本报记者 孔祥娜
高学历多学科STEM课程核心团队,800平方米的校园科技馆,全国优秀创客空间……5年一路走来,陕西师范大学附属小学(以下简称陕师大附小)STEM教学筚路蓝缕、砥砺前行,为陕西乃至西北地区STEM教学探索出了一条可资借鉴的发展之路。
“面向未来”的STEM教学探索
在新的一轮课改落实到课程层面的同时,2017年,教育部又提出发展STEM教育理念,对此,陕西师范大学附属小学校长侯西科认为,STEM教育的理念对于当下课程改革与课堂革命具有重要意义,因此,早在2013年学校就开始进行相关的探索与实践。
“STEM教育的探索是一个新领域,学校的实践与探索会遇到一系列的问题。这些问题既有政策性的,也有机制性的,但都很现实也很具体。比如学校要探索STEM课程落地,至少要回答以下几个问题:上什么?谁来上?怎么上?在哪儿上?”侯西科说。
因此,陕师大附小STEM教学一开始就注重课程建设,以建设“面向未来的课程体系”为宗旨,在课程的实践中以开放为特色突破口,积极与教师、企业、社区、家长互动,通过师资、空间、课程等共建合作,来解决学校实践中的系列问题。
学校首先瞄准建立开放的师资团队。学科课程STEM探索采用全员参与、自主探索的形式,融创课程实践。目前,陕师大附小以新校区为主阵地,参与实践的核心教师近30人,同时,校内对课程感兴趣的各年级各学科教师以及家长、社会人士均可参与学校课程研发、实践、优化过程。这支以副校长高丽牵头的多学科STEM课程核心团队,有博士2人,研究生18人,涵盖了数学、科学、健康、信息技术、美术、国学、音乐、书法、德育等多门学科教师。
好的课程无边界,好的学校无围墙。因此,学校自2016年起着力打造开放的空间资源。凡是适合学生成长的空间,都是课程开发的着眼点。同时连续开发校内科技馆、食堂、园艺、图书馆等资源,构建课程;建立校外实践基地,利用高校实验室、科研院所、科普场馆、农业园区、航空基地等,开阔学生创新学习的视野与空间。2018年,学校还改造了科学实验室与科技活动室,并计划建设STEM教育示范墙,解决课程材料管理与存放的问题。
课程开发是一项专业性极强的工作,也是一项需要教育家、科学家、技术人员、一线教师等多领域协同完成的工作。学校课程开发在建设伊始依托教研系统,吸纳各领域专家开放的开展课程开发工作。立足科学、信息技术、数学、综合实践等学科,建立了学术研究共同体,以加强各学科之间的协同合作。学校规定:凡是参与课程开发的人员,皆对其发放聘书,以期鼓励,这项措施极大刺激了教师的积极性。
STEM课程既包含核心的思维方式,也包括前沿新兴的技术。校外机构对于新兴领域的嗅觉灵敏,对于新兴技术的专业实操能力也更强,因此陕师大附小邀请规范的科技教育机构参与校内课程的建设。学校认为,这是课程建设的必经之路,同时也可以在校内外的切磋之中,提升教师的专业能力。
普惠化STEM:让更多的学生体验其中
目前,国内开展STEM教育探索的学校很多,无论是先人一步的上海,还是硬件资源丰富的深圳,或者是智力资源丰富的北京,都有其精彩之处与可以学习和借鉴之处。“陕师大附小作为西北地区唯一的教育部直属师范院校的附属小学,一直在思考的,不仅是如何在校内开展好STEM教育,更在思考如何立足西安,辐射陕西,乃至带动西北?陕师大附小的STEM教育始终定位‘普惠化’。”侯西科介绍说,“我们认为STEM教育的目标一定不是产品导向,应该是以人的发展为导向,特别要将科技创新素质的培养作为核心目标。”
在此思想的引导下,陕师大附小的STEM教育既不追求高端的科技设备,也不追求高大上的空间,而是在吃透STEM教育精髓的基础上,紧紧围绕“科学思维”“工程思维”“设计思维”“计算思维”等核心要素开展探索,设计教学。课程材料都是经济易得的。比如用几张报纸就可以带着学生来一次工程挑战;与港珠澳大桥这样的超级工程相结合,让学生去探索桥梁结构的秘密;经过“识别问题和制约因素、设计、建立模型、测试和优化、沟通和反思”等一系列的过程,学生们的工程思维就在养成。再比如让学生体验发酵技术,无论是发酵醪糟还是做酸奶,无论是发酵米酒还是发酵面团,一点点温度的改变都会让发酵结果大不相同,学生们在做中学、学中思,就使用家庭生活中常用的厨房工具既可以探索发酵背后的科学、文化与艺术,又可以体验食品工程师的研究与创新。
“我们相信只有这样的STEM课程才有可能让更多的学校来参与其中,才能让更多的学生体验其中。”侯西科说。
在搞好学校自身STEM教学的同时,陕师大附小还不停把STEM课程送到偏远地区学校。据了解,近期陕师大附小到甘肃环县进行了友好学校合作共建,同时将STEM课程也带去了。“事实证明,我们开发的课程,的确具有普惠性。田阳阳老师的‘创意吸尘器’一课启发学生们应用吸尘器工作原理,去解决生活中的实际问题,学生们设计的爱护花草的‘害虫吸尘器’、帮助清洁工不用早起的‘落叶吸尘器’、爱护健康的‘异味毒气吸尘器’,真是精彩不断!我想这就是STEM课程的意义:学生们围绕一个真实生活中的问题,在老师搭建的思维支架上运用跨学科的知识来找到解决方案,给学生进行创新的可能。”侯西科说。
积聚“伟力”思索“未来”
中国教科院院长田慧生曾撰文呼吁:STEM教育不可不为,不可慢为。STEM教育在中国的落地,对于推动我们的课程改革和课堂革命有重要意义,对于培养科技创新人才有重要意义。
事实上,STEM蕴含着与生俱来的魅力:它的设计思维,引导学生关注生活,关心他人需要,将学习密切关联生活,关联人性中的善意,关乎科学合理、艺术与美,将学科巧妙融合于无形;它的工程思维,给了学生亲历项目规划、项目实施、项目测试等实践活动的机会,是真正的项目式学习,对于学生表达能力、沟通能力、合作能力有着很好的提升效果。5年来,STEM教学已在陕师大附小生根发芽、生长开花。
2017年3月,陕师大附小组织学生参与陕西省首届创客创意大赛,訾柏睿“多功能校园废旧电池回收箱”获一等奖;西安市第33届青少年科技创新大赛上,田宜禾“智能遗失物品探测四驱车”获一等奖;第十八届陕西中小学生电脑制作大赛中,陕师大附小师生首次参赛即摘得机器人大赛二等奖;人工智能创意项目“我的智能菜篮”荣获首届全国中心学人工智能创意项目大赛第二名。
面对诸多的荣誉和成绩,侯西科思考更多的是,对未来进一步STEM教育理念的探索与实践。“我们通过课题引领,将不断提升教师团队实践与研究的能力,探索STEM本土化的最佳表达。”目前,陕师大附小报送的《普适化进阶型STEM课程的开发与实践》课题已经在中国教科院批准立项。据了解,此项课题的研究成果将进一步发挥陕师大附小的引领带动作用,创建陕西省STEM教育城乡互助体系,并在教育扶贫的工作中,以STEM教育为抓手,推动普适化STEM课程落地,推动陕西省内的教育资源均衡发展。