“跨学科主题”怎么做?STEAM理念来解答

■陕昌群

《教育导报》
2022年第71期(总第3719期) 导报三版
编者按 义务教育课程方案和语文、信息技术等16个课程标准(2022年版)将于2022年秋季学期开始执行。新课标明确指出,以深化教学改革为突破,强化学科实践,推进育人方式变革。新课标围绕发展学生核心素养,精选和设计课程内容,设置“跨学科主题”学习活动,占本学科总课时的10%,强化学科间的相互关联,增强了课程的综合性和实践性。

如何开展“跨学科主题”学习活动?大多数学科教师对此“比较懵”。有人问:“难道,是让语文老师去教数学,英语老师教信息技术么?”成都市教科院研究团队在近5年的 STEAM教育课题研究后认为, STEAM教育理念可帮助老师们更好实现跨学科主题学习。

STEAM教育的独特价值,在于以真实问题解决为任务驱动,通过为学生提供逼近真实、富有现实意义的学习情境,让学生通过运用多学科知识和技能来解决实际问题,以利于学生高阶思维与积极情感的投入,解决复杂问题,从而全面提升学生实践、创新与探究能力及知识、能力与情意方面的核心素养。

问题一:什么是“真实问题”?

我们经常遇到老师们提问:“怎么去跨学科融合,为了什么进行学科融合?”他们经常感到牵强附会、力不从心,也找不到理想的教学效果。

其实,只要找到要解决的“最真实”问题,一切就迎刃而解。新课标提出,学科实践强调通过实践获取、理解与运用知识,倡导学生在实践中建构、巩固、创新自己的学科知识,学科实践不仅要求学生具有强烈的自主性,而且强调真实的社会性。如果没有找到真实问题,很难激发出学生创造的热情,也难以培养学生解决问题能力。学生会感觉学科活动就像过家家,达不到育人效果。只有现实世界的真实问题与困难,才能产生真实的价值与意义,深度学习才能真实发生。

讲一个生动的案例——成都市龙泉驿区洛带中学孩子们有个任务:为学校设计一款陶艺礼品,有学校及地方特色,可以赠送来宾,宣传学校,也展示学生风采。不少学校都有陶艺礼品项目,但项目基本止于设计出作品,后期烧制的过程往往外包。而这节公开课上展示的是学生全程参与烧制作品时遇到的困难,这个困难让学生调用了所知道的化学、物理知识也不够,咨询了化学老师也无法解决,最后,他们咨询了烧陶专家才解决了难题。真正的困难就是宝贵的学习机会。让人惊叹的是,学生把化学、物理、美术、语文学科知识应用、阐述得娴熟自如,是深度、自主、主动探究的成果,远超做几道试题带来的学习效果。这就是真实问题的魅力。

在 STEAM教育中,模型的制作是一个重要的步骤及学习机会,会涉及多次迭代,甚至推翻重来,正是在一次次的改进中,学习真实发生,能力真正形成。比如在一次信息技术的融合课程里,孩子们要找到一根可以实现自动开关窗帘、适宜的窗帘轨,他们试验了无数次。如果能够超越模型制作,变成社会生活中真正解决问题的方案和措施,那无疑是更大、更精深的进步,希望更多的学校做到“最后一公里”的抵达。

所以,跨学科,不是教师要去跨学科,学科教师仍然要立足学科学习核心;跨学科,是指活动或者项目本身是一个复杂问题,是涉及到各学科的,各学科老师都可以参与到项目中来做支持者,如同陶艺项目中物理、化学、美术、语文等学科都融合在一起。

问题二:怎么设计活动?

跨学科主题学习活动,应该怎样来教学呢?更准确地说,怎样来设计活动? STEAM教育里的工程设计流程,是一个解决方案。

工程,是中国基础教育比较欠缺的部分,老师们也比较陌生。工程设计流程大致如下:

1 .提问(即需要解决的问题及条件)。

2 .想象(头脑风暴,选择最好的一个;包括充分的调研)。

3 .计划(画设计图,收集准备材料)。

4 .创建模型(根据计划实施,制作)。

5 .改进(思考哪些还可以做得更好,必要时重复1-5步骤)。

6 .表达结果并分享展示。

每一个环节,都需要学生亲自实践体验,需要学生动手,而不是老师教学。关键的环节在于确定问题后,进行广泛而充分的调研,包括网络、文献、市场、社会等。只有以广泛的资料收集为基础,才能够让后面的头脑风暴和设计、创新有根基,否则,不过是天方夜谭、大眼瞪小眼的浪费时间。

根据学科任务的不同,也可以采用 PBL教学来开展活动。 PBL教学法是跨学科的学习方式,可以促进学生不断思考,学生为解决问题需要查阅课外资料,归纳、整理所学的知识与技能,有利培养学生的自主学习精神;它改变了“我讲你听,我做你看”、“预习-听课-复习-考试”四段式教学方法,让呆板孤立的知识碎片化做整体知识链,触类旁通,突出了“课堂是灵魂,学生是主体,教师是关键”的教学理念。

PBL教学法主要包括以下环节:

1 .介绍 PBL模式。

2 .组织小组。

3 .确立学习目标。

4 .创设问题情境。

5 .分析研究问题。

6 .探究问题解决方案。

7 .展示研究成果。

8 .总结反思。

PBL教学法的环节相比较工程设计流程,缺少了设计图、模型制作、优化迭代环节,比较偏文科类实施。

无论采用哪种流程或者环节,都是基于问题解决,都强调调研与头脑风暴,都重视分工合作,都强调沟通分享交流,都能够让学生深度自主学习,并培养学生解决问题能力和形成高阶思维。

因此,跨学科主题学习,重点不是教学,而是基于问题的活动设计。比如:怎么让学生更好学习历史呢?传统的教学法更倾向于让学生记住历史事件及意义。但是,也有老师采用电影来提出探讨问题清单甚至模拟游戏、角色扮演、案例研究等跨学科的活动设计来实施教学,激发出学生强烈的学习兴趣及深度自主学习与思考。

问题三:师生角色怎么转变?

STEAM教育中,教师角色及作用会发生重要转变。以教师为中心转变为以学生为中心;教学活动从有效“教”向有效“学”转变;教师从知识传递者成为学生学习活动的设计者、组织者、支持者,学习支架的提供者,学习活动的引导者、协助者;学生学习结果评价体系的构建者。

简而言之,“师退生进”。

同样, PBL教学过程中,教师也要慢慢“隐退”,仅在关键时刻起到点拨、支架与教练的作用,教师不再解答学生的问题,而是知识建构的促进者、学科专家、信息的咨询者。

教师的作用是鼓励学生而不是限制学生,更不是判断学生;他们也不是答案的提供者,不判断学生的对与错,让学生犯错,才可以从错误中学习。课堂上不见了老师,才可以看到学生真正的精彩;才可以培养学生的解决问题的能力。比如:一所学校打算开发 STEAM理念下的“向日葵融合课程”,但是,所有事情还是老师们在忙碌、在实验,打算实验好了、把握透了,再教学生做。这样其实剥夺了学生体验、失败的权利,也就剥夺了让学习真实并深度发生的机会。老师们一定要转变观念,克服传统教学的惯性。

跨学科主题活动,一位老师是不够的,需要团队的支持。老师可以本学科为核心,整合其他学科教师、社会资源、家长资源、网络资源等各类重要资源,对于非本学科内容的学习支架,可以邀请其他学科老师、编外专家进行专业讲解,形成全学科参与的跨学科融合教研团队。比如,在项目式教学中经常会涉及到画设计图,教师发现一位小朋友画得特别专业,一了解,才知道爸爸是建筑设计师,小朋友耳濡目染学会的。于是,老师请来家长讲解画设计图,于是,整个班孩子的设计图水平大大提升。

问题四:怎么进行评价?

教育的发生需要评价。由于 STEAM教育是一种完全不同于传统教育的新理念、新形式,传统的考试测评也不适合放在 STEAM教育上。 STEAM教育的评价,由于项目式教学的特点,采用持续性评估,以过程性评价为主、总结性评价为辅。

在项目实施各环节中,教师要注重观察学生的学习过程,包括学生设计方案的过程、优化方案的过程、动手操作的过程,展示交流的过程等,及时给予反馈与改进意见,广泛开展自评、他评、师评、家长评等,不宜采用一个范式去评价不同形式与任务的课堂。

跨学科主题学习活动的评价,建议也采用这种过程性评价为主、总结性评价为辅的评价方式。美国康涅狄格科学中心开发的 STEM形成性评价表比较具有借鉴价值。该表结合工程设计流程的各个步骤,给出了具体的0-4分的表现。给分步骤包括:识别问题-创建设计-创建模型-检验和收集数据-分析数据和再设计-交流结果(汇报)-交流结果(建议书)。教师们可参考相关资料进行设计。

另外,教师可以结合具体项目内容,形成自己的具体可操作的评价表。哈佛大学设计思维评价量表也可以参考。最重要的是,要结合项目实际,给学生具体可量化的评价。

《超级课程》作者 Ken Bain认为:教师用考试分数来惩罚、奖励和鞭策学生,会导致学生成为策略性学习者,给深度学习造成种种威胁。改善学习环境,改善评价,把学习变成了不起的学习体验,让评价帮助学生进步,而不是对其进行评价和判断。跨学科主题学习纠正传统教学的弊端,让学生在实践中体验、反思,活学活用,解决问题,学会批判性思维和想象性思考,因此,评价也必须相应转变。

跨学科主题学习活动,是新课标的重要变革,值得每个学科每位老师深入学习,积极探索实践,开发出更多精彩的培养学生核心素养及创造力的精彩案例。 STEAM教育的几大核心理念——基于真实问题解决自然跨学科融合,基于工程设计流程进行活动设计,基于核心素养培养转变师生角色,基于兴趣及内驱力学习变革评价方式,给老师们实践提供一些方向的指引。

(作者系成都市教育科学研究院教育大数据与监测评估研究所教研员)

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