项目式学习让STEM教育落到实处①

(南京师范大学苏州实验学校，江苏 苏州 215100)

随着社会对创新型复合人才需求的不断提高,全球创客运动在不断兴起，培养创新能力的项目式STEM学习活动也逐步在我国普及和推广，STEM教育模式也越来越受到各个学校的关注，21世纪人才培养的主要目标——创新与创造，成为中国基础教育改革与发展的重中之重。 作为以“追寻教育真谛、造就完全人格”为使命，以“培养具有全球视野、世界胸怀、素养全面的现代中国公民”为目标的12年一贯制学校，我校把项目式学习引入课堂，对STEM教育模式进行了实践，尝试对传统课堂模式进行改革。

STEM教育是融合了科学、技术、工程、数学的教育，其最终目标是提高学生的综合能力。从教学实践的角度来说，现实中的问题无法单凭STEM中的科学、技术、工程、数学一门学科知识来解决，其重点不是放在某个特定学科，而是强调利用科学、技术、工程、数学等学科相互关联的综合知识来解决相关问题。项目式学习(Project-Based Learning)将重心放在实际问题的解决上，在解决实际问题的过程中打破常规学科的界限，侧重多门学科知识的综合应用，与STEM教育不谋而合；项目式学习同时还是“以学生为中心”的动态学习,强调学生的自主性和主动性，让学生主动、积极地参与到课堂中来，充分调动学生学习的主动性、创造性、积极性等。在整个过程中，学生始终唱“主角”，学生要主动去探索现实世界的问题和挑战，而教师则是“配角”，只需引导和点拨，实现了教师和学生角色的转变，把课堂真正还给学生，这样的方式有利于学生自学能力、创新能力的培养。

1 提出问题，规划方案：从设想到设计

项目式学习法已经在北欧、北美等许多国家的学校被广泛采用，最根本的一点是：老师需要了解学生的兴趣和需求，然后从教学的整体目标出发，为学生匹配适合的项目，并根据项目的不同进行相应的指导。因此，在每一个项目式学习中，都是以学生为中心、以教师为主导的学习闭环。在我校特色课程“工程创意搭建”中，我们也尝试采用项目学习法，设计了“我理想中的学校”项目：教师在提出问题的环节中，先播放一个校园宣传视频，引导学生从中提取信息，找出一个学校的建设应该具备的必要元素，学生在老师的引导下就可以在看视频的过程中清楚自己需要关注的重点在哪里，然后各小组讨论本组的校园设计方案，把绘制好的设计图贴到黑板上，并给校园取一个名字，每组代表阐述该组设计理念(如图1)。

2 解决问题：从设计到实践

在解决问题的环节，强调的是让学生动起来、参与到学习过程中来，关注的是学生动手过程中的学习体验，应用学过的数学、科学、技术和工程知识发现现实问题，并进行设计、创造、建构、发现、合作直至解决问题。STEM教育具有体验性特征，要求学生在参与项目、解决问题的过程中，既能学习到蕴含在项目问题解决过程中的程序性知识，又能获得描述性知识。学生在此过程的学习方式对今后工作和生活都会产生深刻影响，同时在解决问题过程中遇到新的问题时可以和同学、和老师一同探讨，然后通过各种形式呈现出项目研究的结果。

比如在设计“我理想中的学校”项目上，根据小组设计方案，各小组用1000根KEVA木条，将设计方案“理想中的学校”模型搭建出来。搭建要求为：(1)主题特色鲜明，设计元素合理；(2)空间布局美观，建筑造型独特，有节奏和韵律感；(3)能使用4种以上搭建手法；(4)搭建的作品与方案设计图一致。

图2

学生解决问题的呈现形式是在实验桌上完成校园设计的模型(如图2)，通过搭建KEVA木条，学习相关原理，不仅可以使学生理解物理知识，还在工程设计体验中感受到这些知识的重要作用，将抽象的知识与实际生活连接起来，真正地体现了STEM教育的过程性特征。

建构主义指出，学习环境的四大要素包括“情境”“协作”“会话”和“意义建构”。在搭建作品过程的同时，出现的问题是真实的，真实任务的解决离不开组内其他同学的协作，学生需要与他人进行交流和讨论，然后进行群体性知识建构，学生之间通过交流，相互帮助、相互启发，商讨如何完成规定的学习任务。在解决问题的过程中，学生学习了知识，锻炼了能力，提高了STEM素养。

3 评价、反思：从实践到展示

项目学习最后的评价环节是将一个小组作为一个整体来评价，即是以小组成员的共同表现作为评价的依据，而不是根据某个人的单独表现进行评价。在评价的环节中，学生也会和老师一同梳理项目设计中思维的逻辑性、项目在执行层面的问题和经验等等，可以帮助学生在项目进行的过程中加深对学习目标和内容的理解，也可以极大地调动学生学习的积极性。在“我理想中的学校”的项目设计中，根据每一组设计的作品，各小组发言人先从设计性、艺术性、技术性、工程性等四个方面阐述，然后解答其他组成员提出的问题，该小组其他成员也可以去参观其他组的作品，并提出相关问题，让发言人解答，接着进行投票。

投票规则为：每一小组有四张标签，根据各小组发言人的介绍和现场观察，从设计性、艺术性、技术性、工程性等四个方面进行投票，把标签贴在你认为最优秀的组(不可投自己组)，统计标签数，得票最多的组获得“最佳校园设计项目组”称号，由学校校长和大学教授颁奖。

项目式学习的评价强调学生的自主评价以及评价的过程性、实践性、多样性和发展性，还评价学生在项目活动中的具体表现，在评价活动中，学生点评其他组设计方案的优缺点，相互学习，共同进步。

总之，和传统的学习方法比较，项目式学习紧紧围绕STEM理念，充分发挥学生的主体地位，使得课堂容量得以增大，课堂问题研究更有深度。项目活动以学生为出发点，时刻关注学生的活动状态，以多元化的作品呈现学习结果，以小组合作为主要学习形式，同时在合作中进行会话和意义建构。评价方式是过程性评价和多元化评价相结合，更加注重知识应用水平的内化和综合能力的提升。