STEM課程體系構(gòu)建方案及實(shí)施過程

STEM/r/n課程體系構(gòu)建方案及實(shí)施過程/r/n——/r/n以長(zhǎng)春吉大附中力旺實(shí)驗(yàn)中學(xué)為例/r/n摘要：在新時(shí)代的教育改革要求下，我校于/r/n2015/r/n年開展了旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程、人文和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的/r/nSTEM/r/n系列課程。我校/r/nSTEM/r/n課程體系的建設(shè)主要經(jīng)歷了三個(gè)版本的進(jìn)階：課程全復(fù)制/r/nT/r/n課程模仿再構(gòu)建/r/nT/r/n全新課程體系構(gòu)建。本文是對(duì)三個(gè)階段中的課程實(shí)施、課程效果、回顧反思、完善措施、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的闡述。希望我校的/r/nSTEM/r/n課程體系建構(gòu)方案能夠拋磚引玉，謹(jǐn)供各位同仁參考，從而碰撞出更璀璨的教育火花。/r/n關(guān)鍵詞：/r/nSTEM/r/n實(shí)施問題解決評(píng)價(jià)/r/n在當(dāng)代的教育改革下，教育者們都在思考，到底該如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維？如何讓學(xué)生將學(xué)到的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的問題解決中？如何突出自然學(xué)科中學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力？為了促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，為了培養(yǎng)工程家思維，我校于/r/n2015/r/n年開設(shè)/r/nSTEM/r/n課程，著手構(gòu)建跨學(xué)科學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。在近/r/n4/r/n年的摸索與實(shí)踐中，走過一些彎路、犯過一些錯(cuò)誤，但讓人欣慰的是得到了一些成績(jī)、也總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)。以下是我校/r/nSTEM/r/n課程建構(gòu)的心路歷程。/r/n第一階段：課程全復(fù)制/r/n在/r/nSTEM/r/n課程探索初期，教師們一頭霧水，大家不知道什么是/r/nSTEM/r/n課、/r/nSTEM/r/n課如何開展、授課內(nèi)容是什么、/r/nSTEM/r/n課與傳統(tǒng)講授式教學(xué)有何區(qū)別？于是教師們帶著疑問來到了上海黃浦區(qū)的中小學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)?；氐綄W(xué)校后，將所聽課程進(jìn)行完全復(fù)制課展示，包括課堂設(shè)置的環(huán)節(jié)、教師提出的問題、學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容等均一成不變，并采用靈活機(jī)動(dòng)的課程安排，外出學(xué)習(xí)的教師自選主題，利用自己的任課班級(jí)與課時(shí)完成復(fù)制課展示。每節(jié)復(fù)制課結(jié)束后教師都要進(jìn)行研討，每名教師都要說出對(duì)本節(jié)課的理解，都要思考課堂中每一個(gè)問題的意義所在，再不斷推敲，不斷改進(jìn)。/r/n經(jīng)歷這一階段多次復(fù)制課展示，得到初步收效：/r/n1/r/n．教師都能保質(zhì)保量地將聽課的內(nèi)容進(jìn)行講解，能夠?qū)⑺鶎W(xué)應(yīng)用于實(shí)踐。/r/n3/r/n．教師學(xué)會(huì)了利用達(dá)特茅斯/r/n//r/n賽耶的課程框架循環(huán)指導(dǎo)學(xué)生解決問題。循環(huán)流程如下：/r/n3/r/n．參與課程的學(xué)生利用項(xiàng)目合作式學(xué)習(xí)模式，采取小組合作探究，完成初期作品的雛形制作。/r/n盡管獲得了一些成效，但是也發(fā)現(xiàn)了存在的問題：/r/n1/r/n．這種復(fù)制課的授課對(duì)象只是培訓(xùn)過的教師所教班級(jí)的學(xué)生，并不是全體學(xué)生，因?qū)W生存在差異，因此數(shù)據(jù)缺乏完整性，不具有代表性。/r/n2/r/n．采用完全/r/n“/r/n照搬照抄式/r/n”/r/n的/r/nSTEM/r/n復(fù)制課，教師缺少獨(dú)立思考，對(duì)課程理解不夠透徹。/r/n3/r/n.學(xué)生不能條理清晰、思維縝密地闡述問題，不能清晰明了地認(rèn)識(shí)到/r/nSTEM/r/n課的核心，其認(rèn)知還停留在小學(xué)階段的勞動(dòng)課，最后作品的呈現(xiàn)也不具有美觀性、可塑性、可視性等。/r/n基于以上問題，我校進(jìn)行下一階段的改進(jìn)與嘗試。/r/n第二階段：課程模仿再構(gòu)建/r/nSTEM/r/n教學(xué)需要在真實(shí)的情境下進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，為解決一個(gè)真實(shí)存在的實(shí)際/r/n問題而設(shè)計(jì)教學(xué)。信息時(shí)代的世界靈活多變，/r/n“/r/n死教書/r/n”“/r/n死讀書/r/n”/r/n必然被淘汰，新時(shí)代的教育需要培養(yǎng)學(xué)生像科學(xué)家一樣的思考、像工程師一樣的思維，因此本階段我們力求解決課程內(nèi)容不貼切學(xué)生實(shí)際的問題，開發(fā)具有當(dāng)?shù)靥厣?r/nSTEM/r/n校本課程。/r/n在這樣的形勢(shì)下，學(xué)校采取的做法是：/r/n1/r/n．我校/r/nSTEM/r/n中心每周二舉辦研討沙龍，彼此之間進(jìn)行說課和評(píng)課練習(xí)，不斷進(jìn)行自我提升。/r/n2/r/n.實(shí)行多學(xué)科集體備課制度，各科教師集思廣益，學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的/r/nSTEM/r/n教學(xué)案例。/r/n3/r/n．初步嘗試多學(xué)科教師同上一節(jié)課的教學(xué)模式。如《耳和聽覺》由物理和生物教師共同開發(fā)和上課，當(dāng)涉及到物理中有關(guān)聲音的產(chǎn)生與傳播、噪聲的定義與等級(jí)、噪聲的防治等內(nèi)容時(shí)，由物理老師進(jìn)行講解；涉及生物中耳朵的結(jié)構(gòu)及功能時(shí)則由生物老師負(fù)責(zé)；學(xué)生的作品是一個(gè)聽診器模型。/r/n這樣的課看似華麗，精彩，形式新穎，但這種整合課并不是真正意義上的/r/nSTEM/r/n課程，它僅僅是將授課內(nèi)容按學(xué)科分區(qū)分段呈現(xiàn)在一節(jié)課之中，是形式上的跨學(xué)科，而非內(nèi)容上的學(xué)科融合。教師依然站在自己本學(xué)科角度進(jìn)行知識(shí)傳授依然脫離不了講授式。/r/n4/r/n．鑒于前面工作的不足，/r/nSTEM/r/n中心立即調(diào)整戰(zhàn)略，每五名不同學(xué)科的教師組成一組，在多次學(xué)習(xí)、研討、交流后，最終每組確定了由一名主講教師上課，多學(xué)科教師集體備課的教學(xué)模式。/r/n在一系列的準(zhǔn)備工作后，我校決定針對(duì)七、八年級(jí)學(xué)生統(tǒng)一開設(shè)/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程。/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程在內(nèi)容上共為三大類別：工程篇、科學(xué)篇和方法篇。/r/nSTEM/r/n課程周課時(shí)：七年級(jí)/r/n10/r/n課時(shí)，八年級(jí)/r/n8/r/n課時(shí)。每課題共用/r/n3/r/n周課時(shí)，第一課時(shí)對(duì)課題進(jìn)行知識(shí)講解、確定要解決的問題、設(shè)計(jì)模型方案、準(zhǔn)備所需材料，第二三課時(shí)進(jìn)行模型制作、調(diào)試等。當(dāng)/r/n3/r/n周課時(shí)結(jié)束后，講課老師自行順延到下個(gè)班級(jí)進(jìn)行相同課程的講授。這樣講課教師每學(xué)期只負(fù)責(zé)一個(gè)/r/nSTEM/r/n課題。這種課程安排既保證了課題的效果與質(zhì)量，又讓學(xué)生盡可能多的體驗(yàn)到不同類型的/r/nSTEM/r/n課程。下表為我校/r/n2017/r/n年上學(xué)期八年級(jí)/r/nSTEM/r/n課時(shí)安排表：/r/n通過這一階段的實(shí)踐，得到以下成果：/r/n1/r/n．教師能夠?qū)ψ约貉邪l(fā)的課題有著更深入的理解，對(duì)上課模式已初步掌握。/r/n2/r/n．學(xué)生在整個(gè)模型制作中，已經(jīng)初步了解了合作學(xué)習(xí)的模式，對(duì)自己未知領(lǐng)域充滿好奇，遇到實(shí)際問題會(huì)運(yùn)用邏輯思維想出解決辦法。/r/n3/r/n．重點(diǎn)考察學(xué)生合作能力。在課程對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)體系內(nèi)，幾乎都能看見小組合作的身影，關(guān)于分工是否合理？組員是否參與制作？是否參與借鑒他組經(jīng)驗(yàn)？/r/n4/r/n．集本校所有/r/nSTEM/r/n教師智慧，完成第一本校本課程，收錄所有的/r/nSTEM/r/n課例。/r/n第二階段的不足、待改之處：/r/n1/r/n．課時(shí)可能過短，學(xué)生在兩課時(shí)的時(shí)間里，產(chǎn)品制作部分能夠完成，但是沒有對(duì)產(chǎn)品調(diào)試及改進(jìn)、產(chǎn)品說明及反思形成論文時(shí)間。/r/n2/r/n．課時(shí)單一固定在周一的第九節(jié)課，學(xué)生狀態(tài)不夠穩(wěn)定，有時(shí)疲憊，有時(shí)活躍。/r/n3/r/n．班級(jí)教室空間有限且單人單桌，不方便合作、討論與制作。/r/n4/r/n．合作學(xué)習(xí)的目的是提高個(gè)人的學(xué)習(xí)效率、彼此激勵(lì)學(xué)習(xí)、喚醒每個(gè)小組成/r/n員的探究意識(shí)。但目前學(xué)生的合作還停留在形式，沒有達(dá)到深度合作、協(xié)同學(xué)習(xí)的效果，同時(shí)對(duì)于合作任務(wù)模糊，討論起來天馬行空，實(shí)際制作困難重重。/r/n5/r/n．學(xué)生評(píng)價(jià)體系還不夠完善，僅是在課堂上講評(píng)和對(duì)作品評(píng)價(jià)，還需繼續(xù)完善評(píng)價(jià)體系。/r/n但是再大的困難，教師們都要克服，有不足之處，就要繼續(xù)改進(jìn)，于是，教師們一起踏上了第三階段的探索與實(shí)踐。/r/n第三階段：全新課程體系構(gòu)建/r/n第三階段的課程體系更加完善。在課程設(shè)置上，我們不僅延續(xù)了第二過程的/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程，還增設(shè)了/r/nSTEM/r/n拓展類課程和/r/nSTEM/r/n發(fā)展類課程，同時(shí)完善了/r/n評(píng)價(jià)方式，注重資源整合?，F(xiàn)有的課程體系變化如下圖所示。/r/n具體如下：/r/n一、課程設(shè)置包含三類課程，分別是基礎(chǔ)類、拓展類、發(fā)展類。/r/n1/r/n．/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程：/r/n（/r/n1/r/n） 課程安排：由原先的每課題/r/n3/r/n周課時(shí)增加至/r/n5/r/n周課時(shí)。每班每周一節(jié)固定課時(shí)/r/n+2/r/n節(jié)活動(dòng)課時(shí)，由/r/n3/r/n名專職/r/nSTEM/r/n教師完成授課任務(wù)。學(xué)生全部在/r/nSTEM/r/n教室上課，每學(xué)期三名/r/nSTEM/r/n教師都要開發(fā)新課例，力求項(xiàng)目貼近學(xué)生生活，符合工程學(xué)思維培養(yǎng)目標(biāo)。我校在七年級(jí)開展如下圖六個(gè)課題：/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程下的六個(gè)項(xiàng)目課/r/n（/r/n2/r/n） 課程模式。經(jīng)過一年多的摸索，在延長(zhǎng)課時(shí)的前提下，我們逐步固定了課程模式，以期形成系統(tǒng)完整的教學(xué)設(shè)計(jì)，即確立課堂目標(biāo)，確定課堂環(huán)節(jié)，明確人員分工，制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。/r/n2/r/n．/r/nSTEM/r/n拓展類課程/r/n如果說/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程是在為學(xué)生科學(xué)研究思維的養(yǎng)成奠定基礎(chǔ)，那么七、八年級(jí)增設(shè)的/r/nSTEM/r/n拓展類課程則是有針對(duì)性地為對(duì)科研有興趣的同學(xué)提供更多選擇，以興趣為導(dǎo)向，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造的潛能。/r/nSTEM/r/n拓展類課程有：機(jī)器人、無人機(jī)、人工智能、智慧城市、創(chuàng)意電子、/r/n3D/r/n創(chuàng)意設(shè)計(jì)、手工黏土。/r/n3/r/n．/r/nSTEM/r/n發(fā)展類課程/r/n（/r/n1/r/n） /r/n“/r/n科學(xué)家進(jìn)校園/r/n”/r/n系列活動(dòng)/r/n在/r/nSTEM/r/n發(fā)展類課程方面，學(xué)校為豐富學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)，營(yíng)造科學(xué)氛圍，貼近科研生活，每學(xué)期將不定期舉辦/r/n“/r/n科學(xué)家進(jìn)校園/r/n”/r/n系列活動(dòng)講座，下表是我校/r/n2018/r/n年科學(xué)家進(jìn)校園系列課程匯總。/r/n2018/r/n年科學(xué)家進(jìn)校園系列課程/r/n（/r/n2/r/n） 我校于/r/n2018/r/n年上學(xué)期在七年級(jí)開設(shè)了一個(gè)特別的/r/nSTEM/r/n實(shí)驗(yàn)班/r/n——/r/n科創(chuàng)班。/r/n科創(chuàng)班不僅需要完成/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程、拓展類課程的學(xué)習(xí)，還增加了個(gè)性化定制課程。在課時(shí)安排上，科創(chuàng)班也與其他實(shí)驗(yàn)班級(jí)有所不同。/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程由普通班級(jí)每周的/r/n1/r/n課時(shí)增加至每周/r/n2/r/n課時(shí)。每周五晚上額外設(shè)置/r/n2/r/n課時(shí)的《創(chuàng)意編程》課。與此同時(shí)科創(chuàng)班的部分學(xué)生還會(huì)在周四晚上和周六上午進(jìn)行/r/n4/r/n課時(shí)的《電子電路》課程。/r/n（/r/n3/r/n） /r/nSTEM/r/n科學(xué)培訓(xùn)課力旺實(shí)驗(yàn)中學(xué)還發(fā)揚(yáng)吉大附中奉獻(xiàn)和服務(wù)社會(huì)的優(yōu)良傳統(tǒng)，每周六上午義務(wù)/r/n為長(zhǎng)春市/r/n4-6/r/n年級(jí)小學(xué)生開設(shè)/r/nSTEM/r/n科學(xué)培訓(xùn)的公益課程。讓全市的小學(xué)生提前接觸/r/nSTEM/r/n課程。三年的堅(jiān)持，我們共培訓(xùn)校外小學(xué)生三萬余人次。在我們的努力下，孩子們從小便養(yǎng)成了用工程學(xué)思維、批判性思維看待問題的習(xí)慣。下表為/r/nSTEM/r/n科學(xué)培訓(xùn)課程表：/r/nSTEM/r/n科學(xué)培訓(xùn)課程/r/n二、評(píng)價(jià)方式/r/nSTEM/r/n課程重過程，更重評(píng)價(jià)。科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系能夠更好的評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。初步設(shè)置了如下/r/nSTEM/r/n基礎(chǔ)類課程過程性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：/r/n以此評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)概況為依托，每名教師針對(duì)不同的課例細(xì)化評(píng)價(jià)內(nèi)容準(zhǔn)則。此外，在學(xué)期末，我們大膽革新了傳統(tǒng)的考試形式。七、八年級(jí)全體學(xué)生采用非筆試形式對(duì)學(xué)生/r/nSTEM/r/n學(xué)科進(jìn)行結(jié)果性評(píng)價(jià)。/r/n以/r/n2018/r/n學(xué)年期末七年級(jí)/r/nSTEM/r/n學(xué)科科創(chuàng)班發(fā)展類課程結(jié)果性評(píng)價(jià)為例：小車超聲波避障和紅外循跡：測(cè)試共計(jì)/r/n4/r/n題，每題分為基礎(chǔ)與提高兩部分，選做其中一個(gè)。完成基礎(chǔ)內(nèi)容得/r/n5/r/n分，繼續(xù)完成提高內(nèi)容得/r/n10/r/n分。共計(jì)/r/n40/r/n分，計(jì)入學(xué)生期末總成績(jī)。(具體考試內(nèi)容如下)/r/n三、資源整合/r/nSTEM/r/n課程的設(shè)置將不受空間限制，不再局限于校內(nèi)。我們充分整合了校內(nèi)、外資源，與吉林大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、中科院東北地理所等單位建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。/r/n至此，我校已重新構(gòu)建了目前正在實(shí)施的/r/nSTEM/r/n課程體系?；臃倍嗟?r/nSTEM/r/n課程滿足了不同學(xué)齡段、不同興趣孩子們的需求。在力旺中學(xué)/r/nSTEM/r/n中心的不斷努力下，/r/nSTEM/r/n課程開發(fā)更加科學(xué)，課程設(shè)置逐步優(yōu)化，評(píng)價(jià)體系日漸完善。/r/n已達(dá)成下列目標(biāo)：/r/n以上就是我校目前為止建立的較為完善的/r/nSTEM/r/n課程體系，但是還存在很多不足需待完善，第一，學(xué)校層面缺少頂層設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)；第二，由于/r/nSTEM/r/n課程體系建設(shè)是一個(gè)浩大的工程，方方面面都有待于完善，我校花了很長(zhǎng)時(shí)間去建立這個(gè)體系，但在推進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)我們面臨的最大問題是缺少宏觀指導(dǎo)意義下的課程評(píng)價(jià)體系：首先是課程的評(píng)價(jià)，包括課程內(nèi)容和課程實(shí)施的評(píng)價(jià)。實(shí)施/r/nSTEM/r/n教育年以來，我校教師積極開發(fā)了/r/nSTEM/r/n校本課程，這些課程是否全部詮釋出了/r/nSTEM/r/n理念的真諦難以評(píng)判；其次是學(xué)生的評(píng)價(jià)。/r/nSTEM/r/n針對(duì)的學(xué)生體系比較復(fù)雜有課堂內(nèi)和課堂外的評(píng)價(jià)，還包括參加各類的比賽成果評(píng)價(jià)。如何建立系統(tǒng)、全面、科學(xué)的學(xué)生評(píng)價(jià)體系也是亟待解決的問題；最后是教師的評(píng)價(jià)。我們?nèi)绾蝸碚J(rèn)證老師們能夠?qū)嵤┻@個(gè)課程。這是有一套標(biāo)準(zhǔn)的范式，這個(gè)范式怎么樣評(píng)價(jià)的我們還不清楚。/r/n在今后的發(fā)展中，我校教師將會(huì)繼