂进行包装，开展了“校园售卖会”活动，根据每组在售卖会卖出产品后获得的“代金券”来进行评价。这样做能更好地使项目落地生根，让学生了解如何做项目才能使项目成果在现实生活中真正发挥作用。

(二)教师方面

1.教师深入项目监督。在项目实施阶段，教师对于学生在项目过程中可能遇到的问题要有预判，在监督中及时给予指导。但是教师可能因教学任务、家庭琐事等未能及时给予反馈，对此可以跟学生约定时间，利用课间解决相关问题。

2.加强教师专业培训。通过培训提高教师的多学科知识综合运用能力，让项目更加多样化，帮助学生解决问题。

尽管相关研究取得了一定的成果，但是目前中学STEAM教育还需要多方面的支持，如提高课程信息化程度，利用网络资源和信息技术手段让基于PBL的校本课程更加丰富多彩，在项目评价方面不仅要关注量化评价和终结性评价，还要更好地实施质性评价与过程性评价。