PBL与STEM课程相结合的综合实践活动课程校本化初探

摘 要：以STEM综合实践活动课程为载体，促进素质教育落地生根。在校本化实施过程中，开展基于PBL的STEM综合实践活动课程，构建符合学生特点的综合实践活动，针对小学低、中、高三个学龄段提出了具有针对性和可实施性的具体策略，并完善了学生评价和课程评价。课程设计不仅注重科学素养的培养、学科间的有机融合，同样注重培养小学生劳动意识，树立劳动理念，打造劳动能力，是实现德智体美劳全面发展的重要手段之一。

关键词：STEM课程；PBL；综合实践活动课程；校本化实施

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）30-0025-04

随着人们对教育的重视程度越来越高，教育领域的名词也是逐年翻新，从翻转课堂到在线课堂，再到STEM、创客和项目式学习（PBL）。通过这些教育方法学习、探索与实施，不难发现越来越接近教育的本质目标：让学生无所畏惧地去面对复杂社会。在复杂社会中，一个学生以后无论是在处理自己的事业、工作还是自己独立的生活，都有非常多的真实事情要去解决。如果让学生在学习阶段就去培养解决问题的能力和练习解决问题的有效方法，那么当他们真正独立，开始自己生活的时候，他们就已经掌握了如何去有效地解决这些问题的方法。

一、 PBL与STEM课程发展的现状

对教育者和学生来说，课堂是可控的，但是未来是未知的。所以把握住课堂行之有效的方法就是帮助学生发展其解决问题的能力并拓展其创造创新能力。

（一）STEM课程

科学技术对一个社会的发展和进步的推动作用越来越重要。美国政府颁布了相应的一些文件，去推动整个国家的教育系统去关注科学、技术、工程和数学这几个领域的教育。STEM课程会选择一个产品的设计与制作作为载体，这样的载体能够让STEM的这几个要素都得到一个很好的体现，因此美国目前有大量的STEM课程学校，并在不断地增长中。STEM课程注重为学生提供开放式求知空间的同时，也强调要将人文艺术和科学自然有效地结合起来。几年的发展时间，STEM在全球范围内的流行程度也在不断地提升。国内也有一些学校引进并探索STEM课程，还有很多教育者也在不断进行尝试和突破，并在中高考的体制之下将STEM课程融入其中。

（二）PBL

PBL是学生通过一段时间内对真实的、复杂的问题进行探究，并从中获得知识和技能的项目式学习。PBL历史悠久，威廉·赫德·克伯屈从杜威“做中学”的教育思想出发，具体阐述了进步教育的学习理论，提出了设计教学法。20世纪90年代起，一些学者发现，无效的教材设计和教学方式导致了学生浅表理解，他们开始与中学科学教师商讨合作开发PBL课程，制订设计原则和相关的学习策略。20多年来，PBL在学习科学家的不断尝试和改进中，最终作为变革科学教学的有效途径，得以迅速发展。目前PBL已被写入美国、芬兰、加拿大等国家的基础教育课程标准，越来越多地应用于跨年级和跨学科的课程与教学的组织中。

PBL系统性完全代替正规的课程，是近五年发展起来的；以High Tech High School为代表，它是一所按照邮政编码抽签确定生源的公立学校，50%的学生来自低收入家庭。然而，这所学校的平均成绩却比地区平均水平高出10%，大学录取率更是达到了98%。PBL的效果得到整个美国社会的认可。目前我国还没有把PBL系统性地贯彻到学校中，完全代替正规的课程的学校。

二、 分析PBL与STEM课程的特点

（一）STEM课程

从字面来看，STEM是四个单词的缩写：Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）。它能够让学生把学到的零散知识变成一个互相联系的统一的整体，各学科知识相互融合并综合解决实际问题，是一种跨学科的学习方法，也是为学生提供整体认识世界机会的桥梁。

（1）STEM课程可以提高学生的探索精神和创新能力，培养学生的批判思维和逻辑思维，在课程中培养学生多角度分析问题的思维模式。

（2）STEM课程的课程目标并不只有一个。学生通过确认目标、寻找资源、建构路径、解决问题，去寻找答案。寻找答案的方式也不只有一种。使学生在过程中开拓思维，发挥想象，从而培养创造力。

（3）STEM课程进行跨学科整合，注重孩子实践与动手的能力和审美能力。支持学生合作与讨论，锻炼学生的合作能力。

STEM教育注重培养学生的批判性思维、创造性解决问题的能力、沟通与协作能力等核心素养。而这些，恰恰是我们学校传统教育方式相对缺乏的。

（二）PBL（Project Based Learning）

PBL是学生基于问题的发现，而产生的一个项目。学生沉浸在解决问题的过程中，希望把一个项目做成功，有一个很好的产品，能解决真实的问题。教师搭建公众展示平台，学生进行分享交流。这个项目也有可能是失败的，但是通过试错，学生也能够学到相关知识，达到了有效学习的效果。

PBL要学的东西不仅有学科知识、课外知识，还包含了各种技能以及素养。PBL通过一个学生感兴趣的项目去激发学生的内驱力，学习并应用相关知识和相关素养。然后可以去评估这个跟知识相关的东西，甚至创造一个产品去应用这些相关的知识。让学习进入高阶的认知阶段。这样一来，学生对知识的理解、掌握的程度，以及应用程度都会非常深。

（三）STEM课程与PBL的关系

针对STEM课程，老师会有相应的教学框架，学生并不占有绝对的主导地位，而是老师以多种形式传授知识；PBL是学生自己提出问题去研究，需要学生自己驱动自己去做项目学习，解决现实中真实的问题，或者去实现一个想法，做的项目也许没有案例可以参考，老师辅助指导学生，最后项目会有真实的展示和反馈，真正做到锻炼学生的创造力、解决问题的能力和自主驱动力。PBL很多时候和STEM课程是密不可分的。

三、 PBL与STEM相结合的综合实践课程校本化实施策略

（一）背景分析

清华大学附属中学广华学校（以下简称“广华学校”）是一所12年一贯制学校，校综合实践课程的校本化设计着眼于学生成长链条连续性发展，发挥12年贯通性课程的结构。依据学生身心发展的规律和学科知识的内在逻辑，统筹安排课程方案，实现教育培养目标的一致性，促进学生的可持续发展。综合实践活动课程是一门注重学生亲身体验的实践活动课，通过学生的亲身实践，培养学生的人文素养和科学素养，培育和践行社会主义核心价值观。同时，提高学生的多种能力，如综合运用知识解决问题的能力、交流与合作的能力、创新意识与实践能力、劳动能力等。结合以上特点，广华学校设置的综合实践活动课程与劳动课程相结合，在综合实践活动过程中渗透劳动精神，提升劳动技能。两节连排的形式，为学生能够深入探究、启发思考提供了良好的保障。课程整合与设计，创造性地开设特色课程，突出了广华学校课程建设的原创性和独特性，以适应学生的发展需求、提升学校办学质量。力求实现国家课程校本化，校本课程特色化，特色课程精品化，为学生提供更多的选择性，既能满足多数学生的成长需要，又能满足学生个性发展的需求，开阔了学生视野，培养了学生能力，发展了学生特长，让每个学生都更为杰出。

因此，综合实践活动课程由教材指导向基于PBL的STEM课程进行转变。基于PBL的STEM课程是一种以学生为中心的学习方式，它通过设计预期产品，组织整合科学、技术、工程与数学的知识的学习，以项目为驱动，将知识转化为具有工具性、认知性、交往性的实践，解决真实问题，最终得到实际产品。基于PBL的STEM课程课堂特点如下：

1. 内容呈现

模糊定义的任务；明确定义的结果；多学科交叉。

2. 师生关系

合作学习；教师是学生学习的协助者。

3. 学习方式

标准驱动；任务驱动；基于项目需要的讲授；独立性解决问题。

4. 学习评价

关注累积性表现；输出产品的评估。

基于PBL的STEM学习有助于增强人文素养，引导学生能动地掌握文化符号与生产工具，形成健康的价值观；以跨学科任务为驱动，有助于培养理性思维，提升科学探究能力和实践能力；以实践为取向，有助于养成主动学习意识，促进个体意义感的获得；注重自我反思，有助于提升个体觉悟，形成健康的生命观念；以合作学习作为基本形式，有助于形成责任意识和团队精神；以社会生活作为学习内容来源，有助于塑造创新意识和培养应对社会挑战的能力。

（二）课程校本化实施策略

1. PBL与STEM课程相结合的教学模式与传统模式的关系

PBL并不能代替传统教学，却是培养杰出人才所不可或缺的，PBL反作用于学生对知识学习的渴望，激发学生对其他学科学习的内驱力。搭建平台，展示机会也是孩子的内驱力之一

STEM课程相较于传统教学模式的优势，是传统教学模式的补充，综合应用并深化提升。

2. PBL与STEM课程相结合的教学模式在各年级的实施方案

1～2年级：PBL与STEM课程相结合，低年级学生的知识储备有限，可以加大感受知识本身的比例，更加侧重于STEM课程，调动多感官学习的教学模式适合低年级学生。使得学生在沉浸式体验中学习拓展相关知识，增强感悟。为今后高年级的应用打下良好的知识和能力基础。例如：基于学校建筑模型制作为项目的STEM课程内容框架如图1所示。在低年级阶段利用STEM课程拓展学生认知基础，启发培养学生的观察能力、实践能力和创造力。

3～4年级：PBL与STEM课程相结合，在具备一定知识背景的前提下逐渐增强学生的主导地位。从低年级教师的指导学习逐渐向高年级教师辅助式PBL学习过渡，将课堂更多地交到学生手中。例如，基于计时工具的制作为项目的STEM课程内容框架如图2所示，学生在课程中认识了日晷、沙漏等不同的计时工具。

5～6年级：PBL模式的调整，教师展示事实及现状。查阅资料，通过教师印发材料集、学生利用1～2周时间自学，并进行组内分享。然后根据全班同学相互学习、相互启发的结果，让学生提问。根据问题再次进行深入学习和研究，并提出解决方案及实施方案。例如：基于改善地球环境为项目的STEM课程内容框架如图3所示，学生根据自身思考方向制订每个小组的研究主题和个性化产出。最后在班级内、学校中和社区里进行交流展示与反馈再造。

（三）评价方式

评价是开展课程的一个重要环节，为了促进课程的优质落实，建立如下课程评价体系，包含学生评价及课程评价，以评促教，以评促改，以评促课程的真正落实。

1. 学生评价

要将学生在综合实践活动中的各种表现和活动成果作为分析考察课程实施状况与学生发展状况的重要依据，对学生的活动过程和结果进行综合评价。

成长记录档案袋是对学生学习过程和结果进行评价的一种评价方法，它主要是收集、记录学生学习过程中的一连串表现、作品、反思，自己、同伴或教师做出评价的有关材料以及其他相关记录和资料的汇集，由学生和教师共同完成，学生成长记录档案袋中的内容如下：

（1）记录学生过程性优异表现：教师在课程实施辅导过程中正向记录。

（2）记录学生的发现：学生自主选择放入内容。

（3）记录学生的思考：学习任务单、实践活动手册、报告等。

（4）记录学生的成果：作品展示，生生互评。

这样丰富多元的评价能够让一个孩子得到正向的、全面的、系统性、客观和公正的反馈。

2. 课程评价

课程是一个学校的生命线，决定着学校的品质与特色，是学校的核心竞争力，是学校实现育人功能的重要载体，做好课程评价及优化尤为重要。

实践课的重点在于让学生获得亲身参与实践的积极体验和丰富经验。所以对教师而言，应特别关注课程设计及实施过程中学生参与的态度、学习的过程和方法、交流与合作、主动发现问题并独立地解决问题的态度和能力及对知识的综合运用和创新能力。通过展示课、研究课等形式，教研组、学部对课程改进以头脑风暴的形式全科教师全员思考，从而达到优化课程的目的。

PBL与STEM课程相结合的综合实践活动课程校本化的实施更有助于激发学生的学习兴趣，培养内驱力，使学校不仅是传播知识的场所，更是培养学生好奇心、思辨能力、解决问题的能力和社会责任感的花园。

四、 结论

在进行PBL与STEM课程相结合的综合实践活动课程校本化过程中，仍存在尚未解决的问题。例如：课程开发教师需要进行跨学科学习，这对教师是一项挑战。目前的探索过程中没有能够借鉴的系统课程及相关培训，课程的开发进展相对缓慢；无论开发课程还是在校本化实施的过程中，经费不足问题使得课程的开发与实施具有局限性。

参考文献：

［1］侯嘉慧.项目化学习：育人方式变革的创新路径——观纪录片《极有可能成功》有感［J］.江苏教育，2022（62）：30-34.

［2］卢海.面对新趋势，我们应该如何设计好一门PBL课程［J］.中小学信息技术教育，2017（10）：49-52.

［3］吴波.STEM视野下项目式学习跨学科融合课程开发与实践研究［J］.学周刊，2023（11）：91-96.

作者简介：李从芮（1989～），女，汉族，北京人，清华大学附属中学广华学校，研究方向：物理、STEM课程、综合实践活动。