文/ 王茹月 屈寶峰 于海波
STEAM教育是一種整合科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Math）、藝術(shù)（Arts）五門學(xué)科為一個有機(jī)整體，培養(yǎng)學(xué)生以跨學(xué)科思維解決實(shí)際問題的新教育理念和教學(xué)方式。在我國，各地區(qū)、各學(xué)校多以校本課程的方式落實(shí)STEAM教育，而高質(zhì)量的STEAM校本課程需要以內(nèi)容豐富、類型多樣、來源廣泛的STEAM校本課程資源為依托。如何保證STEAM校本課程資源開發(fā)的科學(xué)性、規(guī)范性和實(shí)效性是當(dāng)下亟須思考解決的問題。因而，明晰STEAM校本課程資源的價值，探討開發(fā)流程、開發(fā)過程中應(yīng)遵循的原則以及所需注意的問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
STEAM校本課程資源的價值
STEAM校本課程資源是指那些為了達(dá)成STEAM校本課程目標(biāo)，在STEAM校本課程設(shè)計(jì)、實(shí)施和評價過程中進(jìn)入STEAM校本課程并成為課程組成部分的素材。包括STEAM跨學(xué)科知識、研究方法和承載知識的教材、教輔等直接素材，以及生活經(jīng)驗(yàn)、傳統(tǒng)文化等需經(jīng)過加工、提煉后才能進(jìn)入STEAM校本課程的間接素材。此外還包括對課程的設(shè)計(jì)、實(shí)施與評價等環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行具有促進(jìn)作用的支撐條件等。
開發(fā)STEAM校本課程資源不僅要明確STEAM校本課程資源是什么，還要了解STEAM校本課程資源有什么用，方能在開發(fā)時識別出可開發(fā)為STEAM校本課程資源的資源并充分挖掘其價值所在。STEAM校本課程資源的價值主要體現(xiàn)在以下四方面。
首先，于學(xué)生而言，一方面學(xué)生可以參與開發(fā)的過程，以開拓視野、增長見識；另一方面，開發(fā)的STEAM校本課程資源也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力。
其次，于教師而言，參與STEAM校本課程資源的開發(fā)，不僅可以提升教師識別STEAM校本課程資源的能力、跨學(xué)科整合能力、合作交流能力等多方面能力，還可以豐富教師的教學(xué)知識結(jié)構(gòu)，深化對STEAM教育的認(rèn)識，促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展。
再其次，于教學(xué)而言，開發(fā)STEAM校本課程資源能夠?yàn)镾TEAM教學(xué)實(shí)踐提供強(qiáng)有力依托，提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率。
最后，于學(xué)校而言，STEAM校本課程資源的開發(fā)不僅可以凸顯學(xué)校辦學(xué)特色，還可以豐富學(xué)校課程體系結(jié)構(gòu)與內(nèi)容，綜合提高學(xué)校辦學(xué)水平。
STEAM校本課程資源開發(fā)的原則
科學(xué)性原則。首先，開發(fā)目標(biāo)要恰當(dāng)。要依據(jù)STEAM教育理念、結(jié)合具體的教學(xué)需求與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律合理制定開發(fā)目標(biāo)。其次，開發(fā)內(nèi)容要合理。要與STEAM教學(xué)目標(biāo)相適應(yīng)，根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需要，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有資源，開發(fā)豐富多樣的STEAM校本課程資源。再其次，開發(fā)過程必須規(guī)范。在技術(shù)和原理方面堅(jiān)持規(guī)范性和準(zhǔn)確性，在知識和方法方面堅(jiān)持科學(xué)性，在思維和態(tài)度方面堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)性。最后，開發(fā)結(jié)果呈現(xiàn)要客觀。準(zhǔn)確、真實(shí)地描述事物的發(fā)展歷程、概念規(guī)律、工作原理等，避免傳遞錯誤信息。
整合性原則。首先，開發(fā)內(nèi)容方面，STEAM教育并不是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)五門學(xué)科的簡單疊加，而是整合五門學(xué)科內(nèi)容為一個有機(jī)整體，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。［1］故在選擇開發(fā)內(nèi)容時，要整合科學(xué)、技術(shù)、工程等多學(xué)科；教育學(xué)、心理學(xué)等多領(lǐng)域；小學(xué)、初中、高中等多層次內(nèi)容。其次，在開發(fā)主體方面要整合教師、學(xué)生、家長等多角色人員。最后，在開發(fā)技術(shù)方面，注重整合信息技術(shù)與先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。
針對性原則。在開發(fā)時要充分考慮到STEAM教育的突出特點(diǎn)。首先，STEAM教育是以基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，故STEAM校本課程資源的開發(fā)應(yīng)是針對一個或多個項(xiàng)目所開展的活動；其次，STEAM教育強(qiáng)調(diào)教育信息化，STEAM校本課程資源的開發(fā)要契合時代發(fā)展變化，關(guān)注信息技術(shù)時代的最新科研成果與前沿問題；最后，STEAM教育重視團(tuán)隊(duì)合作，故在開發(fā)過程中既要關(guān)注學(xué)生個性化的需求，又要考慮學(xué)生的共性需求。
創(chuàng)新性原則。STEAM教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力，在STEAM校本課程資源的開發(fā)上，也要遵循創(chuàng)新性原則。一方面，在開發(fā)主體的組成上，要改變以教師為唯一開發(fā)主體的現(xiàn)狀，調(diào)動學(xué)生、家長、企業(yè)家等不同角色人員參與STEAM校本課程資源的開發(fā)；另一方面，在開發(fā)內(nèi)容的選擇上，要突出整合的思想，整合校內(nèi)與校外資源、整合人文和自然資源、整合實(shí)物與數(shù)字化資源。
STEAM校本課程資源開發(fā)的環(huán)節(jié)
現(xiàn)以A學(xué)校STEAM校本課程資源開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)“彩虹魔術(shù)師”為主題的STEAM項(xiàng)目為例，具體闡述如何開發(fā)STEAM校本課程資源。
一是明確需求。“彩虹魔術(shù)師”是在教師引導(dǎo)下，由學(xué)生親自動手“制造彩虹”的一個整合物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科的STEAM項(xiàng)目，故在開發(fā)該項(xiàng)目時需要開發(fā)出一個能夠人為產(chǎn)生彩虹的裝置，即“人造彩虹”裝置，以便在項(xiàng)目開展時引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生親自動手制造“人工彩虹”裝置，讓學(xué)生真正理解彩虹現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，能夠自己制造彩虹。
二是設(shè)定目標(biāo)。STEAM教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力與實(shí)際動手操作能力，注重學(xué)生體驗(yàn)，因而“彩虹魔術(shù)師”項(xiàng)目要能夠讓學(xué)生親自參與、體驗(yàn)、設(shè)計(jì)與制造。此外，該項(xiàng)目的關(guān)鍵裝置“人工彩虹”要達(dá)到以下目標(biāo)：第一，大小要適中，該項(xiàng)目是在室內(nèi)進(jìn)行的，大小要控制在5-8人學(xué)習(xí)小組的桌面范圍內(nèi)，又能夠讓組內(nèi)學(xué)生都看清裝置的構(gòu)造；第二，該裝置產(chǎn)生的“彩虹”現(xiàn)象要清晰、穩(wěn)定，各種顏色要分明且清晰可見；第三，產(chǎn)生的彩虹現(xiàn)象要可持續(xù)且隨時可以產(chǎn)生，不能出現(xiàn)過一會兒現(xiàn)象就消失，或有時出現(xiàn)有時不能出現(xiàn)。
三是設(shè)計(jì)方案。為達(dá)成上述目標(biāo)，STEAM校本課程資源開發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)“彩虹魔術(shù)師”項(xiàng)目開發(fā)方案如下：首先，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)準(zhǔn)備該項(xiàng)目所需材料，包括固定工具、測量工具、不同飽和度的藍(lán)色紙張、不同功率的燈泡以及球形玻璃或其他材質(zhì)的雨滴代替物等。其次，由教師根據(jù)所購買的器材制造“人工彩虹”裝置并進(jìn)行調(diào)試。最后進(jìn)行集體備課，為投入教學(xué)實(shí)踐做好準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)該STEAM項(xiàng)目教學(xué)流程如下：①引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，了解雨后彩虹成因，讓學(xué)生思考如何人工建造一個彩虹。②提出要解決的關(guān)鍵性問題，要找到水滴的代替物、藍(lán)天的代替物以及陽光的代替物。③讓學(xué)生大膽思考解決策略。④教師引導(dǎo)，大膽實(shí)踐。將學(xué)生分為多個探究小組，并提供“STEAM學(xué)習(xí)資源包”。
四是實(shí)施開發(fā)。其一是預(yù)估所需材料規(guī)格。在實(shí)施開發(fā)時，首先要根據(jù)設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備項(xiàng)目所需的材料，在購買材料時遇到了一大難題。我們可購買多張不同飽和度的藍(lán)色紙張用以選擇藍(lán)天的代替物，可購買多個功率、顏色不同的燈泡用以選擇陽光的代替物，可購買多種材質(zhì)與大小規(guī)格不同的“小球”用以選擇雨滴的代替物，但是市面上這種“小球”的材質(zhì)、大小規(guī)格成千上萬，不可能一一購買，那么可形成彩虹的這種雨滴代替物，其規(guī)格到底多大呢？經(jīng)過商討，團(tuán)隊(duì)一致同意先查閱有關(guān)計(jì)算的文獻(xiàn)，估算出能形成彩虹的雨珠直徑是多少，該建議得到一致通過。開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員共同查閱相關(guān)資料與文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)某一波長的光線入射角在60°附近時，其出射光線最強(qiáng)，最容易被觀察到。
其二是購買項(xiàng)目所需材料。確定所需材料數(shù)目、規(guī)格后，列出了標(biāo)有各項(xiàng)目所需材料規(guī)格的“購買清單”。購買了裝置所需的固定工具（不干膠等）、測量工具（量角器等）以及適量的不同飽和度的藍(lán)色紙張、不同功率大小的電燈泡等。
其三是制作“人工彩虹”裝置。材料準(zhǔn)備完畢后，開發(fā)團(tuán)隊(duì)教師開始根據(jù)所購買的材料著手制作。經(jīng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)教師討論后，選用藍(lán)色的不干膠貼紙，將貼紙固定，先撒上500目的玻璃微珠，輕晃不干膠紙，使玻璃微珠粘滿整張不干膠紙，將不干膠紙豎直立起。然后打開白熾燈，將燈光正對著不干膠紙。通過計(jì)算求得最小偏向角為157°，則最佳觀察視角為23°，在這個角度觀察可以清晰地看到彩虹。
其四是調(diào)試“人工彩虹”裝置。為了得到最清晰的彩虹，團(tuán)隊(duì)教師運(yùn)用控制變量法，在確保其他條件不變的情況下，嘗試了不同功率的白熾燈和日光燈，發(fā)現(xiàn)高瓦數(shù)的白熾燈效果最好；嘗試了不同飽和度的不干膠紙，發(fā)現(xiàn)飽和度越高的效果越好。
其五是集體備課準(zhǔn)備進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。至此，基本完成了對“人工彩虹”裝置的開發(fā)，開始為該STEAM項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)踐做準(zhǔn)備，依據(jù)所設(shè)計(jì)的教學(xué)流程進(jìn)行集體備課。
五是檢查評價。進(jìn)入實(shí)踐檢查與評價階段，G教師選擇在八年級（9）班進(jìn)行試課，并安排其他學(xué)科教師、校長、有關(guān)專家和部分學(xué)生家長聽課。在授課后，對聽課成員進(jìn)行了訪談，收集反饋意見如下：課堂形式創(chuàng)新，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂氛圍熱烈，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲。由于學(xué)生能力水平存在差異，部分學(xué)生參與度低，部分學(xué)生多次嘗試后都無法調(diào)試出清晰的彩虹，產(chǎn)生煩躁心理，擾亂課堂秩序。由于玻璃微珠非常小，學(xué)生使用時很容易丟失，造成資源浪費(fèi)。
六是完善改進(jìn)。完善與改進(jìn)是在檢查與評價的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其依據(jù)為在檢查與評價環(huán)節(jié)所收集到的各種反饋信息。就以上反饋信息，作出完善與改進(jìn)如下：①根據(jù)學(xué)生數(shù)量增添一位或多位課堂輔助教師，幫助能力較差的學(xué)生完成“彩虹制造”，綜合提高課堂教學(xué)效果。②增設(shè)“彩虹創(chuàng)作盤”裝置，讓學(xué)生在該“盤”上進(jìn)行操作，散落的玻璃微珠可通過課后整理“彩虹創(chuàng)作盤”一并回收，以便循環(huán)利用。
STEAM校本課程資源開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
依據(jù)資源，合理規(guī)劃。為能夠科學(xué)有效、高質(zhì)量地開發(fā)STEAM校本課程資源，在開發(fā)時就要依據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有資源對開發(fā)條件、環(huán)境、背景、材料、人員等方面考慮周全。要做到這一點(diǎn)，就要對課程資源的開發(fā)進(jìn)行合理、系統(tǒng)的規(guī)劃。學(xué)校要根據(jù)各校的實(shí)際情況做好STEAM校本課程資源開發(fā)的規(guī)劃方案，明確其開發(fā)的背景、指導(dǎo)思想、基本依據(jù)、開發(fā)的目標(biāo)、結(jié)構(gòu)與實(shí)施安排以及其評價與管理保障計(jì)劃等，使得在開發(fā)過程中，能夠循序前進(jìn)，開發(fā)充分，少走彎路。
重視合作，配合得力。從已有的經(jīng)驗(yàn)來看，校本課程資源開發(fā)過程就是一種合作的過程。在STEAM校本課程資源實(shí)際開發(fā)過程中，必然會經(jīng)歷一些曲折與困境，會出現(xiàn)各種各樣的問題。因而，要增強(qiáng)各開發(fā)主體的合作意識。
結(jié)合實(shí)踐，凸顯特色。校本課程資源開發(fā)要突出“校本”二字，即在開發(fā)時要基于學(xué)校辦學(xué)實(shí)踐，凸顯本校的特色，包括理念特色、教學(xué)特色和地域特色等。結(jié)合學(xué)校實(shí)踐情況、凸顯學(xué)校教學(xué)特色開發(fā)出的STEAM校本課程不僅可以滿足學(xué)生的需求和教學(xué)的需求，還能夠強(qiáng)化學(xué)校特色與優(yōu)勢課程［2］，促進(jìn)學(xué)校發(fā)展。
多元評價，逐步完善。STEAM校本課程資源的開發(fā)不是一蹴而就的，檢查、評價與改進(jìn)貫穿開發(fā)過程始終，需要經(jīng)歷資源評估、開發(fā)方案可行性評估、開發(fā)結(jié)果檢驗(yàn)等多個環(huán)節(jié)，且每個環(huán)節(jié)都是在評價—反饋—改進(jìn)—再評價的過程中不斷循環(huán)、不斷完善。同時，還要注意評價主體要多元，學(xué)生是校本課程實(shí)施的主要主體［3］，在評價時要重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的反饋意見，以學(xué)生的實(shí)際需要和問題作為改進(jìn)的主要依據(jù)，在此基礎(chǔ)上整合各學(xué)科教師、校長、專家以及學(xué)生家長等多方評價意見，逐步完善開發(fā)的STEAM校本課程資源。
參考文獻(xiàn)：
［1］余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式［J］.開放教育研究，2015，21（04）：13-22.
［2］俞曉東.校本課程開發(fā)：案例與反思［J］.教育探索，2005（04）：22-24.
［3］謝翌，劉偉榮.關(guān)于校本課程實(shí)踐的反思——基于江西省“校本課程實(shí)踐總結(jié)”的研究［J］.課程·教材·教法，2012，32（10）：3-13.
（作者單位：王茹月，東北師范大學(xué)物理學(xué)院；屈寶峰，長春吉大附中力旺實(shí)驗(yàn)學(xué)校；于海波，東北師范大學(xué)物理學(xué)院）
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