探寻核心素养培育路径：STEAM 校本课程的开发与实施

◎ 陈红梅

一、STEAM 校本课程开发的缘起

STEAM 教育是近十几年国际科技教育领域新兴的研究和实践范式，是基于问题的项目化学习，它打破了不同学科间的壁垒，旨在从小培养学生动手、创新、综合运用科学知识的能力，逐渐被越来越多的人接受和认可。STEAM 是由Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Arts（人文艺术）、Mathematics（数学）的首字母组成的。STEAM 教育不是几门学科的简单叠加， 而是倡导由问题解决驱动的跨学科教育，在解决真实问题的情境中，让学生综合运用多学科知识，创造性地解决实际问题。目前，虽然STEAM 教育已在国内引起广泛关注，但开发出真正适合自己的STEAM 校本课程的学校却不多。

综上所述，一方面，“核心素养”的校本化实施没有具体的途径和策略；另一方面，目前一些学校引进的STEAM 课程不接“地气”，有些课程过分关注技术的炫酷、制作高科技的成果，缺乏科学的教育设计、基础性学科知识的融合，偏离了STEAM 教育的本质。而STEAM 课程的理念是与核心素养的培育目标高度契合的，一些难以在基础型课程中培育的核心素养能在STEAM 课程中得到较好培养。鉴于此，上海市金山中学以市级课题“基于核心素养培育的STEAM 校本课程开发与应用研究”为抓手，来推进校本STEAM 课程的开发，在STEAM 课程实施的过程中培育学生的核心素养。

二、STEAM 校本课程开发的基本理念

学校所要建设的STEAM 校本课程，是以《中国学生发展核心素养》框架为依据，重点聚焦于能较好地在STEAM 课程中落实 “科学精神”“学会学习”“实践创新”这三大素养。学校充分利用现有的课程资源，形成基于问题解决和设计的，致力于培养学生跨学科综合知识应用能力、提升学生核心素养的STEAM 校本课程。

（一）以培育核心素养为宗旨

核心素养的培育主要通过课程落实，而STEAM 课程能很好地提升学生核心素养，特别是“科学精神”“学会学习”“实践创新”这三个较难在基础型课程中培育的核心素养。培育学生核心素养是本课程的设计宗旨和实施中的基本要求。

（二）内容基于现实问题的解决

传统教育偏重于学生知识技能的落实，对学生创新意识和创造能力的培养显得较为薄弱。学生由于缺乏工程与技术等的应用和训练，使得他们在刚刚步入社会的时候难免会觉得所学与应用衔接不上。本课程旨在把学生学习到的分学科知识有机整合，关注对科学知识的解释、科学探究的实践，以及与工程设计的结合，其目标是整合各领域知识和技能，将知识学习与生活实践结合起来，解决真实世界中的实际问题，在问题解决过程中提升学生的创新精神和实践能力，培育学生的核心素养。

（三）教学过程重体验和创新

在开展以问题解决为基础的项目式学习过程中，高度关注学生学习过程中的实践经历。通过项目学习，让学生学会科学探究的基本方法，体验科学探究的基本流程，培养创新思维，提高创新能力。

（四）评价促师生可持续发展

课程评价既要重视对课程结构和内容的评价，促进教师的课程开发能力，更要重视教师对学生在课程学习过程中体现的问题解决、实践创新等能力的评价，从而提升学生的核心素养。

三、STEAM 校本课程的开发和实施

（一）STEAM 校本课程的开发

基于以上的STEAM 校本课程开发理念，学校组织教师开发形成了套餐式STEAM 通用课程群、自选式STEAM 特色课程群、自主式STEAM 个性课程群等三大类课程群，包含100多个项目，主要内容见表1。

表1 STEAM 校本课程群

（二）STEAM 校本课程的实施

学校开发的STEAM 校本课程群包括套餐式STEAM 通用课程群、自选式STEAM 特色课程群、自主式STEAM 个性课程群三大类。这三大类课程群按课程来源可分为学科拓展型、改造引进型和竞赛兴趣型，分别在校内外各场馆进行。以下是学校STEAM 校本课程资源库结构图（见图1）以及具体的操作流程。

一般来说，系统是指由若干要素依据一定的规律和形式而共同构成的具有一定的结构和功能的有机整体[7]。旅游危机事件网络舆情系统主要由五个部分构成，包括舆情主体（网络舆情发布者和传播者）、舆情客体（网络舆情热点事件）、舆情本体（网络舆情内容）、传播媒介（网络舆情的信源和渠道）、外围因素（网络舆情社会环境）。旅游危机事件网络舆情的内容由事实性信息和意见性信息组成，传播媒介主要包括新闻网站、新闻跟帖、论坛社区、微博、视频网站、电商网站和网站指数等[8-9]。旅游危机事件网络舆情系统的形成是多要素共同作用的结果，旅游危机事件网络舆情的治理和引导是一项涉及多个相关主体综合协调的系统工程。

（续表）

1.套餐式STEAM 通用课程群

套餐式STEAM 通用课程群是指为了拓展和深化学科知识，提高学科学习兴趣，利用学校科技探究馆的先进设施，开发形成的基于物理、化学、生物、数学、地理等STEAM 相关学科，由54 个学习任务组合成的18 个套餐。学校实行任务单套餐式学程化学习，要求每位学生在高中三年内至少自主选择一个任务单套餐，并在教师指导下完成学习。

学校将目前开发的18 份套餐的项目单摆放在学校科技馆的入口处，在规定时间内，由学生根据自己的兴趣自行选择相关的活动项目加以研究。学生可以根据项目单上的项目介绍、实验要求、活动任务单的要求完成作业。不同项目配备了相应的指导教师，学生可根据需要邀请相关教师指导，在教师指导下完成项目单上的活动任务。学生完成项目单任务后，在规定时间内上交项目单和研究报告。由学校聘请相关评委对学生的研究报告撰写评价意见并打分，学生可根据学习情况获得相应学分，并记入学生的综合评价手册。

图1 STEAM 校本课程资源库结构

2.自选式STEAM 特色课程群

自选式STEAM 特色课程群是由原有的研究型、拓展型课程改造而成的或是引进成熟的STEAM 课程两部分课程构成的，共有10 多门特色课程，包含80 多个项目。学生可根据自己的兴趣选择学习。课程的实施场所主要是学校创新实验室、创梦中心、常规实验室、校外研究基地等。

（1）改造型STEAM 课程

改造型STEAM 课程是指在筛选原有研究型、拓展型课程的基础上，将符合STEAM 课程理念的课程改造而成的。例如，“凝目星空——天文观测探究”课程是在原有的星空观测拓展型课程基础上改造而来的。原来的拓展课是一门地理学科的实践类拓展课，而现在开发形成的这门STEAM 课程，以天文观测为背景，通过观测工具、模型的制作与应用完成项目探究，在天文望远镜、日晷、三球仪、牵星板等天文观测工具的研究与制作过程中逐步建立与数学、物理、工程、技术等方面的联系，融合STEAM 的各要素，提升学生的核心素养。

每学期结束前，由STEAM 名师工作室从学校原有的研究型、拓展型课程中选取符合STEAM 课程理念的课程，指导教师利用寒暑假将它们开发成STEAM 课程，再作为拓展型课程上报学校教学管理部。每学期开学初，由学校教学管理部发布本学期的拓展型课程介绍，学生在拓展型课程选课系统目录菜单中根据自己的兴趣自由选择。课程实施纳入拓展型课程的统一管理。

（2）引进型STEAM 课程

根据学生需求以及学校课程设置的需要，学校还引进了一些国内外优质的STEAM 课程。为了比较国内外STEAM 课程在课程理念与课程实施中的不同，以便更好地修改完善校本STEAM 课程，使之能在符合STEAM 理念的前提下凸显学段和校本特色，学校于2019 年暑假引进了美国原版的STEAM 课程。学校还和一些高校合作，引进一些高校的优质课程。例如，自2018 学年开始，学校引进了上海交通大学的“工程学导论——结构模型设计与制作”课程。

引进的STEAM 课程可根据实际情况，安排在寒暑假集中培训或纳入学校拓展型课程中。例如，短周期课程一般安排在寒暑假。在课程引进前，制作课程宣传海报，向全校学生宣传，招募对课程有兴趣的学生，假期再集中时间组织学生开展项目学习。又如长周期课程，学校教学管理部在与一些高校的项目合作过程中，选择高校的一些优质课程，聘请高校教授或教授所指导的研究生来校开设课程。每学期开学初，由学校教学管理部将这些引进课程纳入本学期的拓展型课程目录中，由班主任和相关学科教师推荐一些对科技有浓厚兴趣、自愿参加科技类比赛的学生申报，再由开课教师面试后确定人选。课程实施纳入拓展型课程的统一管理。

3.自主式STEAM 个性课程群

自主式STEAM 个性课程群是由师生在辅导或参加科技竞赛过程中自主生成的，或是根据自己的兴趣爱好自主开发形成的个性化课程组成的，以学校的创梦中心和创新实验室为课程实施的主要场所。在许多科技比赛中，如青少年科技创新大赛、OM 头脑奥林匹克比赛等，参赛学生需要自主申报项目。在指导学生参赛的同时，教师可将几个相关项目开发成个性化课程；或是根据学生和教师的兴趣爱好，由师生自主开发形成的课程。例如，“智能校园——人工智能”课程是由学校学生参与的“明日科技之星”比赛项目改造而成的。这些项目本身就是基于问题而提出的，因此非常符合STEAM 课程理念。学校将这些相关的、零散的项目经过整合，就可以形成一门系统的课程，为学生参加科技类比赛打下坚实基础，打开创新的视野。

每学期结束前，由教师根据自己以往指导竞赛或课题的经验，或根据自己感兴趣的领域提出想申报的课程，申报学校教学管理部后，由学校教学管理部筛选符合要求的课程，在下一学期作为拟开设课程供学生选择。开学后一段时间，学生的课题研究工作开始启动，学生可以根据兴趣自主申报课题，并自己邀请导师指导。一位教师最多可指导10 个课题。教师可将要指导的几个课题进行统整，内容相关的几个课题可以整合成一门课程，因此课题指导的过程也就成了课程形成的过程。自主式STEAM 个性课程可根据需要，由学生自主选择合适的时间和场所进行。在学校创梦中心建成之前，自主式STEAM 个性课程主要在创新实验室，或借助高校的实验室实施。随着创梦中心的建成、3D 打印机等先进设备的购置，学校开发形成了更丰富、灵动的自选式STEAM 个性课程。

在STEAM 课程开发过程中，为促使更多教师投入STEAM 课程开发的行列，学校在开发较早的课程中选择精品课程，形成精品课程案例集，并将部分精品课程开发的过程及要点拍摄形成微视频，开发形成师训课程，以培训更多的教师，提高学校全体教师的课程开发能力。

四、STEAM 校本课程实施的初步成效

学校通过STEAM 校本课程的实施，对学生核心素养培育的初步成效如下。

（一）培育了学生的学习能力

STEAM 课程学习没有现成的模板，也没有标准答案。课程实施过程，需要学生检索文献资料，从浩如烟海的信息中筛选有价值的信息，可培养学生的信息意识和检索能力。而方案在设计、实施的过程中，经常需要头脑风暴，需要师生、生生间的相互学习、交流。在课程学习过程中，学生能够培养乐学善学、勤于反思的学习品质，提升学习能力。

（二）培育了学生的科学精神

课程实施的过程也是一个探究的过程。方案的设计过程，可培养学生的理性思维。当实验、实践或工程制作碰壁时，需要不断调整方案设计，可培养学生的批判质疑能力。在数据统计、研究结果分析过程中，学生能够培养科学探究能力。因此，课程实施过程就是培育学生科学精神的过程。

（三）培育了学生的创新意识

课程实施的过程同样也是一个实践创新的过程。方案设计和工程制作过程中，学生经常会灵感乍现，创意无限。例如，在“凝目星空——天文观测探究”课程的日晷制作过程中，有小组将日晷的晷针设计成了爱说谎的匹诺曹的鼻子，有小组设计成了小猫的鱼竿等，还设计出了“能在阴雨天使用的日晷”方案。在“小小美食家——微生物与食品加工”课程的“自酿红酒”探究项目中，学生开始是用电吹风加热热缩帽进行封瓶的，不仅瓶口封得不够平整，而且封40 瓶酒要花1 个多小时。后来，在教师的启发下学生发明用热水封热缩帽的方法，几分钟就可以完成封瓶，而且封得很平整，跟正规厂家生产的几乎没有区别。

（四）培育了学生的职业志向

从跨学科项目制学习课程学生兴趣调查问卷前后测比较，学生对与STEAM 相关的核心学科（如物理、数学、能源学、电子工程、机械工程等）的学习兴趣显著上升，对STEAM相关职业（如科学、工程、计算机、创新创造、设计、建造类职业等）的从业兴趣显著上升。学生在科学、跨学科项目制学习、艺术创意方面的自信心显著提高，具体体现在他们感觉到这些方面的学习变容易了。

学校以课题为引领，通过STEAM 校本课程的开发和实施，较好地落实了一些难以在基础型课程中培育的核心素养，为核心素养的校本化理解、转化和表达找到了一条有效的路径。