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徐汇区第一中心小学:体验“非一般”的STEM课程

发布者:佛山市教育局电教站发布时间:2015.05.15 17:05

 

                                                                                  徐倩 上海教育-第一教育

 

    STEM课程是以科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四个要素整合而成的一种新型课程形态。最初由美国提出,并已成为美国教育战略的重中之重。
    STEM教育是基于项目的学习,是跨学科的、体现合作与团队工作的、运用科学的探究过程和工程设计过程,同时也是关于实际问题解决的、连接抽象知识与学生生活的教育。
    近年来,STEM的教育理念被引入中国,并越来越受到重视。
在这个方面,上海市徐汇区第一中心小学的实践走在了前面。它是如何做到的?
 
这里的STEM课程“非一般”
形式是“跨学科”的
    翻开由上海市史坦默国际科学教育研究中心(STEM+研究中心)为学校提供的一册《搭建温室》,内容从开始观察植物的生长,到最终搭建出一个温室,方法既有小实验、数学练习、画一画、网上探究,也有制作一张海报、设计温室草图、制作温室成品。
    仅就教材的前几课来看,与传统自然课有类似的地方,但涉及的面却更广更深。
    随意翻开《搭建温室》,第一课第一个话题就是:什么是生物?教材中通过“黄豆和石头哪一个是生物”的实验展开,最后由学生从实验结果中判断出什么是生物。
看似非常简单的内容,但在数学教师黄蕾备课时,却出现了一堆“麻烦”:参照马王堆古迹里的莲子,黄豆是不是只能算有生命迹象,它能算作生物吗?窗台上那棵已经死了的植物是生物吗?
    这些问题,黄蕾还能勉强从网络上、STEM+讨论群上获得答案,但最麻烦的是,整册教材中,无论是发现问题还是选择材料,抑或是绘图制作,没有任何一个标准答 案。
    事实上,从教材的后半程课的设计来看,研究生物的概念仅仅是为了引起学生的兴趣,揭开谜底并不是STEM+课程所希望引导学生去关注的,如何利用生物生长的特性去动手制作一个适合它生长的温室,并不断地改进和完善,这才是STEM+课程所倡导的学习。
 
激发出的是“兴趣”
 
    科常教师徐新晖告诉记者,最近她在上一节“测量脉搏”的课,其实内容是孩子们在五年级的自然课里就上过的,但与之不同的是,自然课注重的是知识:告诉孩子们可以摸手腕,或者摸脖子;
    然而STEM+课更注重体验:脉搏可以在身体的8个部位测到,小朋友们一起来找找吧!
    这样的课,孩子们非常开心,因为这是一种开放式的体验,不用教师提醒,他们积极地在全身找,甚至会脱掉鞋子在脚脖子上摸索,找到以后非常惊喜,印象深刻。
每次经过正在上STEM+课程的班级时,校长黄建平总是无奈地笑笑,这个班“真的好吵”。但是小朋友们可高兴了,他们觉得很自豪,尤其当他们趴在操场上观察蹦蹦跳跳的蟋蟀时,看到其他班级学生羡慕的眼神,别提有多得意了。
    “其实,我们并没有挑选优秀的学生组成一个班级,来参加STEM+课程的试点。由于可以胜任的教师有限,我们目前只能在每个年级随机挑选一个普通班级试点。”
黄建平告诉记者,那些平常上课常常爱捣蛋的“小家伙”,在上STEM+课的时候,不仅积极举手表达观点,而且也比平时更加专注。“可以说,激发兴趣与潜能是STEM+课程‘意料之中’的收获。”
 
关注的是“过程”
 
    在STEM+课程中,有很多长期任务,为了得出结论,常常需要几周的时间去实验、观察、发现。
    为了实验“绿豆芽在常温和低温下的发芽情况”,黄蕾每天都要组织全班8个小组、37个孩子去测量篮筐里的绿豆芽的长度,每天还要安排几个孩子跑两次,去将另一幢楼的冰箱里的豆芽拿到教室,让其他孩子观察、换水……
    整整两个星期,孩子们不仅没有不耐烦,而且热情高涨,他们观察入微、测量仔细、态度严谨,最终顺利地得出了理想中的实验数据。
    “在这个过程中,实验只是一个载体,我能看到的是学生动手能力的锻炼,以及对待科学的一种态度,而通过一次次的实践,孩子们的综合素养也在不断提升。”黄蕾说。
 
“探究”的氛围更浓厚
 
    既然是实验,就会有成功也有失败。在做光合作用的实验时,黄蕾为孩子们买了6盆发财树,和他们一起按教材上的要求,夹上黑卡纸,然后面向阳光开始做实验。
    但第一周阴雨天,实验不成功;第二周终于有了阳光,但连续几天拿开卡纸,没什么变化;某天中午,有两盆植物因为风大,摔下了阳台;又过了一个双休日,又有两盆不行了……最终这个实验以失败而告终。
    原本还有些担心孩子们会沮丧,但在与他们总结失败的原因时,黄蕾却很欣慰:“经过这次实验,孩子们探究的兴趣非但没有减弱,反而更加坚定了。很多孩子告诉我,科学研究必定会经历无数次的失败,因此需要我们有坚持不懈的精神;实验虽然失败了,但更需要我们不断总结原因,优化方案。”
 
变!老师对学生、对自己、对学科的认识改变了!
 
    STEM+课程开设一年来,几位任课教师都有一个共同的发现:好像重新认识了孩子。
    “数学是单一学科,很难发现孩子的其他能力;STEM+课程是综合性的,我们常常会发现有些以往被自己忽视的学生,其实他们动手能力、观察能力很强。”
    在数学教师江寒香看来,STEM+课程带给自己的最大体会,不仅仅是学生身上有很多“亮点”等待着她去挖掘和激发。
    “面对STEM+课程,教师和孩子都是一张白纸,如今,我们携起手来,共同描绘。在这一过程中,真正能感受到,教师和学生共同学习带来的‘教学相长’。”
    在STEM+讨论群上,黄蕾常常与其他教师一起讨论自己的担忧:三视图太难,学生肯定不会画;要用美工刀、热胶棒太危险……
    然而最终,无论是网络资料的收集、三视图的绘制、大海报的设计,还是那些形态各异的温室成品,都向黄蕾证明了一点:“不是孩子们不行,而是我们成人总觉得他们不行,但事实上,只要给孩子一个空间,他们表现出来的创造能力、动手能力会远远超过成人的想象。”
    改变认识,不仅仅改变对学生的认识,更要改变教师自己的认识,以及对学科的认识。
    严裔翔是一位数学兼科常老师,同时也参与到STEM+课程的任教中。从 STEM+课中得到启发,现在他上的自然课也隐隐约约有些STEM+的味道了。
    在教到如何养蚕时,严裔翔“下意识”地就将这一话题引导得更深更广。
    “我们不单单研究蚕宝宝是怎么长大的,并记录下来;还会教给孩子许多和蚕相关的知识,比如说蚕的生长环境是怎样的、养蚕的盒子什么规格最合适,等等。我也会让孩子们充分发挥想象力,动手做一做盒子。”
    “我觉得STEM+的教学对我其他两门学科最大的启发,就是教学视野上的开拓。让我有一种‘原来一节课也可以这么上’的感觉。”严裔翔说。
 
未来,如何做得更好?
 
    尽管课堂充满了活力,孩子们兴趣盎然,但实际上,在 STEM+课程实施的一年里,教师们付出了很多心血和汗水。
    最近,黄蕾在教孩子们如何制作运动鞋鞋底,其中涉及到将不同材质的固体和液体放到一起搅拌,但如果比例不同最后造就出来的鞋底就不一样,那么如何才能找到一个最佳配比呢?
    黄蕾必须自己先做实验,做一遍自然不行,在反复配比、尝试后,黄蕾说:“我不仅要找到这个最佳配比,而且还要预设学生在课堂上可能会出现的各种状况,为什么会出现这种结果,是什么原因造成的,我必须要做到‘心中有数’。”
    这还不算完,黄蕾在网上搜集资料时,发现有些知识太浅显,她觉得科学性不够;还有些是从分子结构、晶体非晶体等非常专业的角度来解释,这在小学课堂里很难讲得清楚。
    “所以,我觉得怎样组织语言、找到一个‘深入浅出’的教学平衡点,是我在前期工作中做得比较多的。”
    不可否认,任何新生事物在孕育发展阶段都会被各种各样的困难所“束缚”,但只要能承受痛苦,坚持不懈,总有“破茧成蝶”的一天。
    好在徐汇一中心的4位教师,他们有STEM+研究中心的支持,可以经常与其他学校参与STEM+课程的教师一起探讨与磨合;
    他们有学校的支撑,学校耗资近40万元为任课教师创建了一个楼面的STEM+专用教室,并且计划让STEM+课程覆盖到全体孩子;
    他们还有家长的鼓励,家长们甚至主动报名STEM+课程的志愿服务者,辅助教师上课、为孩子们准备教学材料等。
 
:本文选自《上海教育》5A刊,更多内容请参考杂志。

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