基于学生全面发展的STEM课程体系构建与解析

■王立新

2018年5月，山东省阳信县劳店镇中学启动了“四位一体STEM课程建设工程”（STEM是科学 Science、技术 Technology、工程 Engineering、数学Mathematics四个单词的首字母组合），成立了“学校STEM协同研究中心”，创建了全学科STEM课程体系。皮亚杰建构主义认为，学习是学习者在与环境交互作用的过程中主动地建构内部心理表征的过程。学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有经验为基础在一定的情境即社会文化背景下，借助其他辅助手段，利用必要的学习材料和学习资源，通过意义建构的方式与外界的相互作用来获取、建构知识。STEM课程体系是指以项目为载体，以科学、技术、工程、数学、品格指引为整合方法，以学科为主体进行跨学段的基于核心素养、课程标准、德育目标、智慧教育四位一体的课程整合。

我们将STEM课程整合分为四个阶段。第一阶段是学科大目标项目整合。即从每个学科每个年级教学目标和内容中，选取1～2个大教学目标，利用学生生活创建项目案例，把核心素养、课程目标、德育目标和智慧教育进行任务式要点分布，利用STEM课程方式进行项目研究。这是针对学科单目标的STEM项目设计。第二阶段是学科内整合。学科内整合主要以学科为基础，对全学段目标点和知识点进行重构分析，每个年级提取4～6个生活项目案例，把所有知识目标、核心素养、德育目标和智慧教育整合进项目中，以STEM扩展方式进行项目研究。这是基于某一学科的整体STEM课程整合。第三阶段是跨学科整合。跨学科整合要求对两个或两个以上学科进行课程标准合并重构并二次开发，形成跨学科课程标准和目标体系。根据重构后的课程标准和目标体系，每个年级开发4～8个生活项目案例，把目标体系、核心素养、德育目标和智慧教育，以任务式要点分布方式分解到每个项目中，以STEM扩展方式进行项目研究。第四阶段是大项目全学科整合。就是把小学学段所有学科课程标准进行整体排列二次开发，通过合并、整合、分解、转化等方式形成统一课程标准体系，从学生生活中遴选一个大项目，把课程标准与学生核心素养、德育目标、智慧教育在项目中进行任务式要点分布，以项目体系的方式进行课程构建，然后以STEM扩展方式进行大项目研究。

在STEM项目课程改革中，劳店镇中学形成了六大STEM课程体系。一是语文学科的“迎新年”STEM课程；二是数学学科的“小小家庭装修师”STEM课程；三是英语学科的“外宾会客厅”STEM课程；四是信息技术学科的“智能信号灯”STEM课程；五是体育学科的“3+X体操台”STEM课程；六是道德与法制学科的“家庭旅游”STEM课程。STEM课程体系以学生生活为基础，以项目为载体，以课程标准为内容，全面整合学生发展核心素养、德育目标、国家育人目标、信息技术等内容，形成适合学生发展特点的STEM课程体系。

各学科STEM课程完成初步设计以后，对课程与核心素养、德育目标、课程标准、21世纪技能、信息技术进行了整合分析与对应关系分解，使STEM课程与其进行了完整融合与一体化设计。课程既对接国际新课程设计理念，培养学生生活设计与创建能力，又符合国家育人目标和教育发展根本任务，成为符合中国国情的本地化STEM课程体系。

STEM课程体系是对课程的重构和二次开发，其课例设计的具体要求包括以下三个阶段。

第一阶段是问题发现。这个环节包括设计项目情境、引领情境讨论、提出项目问题三个部分。教师在充分了解学生生活后，根据学生生活创设真实的项目情境。项目情境中蕴含着冲突和问题，教师引领学生讨论，由学生提出项目问题，汇总问题，确定共性问题。比如，在春节期间，我们开展了“假期成长大讨论”，让学生寻找自己在寒假中应该做的事情和出现的问题。学生发现现代孩子大多生活在宠爱中，不会关心长辈，不懂关爱和付出，缺少礼仪，于是学校以语文学科为主线开展了“迎新年智能贺卡”项目主题。

第二阶段是设计创建。这个环节包括设计目标任务、引领5W问题思考、进行文献研究、项目方案设计四个部分。根据项目问题设计项目方案，了解项目目标和项目任务。5W问题思考是指在项目任务中要考虑科学、技术、工程、数学和品格如何设计和使用，把相应学科知识和工具植入不同任务中，解决相对应的问题。学生通过文献搜集，了解相关问题的国际国内解决方案，对方案进行优化处理，形成最终项目实施方案。在设计创建阶段，对于设计的项目方案，要提出一系列问题解决措施，其中有一个是利用工程策略进行的创新发明设计，即用创新发明来解决问题，实现项目目标。比如在“迎新年智能贺卡”项目中，教师进行了基于课程标准、核心素养、德育目标和21世纪技能的项目目标整合设计，对科学、技术、工程、数学和品格进行主题设计，形成项目主题链，将学生划分成八个项目小组，设计方案和任务列表，对任务列表进行学科知识介入与实践运用。在任务列表中有一项是设计一个“智能取暖风扇”，以便老人春节取暖，且不会出现安全问题。

第三阶段是实践应用。这个环节包括小组合作与方案实施、实践检验和生活应用三个部分。学生对项目方案进行论证和实践检验，完成项目实施和设计，把项目成果运用于生活，指导生活，美化生活，促进人们对美好生活的追求与向往。在“迎新年智能贺卡”项目中，根据方案和任务列表，学生完成各项任务操作，形成详细项目报告和物化工程成果，把工程成果运用于现实生活，进行检验，提高人们生活水平。

在课程改革中，我们也遇到了一些问题。一是课改教师对课标、核心素养、21世纪技能、德育目标整合能力不够，很难进行校本课标设计和二次开发。这需要课改小组加强集中培训、集中学习和深度交流。二是在繁重的教学任务和学校工作面前，教师很难有时间集中教研，只能利用晚上时间进行交流。三是缺少专家的有效引领。