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文/ 王茹月 屈宝峰 于海波 STEAM教育是一种整合科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Math）、艺术（Arts）五门学科为一个有机整体，培养学生以跨学科思维解决实际问题的新教育理念和教学方式。在我国，各地区、各学校多以校本课程的方式落实STEAM教育，而高质量的STEAM校本课程需要以内容丰富、类型多样、来源广泛的STEAM校本课程资源为依托。如何保证STEAM校本课程资源开发的科学性、规范性和实效性是当下亟须思考解决的问题。因而，明晰STEAM校本课程资源的价值，探讨开发流程、开发过程中应遵循的原则以及所需注意的问题具有重要的现实意义。 STEAM校本课程资源的价值 STEAM校本课程资源是指那些为了达成STEAM校本课程目标，在STEAM校本课程设计、实施和评价过程中进入STEAM校本课程并成为课程组成部分的素材。包括STEAM跨学科知识、研究方法和承载知识的教材、教辅等直接素材，以及生活经验、传统文化等需经过加工、提炼后才能进入STEAM校本课程的间接素材。此外还包括对课程的设计、实施与评价等环节的顺利进行具有促进作用的支撑条件等。 开发STEAM校本课程资源不仅要明确STEAM校本课程资源是什么，还要了解STEAM校本课程资源有什么用，方能在开发时识别出可开发为STEAM校本课程资源的资源并充分挖掘其价值所在。STEAM校本课程资源的价值主要体现在以下四方面。 首先，于学生而言，一方面学生可以参与开发的过程，以开拓视野、增长见识；另一方面，开发的STEAM校本课程资源也有助于培养学生的创新精神与创造能力。 其次，于教师而言，参与STEAM校本课程资源的开发，不仅可以提升教师识别STEAM校本课程资源的能力、跨学科整合能力、合作交流能力等多方面能力，还可以丰富教师的教学知识结构，深化对STEAM教育的认识，促进教师的专业发展。 再其次，于教学而言，开发STEAM校本课程资源能够为STEAM教学实践提供强有力依托，提高教学质量与教学效率。 最后，于学校而言，STEAM校本课程资源的开发不仅可以凸显学校办学特色，还可以丰富学校课程体系结构与内容，综合提高学校办学水平。 STEAM校本课程资源开发的原则 科学性原则。首先，开发目标要恰当。要依据STEAM教育理念、结合具体的教学需求与学生认知发展规律合理制定开发目标。其次，开发内容要合理。要与STEAM教学目标相适应，根据学生的发展需要，结合学校现有资源，开发丰富多样的STEAM校本课程资源。再其次，开发过程必须规范。在技术和原理方面坚持规范性和准确性，在知识和方法方面坚持科学性，在思维和态度方面坚持严谨性。最后，开发结果呈现要客观。准确、真实地描述事物的发展历程、概念规律、工作原理等，避免传递错误信息。 整合性原则。首先，开发内容方面，STEAM教育并不是科学、技术、工程、数学和艺术五门学科的简单叠加，而是整合五门学科内容为一个有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力。［1］故在选择开发内容时，要整合科学、技术、工程等多学科；教育学、心理学等多领域；小学、初中、高中等多层次内容。其次，在开发主体方面要整合教师、学生、家长等多角色人员。最后，在开发技术方面，注重整合信息技术与先进科学技术。 针对性原则。在开发时要充分考虑到STEAM教育的突出特点。首先，STEAM教育是以基于项目的学习方式培养学生解决实际问题的能力，故STEAM校本课程资源的开发应是针对一个或多个项目所开展的活动；其次，STEAM教育强调教育信息化，STEAM校本课程资源的开发要契合时代发展变化，关注信息技术时代的最新科研成果与前沿问题；最后，STEAM教育重视团队合作，故在开发过程中既要关注学生个性化的需求，又要考虑学生的共性需求。 创新性原则。STEAM教育强调培养学生的创新精神与创造能力，在STEAM校本课程资源的开发上，也要遵循创新性原则。一方面，在开发主体的组成上，要改变以教师为唯一开发主体的现状，调动学生、家长、企业家等不同角色人员参与STEAM校本课程资源的开发；另一方面，在开发内容的选择上，要突出整合的思想，整合校内与校外资源、整合人文和自然资源、整合实物与数字化资源。 STEAM校本课程资源开发的环节 现以A学校STEAM校本课程资源开发团队开发“彩虹魔术师”为主题的STEAM项目为例，具体阐述如何开发STEAM校本课程资源。 一是明确需求。“彩虹魔术师”是在教师引导下，由学生亲自动手“制造彩虹”的一个整合物理、数学等学科的STEAM项目，故在开发该项目时需要开发出一个能够人为产生彩虹的装置，即“人造彩虹”装置，以便在项目开展时引导、指导学生亲自动手制造“人工彩虹”装置，让学生真正理解彩虹现象出现的原因，能够自己制造彩虹。 二是设定目标。STEAM教育强调培养学生的创造能力与实际动手操作能力，注重学生体验，因而“彩虹魔术师”项目要能够让学生亲自参与、体验、设计与制造。此外，该项目的关键装置“人工彩虹”要达到以下目标：第一，大小要适中，该项目是在室内进行的，大小要控制在5-8人学习小组的桌面范围内，又能够让组内学生都看清装置的构造；第二，该装置产生的“彩虹”现象要清晰、稳定，各种颜色要分明且清晰可见；第三，产生的彩虹现象要可持续且随时可以产生，不能出现过一会儿现象就消失，或有时出现有时不能出现。 三是设计方案。为达成上述目标，STEAM校本课程资源开发团队设计“彩虹魔术师”项目开发方案如下：首先，根据设计目标准备该项目所需材料，包括固定工具、测量工具、不同饱和度的蓝色纸张、不同功率的灯泡以及球形玻璃或其他材质的雨滴代替物等。其次，由教师根据所购买的器材制造“人工彩虹”装置并进行调试。最后进行集体备课，为投入教学实践做好准备。设计该STEAM项目教学流程如下：①引导学生查阅文献，了解雨后彩虹成因，让学生思考如何人工建造一个彩虹。②提出要解决的关键性问题，要找到水滴的代替物、蓝天的代替物以及阳光的代替物。③让学生大胆思考解决策略。④教师引导，大胆实践。将学生分为多个探究小组，并提供“STEAM学习资源包”。 四是实施开发。其一是预估所需材料规格。在实施开发时，首先要根据设计方案准备项目所需的材料，在购买材料时遇到了一大难题。我们可购买多张不同饱和度的蓝色纸张用以选择蓝天的代替物，可购买多个功率、颜色不同的灯泡用以选择阳光的代替物，可购买多种材质与大小规格不同的“小球”用以选择雨滴的代替物，但是市面上这种“小球”的材质、大小规格成千上万，不可能一一购买，那么可形成彩虹的这种雨滴代替物，其规格到底多大呢？经过商讨，团队一致同意先查阅有关计算的文献，估算出能形成彩虹的雨珠直径是多少，该建议得到一致通过。开发团队成员共同查阅相关资料与文献，发现某一波长的光线入射角在60°附近时，其出射光线最强，最容易被观察到。 其二是购买项目所需材料。确定所需材料数目、规格后，列出了标有各项目所需材料规格的“购买清单”。购买了装置所需的固定工具（不干胶等）、测量工具（量角器等）以及适量的不同饱和度的蓝色纸张、不同功率大小的电灯泡等。 其三是制作“人工彩虹”装置。材料准备完毕后，开发团队教师开始根据所购买的材料着手制作。经开发团队教师讨论后，选用蓝色的不干胶贴纸，将贴纸固定，先撒上500目的玻璃微珠，轻晃不干胶纸，使玻璃微珠粘满整张不干胶纸，将不干胶纸竖直立起。然后打开白炽灯，将灯光正对着不干胶纸。通过计算求得最小偏向角为157°，则最佳观察视角为23°，在这个角度观察可以清晰地看到彩虹。 其四是调试“人工彩虹”装置。为了得到最清晰的彩虹，团队教师运用控制变量法，在确保其他条件不变的情况下，尝试了不同功率的白炽灯和日光灯，发现高瓦数的白炽灯效果最好；尝试了不同饱和度的不干胶纸，发现饱和度越高的效果越好。 其五是集体备课准备进行教学实践。至此，基本完成了对“人工彩虹”装置的开发，开始为该STEAM项目的教学实践做准备，依据所设计的教学流程进行集体备课。 五是检查评价。进入实践检查与评价阶段，G教师选择在八年级（9）班进行试课，并安排其他学科教师、校长、有关专家和部分学生家长听课。在授课后，对听课成员进行了访谈，收集反馈意见如下：课堂形式创新，充分调动了学生的学习兴趣，课堂氛围热烈，学生学习热情高涨。由于学生能力水平存在差异，部分学生参与度低，部分学生多次尝试后都无法调试出清晰的彩虹，产生烦躁心理，扰乱课堂秩序。由于玻璃微珠非常小，学生使用时很容易丢失，造成资源浪费。 六是完善改进。完善与改进是在检查与评价的基础上进行的，其依据为在检查与评价环节所收集到的各种反馈信息。就以上反馈信息，作出完善与改进如下：①根据学生数量增添一位或多位课堂辅助教师，帮助能力较差的学生完成“彩虹制造”，综合提高课堂教学效果。②增设“彩虹创作盘”装置，让学生在该“盘”上进行操作，散落的玻璃微珠可通过课后整理“彩虹创作盘”一并回收，以便循环利用。 STEAM校本课程资源开发的经验总结 依据资源，合理规划。为能够科学有效、高质量地开发STEAM校本课程资源，在开发时就要依据学校现有资源对开发条件、环境、背景、材料、人员等方面考虑周全。要做到这一点，就要对课程资源的开发进行合理、系统的规划。学校要根据各校的实际情况做好STEAM校本课程资源开发的规划方案，明确其开发的背景、指导思想、基本依据、开发的目标、结构与实施安排以及其评价与管理保障计划等，使得在开发过程中，能够循序前进，开发充分，少走弯路。 重视合作，配合得力。从已有的经验来看，校本课程资源开发过程就是一种合作的过程。在STEAM校本课程资源实际开发过程中，必然会经历一些曲折与困境，会出现各种各样的问题。因而，要增强各开发主体的合作意识。 结合实践，凸显特色。校本课程资源开发要突出“校本”二字，即在开发时要基于学校办学实践，凸显本校的特色，包括理念特色、教学特色和地域特色等。结合学校实践情况、凸显学校教学特色开发出的STEAM校本课程不仅可以满足学生的需求和教学的需求，还能够强化学校特色与优势课程［2］，促进学校发展。 多元评价，逐步完善。STEAM校本课程资源的开发不是一蹴而就的，检查、评价与改进贯穿开发过程始终，需要经历资源评估、开发方案可行性评估、开发结果检验等多个环节，且每个环节都是在评价—反馈—改进—再评价的过程中不断循环、不断完善。同时，还要注意评价主体要多元，学生是校本课程实施的主要主体［3］，在评价时要重点关注学生的反馈意见，以学生的实际需要和问题作为改进的主要依据，在此基础上整合各学科教师、校长、专家以及学生家长等多方评价意见，逐步完善开发的STEAM校本课程资源。 参考文献： ［1］余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式［J］.开放教育研究，2015，21（04）：13-22. ［2］俞晓东.校本课程开发：案例与反思［J］.教育探索，2005（04）：22-24. ［3］谢翌，刘伟荣.关于校本课程实践的反思——基于江西省“校本课程实践总结”的研究［J］.课程·教材·教法，2012，32（10）：3-13. （作者单位：王茹月，东北师范大学物理学院；屈宝峰，长春吉大附中力旺实验学校；于海波，东北师范大学物理学院） |
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