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STEM教学目标预设常见问题分析例谈

时间:2024-08-31

吴向红 刘晓婷

【摘要】教学目标是一切教学活动的前提和根本。STEM作为一门新兴的课程,它的教学目标如何预设,是执教老师的第一个思考内容。本文明确了STEM课程的总目标,分析STEM教育与综合实践活动两个相近学科的教学目标的异同。结合具体的案例对STEM教学目标预设中出现:目标的预设不够全面,描述内容缺失、课程的理解不深刻,表述不到位、目标的对象定位混乱、学情的分析不细致,目标设计与学情不适配、对程序的预设思考不深入,表述抽象笼统等五个问题进行原因分析,以解决老师们在目标预设中遇到的难题。

【关键词】STEM 教育;教学目标;预设

教学目标是上好一堂课的前提,它指出了教学主攻的方向,设定了课堂的教学内容、重难点等,影响着教学策略的选择以及教学的深广度。教学目标的合理预设是保证课堂教学质量和效益的基础。

STEM课程以提高学生的STEM素养为总目标,通过课程学习,激发学生对STEM领域内容的学习兴趣,学生在亲历STEM实践活动的过程中逐步形成正确的价值观念、必备品格和STEM关键能力。具体说来,STEM素养包括知识融通与应用、文化体验与认同、科学态度与责任担当等内容。

从课程目标角度观察,综合实践、STEM二者的相通很多。二者都看重问题解决,STEM培养目标则将这一点再做细化。STEM课程目标中提及更多的科学思维、STEM素养培养要求,重视学生融通知识、迭代优化,从而解决人类生产活动中的现实问题,详见以下对比。

综合实践活动课程目标:价值体认、责任担当、问题解决、创意物化。STEM课程目标:文化体验与认同、科学态度与责任、物化实践与表达。两者相同点是:一是均提倡学生通过学习活动,获得积极的价值体验;二是均倡导学生树立积极的生活态度,承担社会责任;三是均关注现象,发现问题并通过研究解决问题;四是均关注形成作品或产品。两者的不同点是:一是综合实践侧重于民族、社会主题教育,STEM侧重于科技创新、工程领域;二是综合实践侧重学生通过课题研究的思路解决问题,STEM侧重融通科学、技术、数学等领域知识,优化迭代得进行探究;三是综合实践侧重运用动手技能和信息及时,STEM侧重借助材料工具对方案物化。

教学目标对于教学设计的重要性不言而喻,但目前教师对教学目标仍存在一些现实问题。因此,教师要树立正确的教学目标设计意识,过程与结果并重,预设与生成并重,明确目标设计的学生本位价值取向和意义。对于现实中存在的学习内容与教学目标混淆、表述抽象笼统等问题,就需要亲自去践行、改正,不断完善自身的教学目标设计。现在,我们就举例来谈谈STEM教学目标预设中的常见问题并分析出现这些问题的原因所在,以期让老师在后续的教学中关于目标预设方面能做到有的放矢。

一、对目标的预设不够全面,描述内容缺失

教学目标是教师在充分了解课程培养目标和课程内容之后,为一个教学活动培养方向的具体预设。为了保证教学方向不偏移,教学效果能有标尺,目标的描述就成为教学预设的首要任务。教学目标主要包括三个方面,知识、能力、情感态度。根据各个学科的特点,描述方式也有所不同。目前比较多使用的是三维目标描述,分别为知识与技能、过程与方法、情感态度价值观。综合实践活动是依据课程纲要的培养总目标分解出来的四个内容,分别是价值体认、责任担当、问题解决和创意物化。STEM课程作为一门新的课程,目标描述没有实施纲要作为依据,教师根据自己的理解来描述,基本都包括跨学科相关的知识、技能、实践创新、问题解决、情怀等方面的内容。

教学目标作为教学设计的总领性文字,要求从整体考虑,科学性强,同时又要准确、简明,避免与教学设计的具体内容重叠。

例1:废纸的回收和利用

(一)課程目标的总体描述

1.了解废纸回收的好处(可大大减少林木、水、电消耗和污染物排放);

2.熟悉废纸回收再造纸的过程(对废纸进行碎解、筛选分离杂物、磨成细浆、将纸浆沉沙、脱水形成湿纸页、压榨烘干、分切包装);

3.学会废纸碎解的方法;

4.学会分离杂质的方法;

5.学会测试纸浆的浓度,并利用物理方法提升纸浆浓度;

6.学会观察、记录纸浆在不同时间段的变化;

7.小组分工合作完成再生纸的制造;

8.利用再生纸制作个性化贺卡、书画作品;

9.学会撰写课程总结报告。

(二)目标分解

该案例的目标描述非常的细致,具体到学生掌握某种知识、方法与能力,但是也反映出教师并没有从整体上来考虑教学的目标,有知识、技能、过程、方法,但没有情感态度价值观。另外,教师从STEM活动的角度对教学目标进行分解,分解包括STEAM各方面的知识和能力,但没有展示过程、方法、情感态度价值观等目标的预设,说明教师希望让学生学会做一个作品,而没有尝试让学生通过一系列能力的培养来解决一个真实的问题,从而获得综合性解决问题的能力,使预设窄化了。

二、对课程的理解不深刻,表述不到位

课题目标的预设有较为固定的表述方式,但目标的确定必须建立在深入理解课程、教材和学情的基础上,其中对课程的理解最为关键。课程是教育的核心,教学是实施课程目标的途径,而教学目标是课程目标在一节课或者一个内容中的精细化。教师只有对课程的理念有清晰的认知,对课程结构和内容有全面的了解,才有能精确地对一个内容或环节进行定位。同时,教师在选择合适的表述方式时,也需要对其有较为深刻的理解,并作出合适且科学的表述。

例2:未来家庭用水模式——环保节水水槽

知识聚焦:了解世界水资源情况,认识到节水的重要性和紧迫性。

创意探究:通过社会调查发现水资源浪费问题,聚焦问题、设计和制作节水装置,提高学生收集信息、处理信息、动手以及合作交流的能力,培养学生的综合能力。

情感价值:通过了解世界水资源情况,养成爱水护水节水的好习惯;尝试用自己的知识为节水做一点贡献,担当自己的一份责任。

在上面的案例中,教师目标从知识聚焦、创意探究、情感价值三个角度设计的起点是布卢姆的三维目标设计。但在该预设中,知识聚焦的部分是通过了解情况,认识到节水的重要性,它未落实到“知识”,更确切来说是价值体认上;创意探究部分没有体现“创意”和“探究”即问题解决能力的培养上;出现这个现象的原因,是预设者对课程的理解不够深入、对目标的认识不够清晰,从而导致表述混乱。

三、对目标的对象定位混乱,表述不明确

教学目标的表述方式有一个基本的要求,就是目标应该四位一体,包括作为行为主体的学生、行为的动词、行为条件和行为表现的程度。同时,这些目标要做到明确、具体、可监测和评价。四位一体的表述中,行为主体的确定是排在第一位的,也就是所有的目标预设都应该以学生为主体,从学生的角度出发来预设。目标描述中,因为教学目标的评价依据不是老师有没有完成某一项内容,而是学生的学习有没能达成。因而,在预设时,老师应该理解为通过学习,让学生获得哪些知识技能,提升哪些能力,获得哪些情感,培养哪些价值观。在表述时,可以不出现“学生”这个主体词,但必须要隐含它。

例3:净化佛山之水——制作净水器

价值体认:通过参与净水器设计制作活动,获得有积极意义的价值体验。以此来帮助同学们认识净水器,知道自来水的处理流程,知道水净化的方法和所使用的材料,实现科普的目的。

责任担当:观察周围的生活环境,围绕社会的需要开展活动,养成独立的生活习惯;也增强学生对自己能力可以被社会所认可的信心。在对净水方案的辨识、记录、查阅资料中,不仅更丰富学生在科学方面的知识,也使学生产生一种为社会奉献自己力量的满足感。

问题解决:学生可以学会制作简易净水器,培养学生解决实际问题的能力和创新能力。

创意物化:学生将能设计一个经济的家用净水器,讨论水为何需要过滤,讨论及确定杂质如何进入水中;选择净水器所需的材料,确定材料的成本。确定建造净水器的成本,画出净水器的设计草图,分析必须从水中过滤去除什么,建造一个净水器的工作模型;撰写一份简介报告来推荐净水器。

如案例所述,从价值体认的表述来看,“通过……获得……”“以此来帮助……认识……知道……,实现科普目的。”这两句目标描述主体是混乱的,前者描述的是学生行为,后者描述的却是教师行为;这类表述多见于教学设计中,目标设计的表述常常是教师的形象先入为主,仍带有强迫学生学习的意味,人为营造了压抑的教学氛围。教学目标的学习主体为学生,是基于学生角度出发,旨在通过教学活动判断学生能否作出预期表现,即描述的是学生的行为而非教师的行为。

四、对学情的分析不细致,目标设计与学情不适配

课程和设计都是为学生服务的,所有的预设必须在充分了解学情的基础上进行。学情分析包括学生的年龄特点分析、学生的前概念和学生的学习能力、学习风格等。

例4:我是小塘主

教学对象:一至六年级学生

知识聚焦:通过资料的搜集整理,调查乡村池塘的现状,让学生了解池塘的有关知识。

创意探究:讨论、整理、设计池塘治理对策和方案,通过调查活动,找出池塘被忽略甚至被遗忘的原因,提出内容与形式相融合的解决对策,对爱塘护塘的内容与形式进行创新,培养勇于探索的科学精神和善于思考的科学方法。

情感价值:开展学校、家庭、社区宣传等系列科学体验活动,通过 “小手拉大手”的形式来带动家长至身边的人,加入爱塘护塘的行动行列,在校园内外、家庭、社区带动一个辐射圈,培养学生对池塘的热爱以及保护池塘文化的意识,增强他们的社会责任感。

在这个案例中,教学对象的预设是一至六年级,探究内容预设了讨论、整理设计池塘治理对策和方法,探究过程中预设了调查活动,讨论、设计方案等能力的培养和应用,对于低年级学生而言,很难习得与应用。如果真的需要预设一个主题通用于六个年级,则建议在目标中对主题活动进行建构,降低教学活动实施的难度。

五、對程序的预设思考不深入,表述抽象笼统

在“四位一体”原则中,除了行为主体外,行为的动词、行为条件和行为表现的程度也同样重要,在预设和表述时,老师要注意所有行为动词都是可以评价的。最后,行为的条件也要界定好,在什么条件下,预设达成什么目标。

例5:基于二十四节气的STEM课程案例

——春分竖蛋的实验与探究

价值体认:学生通过体验春分竖蛋、制作“不倒翁”玩具的活动,了解我国二十四节气的相关文化及习俗,获得有积极意义的价值体验;

责任担当:学生通过参加该活动,初步形成热爱传统文化,具有积极参与学校节气活动的意愿,并具有愿意将二十四节气文化及习俗推广到他人的意识;

问题解决:学生能在教师的指导下,结合生活中的现象,围绕“春分竖蛋”发现并提出自己感兴趣的问题。并将问题归纳分类,转化为研究小课题,通过实验测量,记录并分析数据,得出实验结论,形成对问题的初步解释;

创意物化:学生根据实验结论,彩绘设计“不倒翁”玩具、准备相关制作的材料、动手操作实践、对“不倒翁”玩具进行检测调试、优化迭代等,初步掌握手工设计和制作的基本技能。

在上述案例中,教师在预设教学目标时使用布卢姆的目标分类表述,如理解、分析、掌握等抽象的状态动词,不能恰切地表达具体的教学目标。因此,造成教师目的不明确、层次混乱,外界或自身对课程难以评测,教学目标对教学实践的评价功能难以实现等现象。教师应多使用可具体测量的如说出、写出、作图、区分等行为动词。“将问题归纳分类,转化为研究小课题,通过实验测量”这样的表述过于笼统,放至各个STEM课例中皆能使用,应根据具体教学内容再做调整。

目标是教学的出发点,也是教学的归宿,只有在教学开始之前,作出一个科学合理的教学预设,并进行正确的表述,才算是迈出了成功的第一步。

参考文献:

[1]邵力旋. “生本”教育理念下 基于项目的 STEM 教学评价路径研究[J]. 江苏教育研究, 2018(378).

[2]刘晟, 魏锐, 周平艳,等. 21 世纪核心素养教育的课程、 教学与评价[J]. 华东师范大学学报( 教育科学版),2016(3).

[3]柏毅,庞谦竺,信疏桐. STEM教育评价的内容与策略[J]. 中国民族教育,2018(7-8期合刊).

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