“善正教育”理念下STEM课程的开发与实施
文/广州市越秀区东山培正小学
区宝华
一、引言
目前，STEM教育在中国进入蓬勃发展阶段，在教育实践、理论研究和教育政策方面取得明显进展。但在我们国家STEM教育实践领域，国内STEM 教育尚未形成完整的理论体系和操作性强的模式，本土化程度不够，这使得一线的实践者们实施起来不是那么得心应手。培养一大批有创新思维、动手能力强的人才，以满足经济社会发展的需要，这是STEM教育迫切需要解决的根本问题。因此，学校在开展STEM教育的过程中，重点就是培养有创新思维和动手能力强的教师队伍。
舒波的生涯发展理论认为：职业生涯贯穿于人的一生，并不仅仅限于工作角色。大学生在大学阶段的主要任务是学习，本文为了区分，将大学生生涯规划分为大学生学涯规划与大学生职业生涯规划。
善正教育必须体现“以学生的发展为本”的价值观。善正教育将人本思想凝练为其育人理念：“尊重和关爱每一位学生，让每一位学生体验成功，让每一位学生获得发展。”“善正教育”理念与STEM教育不谋而合，STEM教育是面向全体学生的教育过程，小组协作是STEM课程的主要开展形式，体现了学生的全体参与，其学习过程教师必须尊重和关爱每位学生，在STEM课程的学习过程中，学生要体验到成功，获得发展，教师作为引导者的地位尤为重要，如果教师对STEM教育理论掌握不足，在教学中没有创新思维，决不会使学生获得发展，教师自身的动手能力不强，决不会令学生体验到成功。
历史现实不会涂脂抹粉。当一群宫女、太监围着皇帝的权力色诱、内斗时，乾隆十三年，《论法的精神》在法国出版；乾隆三十年，瓦特改造的蒸汽机在英国问世；乾隆四十一年，《独立宣言》在美国发表。1795年，对权力不肯松手的爱新觉罗·弘历当上太上皇，乔治·华盛顿却拒绝连任第三任总统。1799年，弘历和华盛顿相继去世，留下的却是两个世界。
因此，学校在“善正教育”的理念下对STEM课程进行开发和实践，在实践中让教师得到发展，从实践中培养具有创新思维和动手能力强的教师队伍。
本研究为探索不同地区板鸭的风味差异，通过对6种板鸭的肌苷酸和挥发性成分进行定性定量检测，结合关键香气成分的气味活度值（odor activity value，OAV）、主成分分析（principal components analysis，PCA）和聚类分析（Cluster Analysis）方法进行综合分析，找寻其关键风味物质，分析比较风味物质的差异性及其原因，为风味评价、改善板鸭加工工艺研究提供理论参考。
二、学校开展STEM课程的实施思路
一个课程能否顺利开展，开展得如何，学校是否支持是相当重要的，我校由校长牵头成立了专门的STEM课程课题小组，邀请学校的名师、科长，不同学科的骨干教师共同参与研究。学校支持教师走出去参加各种STEM教育有关的培训活动，让教师学有所成，把好的经验、理论知识和专业知识运用到STEM课程上，进行实践研究。但毕竟每次培训的人数有限，所以对于全校教师，我们采取“请进来”的方式，邀请STEM教育专家进入学校。例如，我们邀请华南师范大学的李克东教授，张新华副教授等STEM教育专家进入学校为全校教师做培训、做讲座，提升教师的业务水平。
三、“善正教育”理念下STEM课程的实施过程
(一)革新理念——使教师获得发展
1.专家引领
从教师层面上说，专家的引领和指导是理论提升和革新的有效途径，特别是对STEM教育有研究的教育专家，他们具有超前的教育理念。因为STEM课程相关的学科并不是简单的堆砌叠加，而是将各学科紧密联系在一起，自然地融为一个整体。专家提供的是理念和理论上的变革和革新，教师是一线的实施者，如果一线教师缺少了专家的引领指导，靠教师的独立摸索会让教师的压力大增。因此，如果在理念革新上得到专家的指导和引领，可以让教师们更快上手，但毕竟STEM课程是一种新的课程与尝试，所以在实践中仍然是一个理论与实际结合的过程，两者的磨合仍需时间，理论的革新也是与时俱进的。当然，教师的主动积极参与也是重要的因素，教师在教育观念上也要主动革新理念，这样才能起到事半功倍的效果。
2.学校对STEM教育的大力支持
STEM教育就是让学生面对真实情境的问题，通过将科学探究、工程设计、数学方法和技术制作有机统一，运用跨学科的知识和方法来解决实际问题，学生通过做中学，学会应用跨学科的知识方法，提升学生的创新意识和创新能力，是跨学科课程整合，促进学生的全面发展的一种教育方式。在学校实施STEM课程的过程中，我们认为：首先要革新教师的教育理念，先培养出一批具有STEM教育理念的STEM教师，由骨干的STEM教师作为引领，先进行STEM课程的实践研究，结合我校是“广州市首批中小学智慧校园实验校”的信息技术优势，通过行动研究法对STEM课程进行基于智慧教室环境下的本土化开发，先在个别的年级个别的班级进行STEM课程实验，总结出一系列的STEM课程教学经验和开发出一系列STEM课程后，最后由骨干STEM教师的引领下在全校铺开STEM课程，让全体教师参与，最终达到STEM教育中要求的，STEM教育是面向全体学生的教育。
(二)实践前行——使学生获得成功
1.稳步推进，全面实施
课程实施中：在基于智慧教室的环境下开展STEM课程，在课程中多处与智慧教室环境相结合。在STEM课程中特别关注学生的阅读能力培养，为了使阅读材料能更贴近学生的生活，在课程中大量加入了本土化的元素，如：在兴趣引入上，用沿海地区熟知的粤语童谣《落雨大》作为导入，从而知道沿海地区多雨的天气特点，继而布置调查任务，调查广州市某年的降雨量，利用平台的图表功能自动将数据生成条形统计图，用阅读与数学方法分析相结合，挖掘阅读材料与统计图中的信息，加深对降雨量的了解。引发学生思考怎样解决测量降雨量的问题，转移到制作雨量器的活动中，运用工程和技术设计的方法利用身边的材料来设计一个雨量器并测量降雨量。小组成员通过讨论协助，先画出设计图，将完成的设计图上传到平台，同学在自己的平板上就能看到每个小组的设计，如有疑问还可以在平台上发表自己的意见，形成良好的学习氛围。设计完成后便按照设计图携带材料和工具进行第一次的制作，制作后的雨量器运用科学研究的方法来验证雨量器的可使用性，记录降雨量，利用平台生成的统计图，利用数据和图表进行分析，验证第一次制作的雨量器的可使用性。由于制作完成后下雨时间不多，因此采用了模拟实验对制作的雨量器进行测试。
课程实施后：利用微课、动画等形式对学生的知识进行拓展，如：天气的测量，水循环、气象科技的发展等，目的在于提高学生的兴趣，学会从生活中再次发现问题，利用STEM的学习理念解决问题。最后利用多媒体平台进行学习总结和测评，再结合各项穿插在课程中的评价量规，给予每位学生一个科学的综合评价。
2.境内外利差（LC）：目前，上海银行间同业拆借利率（SHIBOR）在市场化产品定价中得到广泛运用，利率市场化程度较高，因此选取上海银行间市场1年期同业拆借利率作为国内利率的代理指标，选取市场化水平高的伦敦银行间同业拆借市场1年期同业拆借利率（LIBOR）作为国际利率的代理指标。境内外利差（LC）=SHIBOR-LIBOR。
我校是“广州市首批中小学智慧校园实验校”，多媒体技术与教学课程深度融合一直是学校的教学特色之一。我校希望利用智慧教室，使STEM课程更有效地开展，也为STEM课程的实施提供技术支持。在STEM课程的开发与实施中，采用行动研究法，分别选择四年级的两个班级在上下学期进行实施STEM课程的对比研究，借助智慧教室的环境下对STEM课程完成2次周期性的课程实施，最终完成STEM课程的开发。下面以STEM课程——《制作雨量器》为例，阐述对STEM课程进行的开发与实施：
第二轮课程实施
第一轮课程实施中遇到的问题：1.课前分组的问题。在第一次的实践过程中，学生是按照学号顺序进行分组并自主选举了小组长，发现在开展教学的过程中，有个别小组的组员间的矛盾激烈而且不断升温，甚至需要教师牺牲课堂的时间来解决学生间的矛盾，针对这一现象，在第一次实践的中期，通过让每个小组制订小组协作公约，共同遵守，制定公约后发现成员间的矛盾稍有减少，但又有新的问题：一些小组的成员间的学习兴趣不高，有部分成员缺乏活动参与，反思后认为这种按学号来进行分组的随机性大，未必能够让不同性格、能力的学生组成一个小组，造成组与组之间有比较明显的差异，协作学习的效果不理想。2.雨量器的测试问题。鉴于广州市的气候特点，秋冬雨水少，春夏雨水多，而第一次实践过程刚好是在第一学期，雨水较少，因此我们选择了模拟降雨的实验让学生去测量雨量器的准确性，但在模拟实验过程中，无法解决“降雨”均匀的这一问题，另外在模拟实验过程中，小组间的不稳定和不相同的因素较多，引致小组间的测试结果并不统一甚至是错误，对测试的结果大打折扣，也不利于之后的分享。3.学习平台的问题。平台框架结构散乱且无法在家中登录平台，使学习的时间和地点都局限在学校的某节课中，受地域和时间限制大，既不利于教师的教和也不利于学生的学。
随着STEM教育的升温，很多学校都在积极探索和开展STEM课程。虽然STEM教育必须是面向全体学生，但我校认为应采用稳步推进的做法，先在个别的年级个别的班级进行STEM课程的开发与实施，经过多轮的行动研究后，完善了STEM课程的整体设计，同时对教师的教学理念进行培训和革新后，再逐步推广到一个年级，每个年级稳步推进，最终达到每个年级都有适合学生学习的STEM课程，最终达到STEM教育是面向所有学生培养综合素质的载体的实施目标。
根据第一次的测试和同学们在讨论分享中得出修改建议，小组对雨量器的设计进行修改，然后再次重复科学验证和小组间分享，完善雨量器作品。
2.基于智慧教室环境下开发和实施STEM课程
课程实施前：在开课前对学生进行分组，学生按照学号顺序进行分组并自主选举了小组长，让每个小组制订自己小组的协作公约，共同遵守。
针对第一轮实施过程中遇到的问题，我们进行反思和优化课程设计，在第一轮课程实施的基础上进行第二轮课程实施并尝试在第二轮实施中寻找解决办法。
第一轮课程实施
第二种验证方法是，在样方0/0处，取一垂直土壤剖面，如图7。分别对每层土壤进行TDR测量，并取土样进行烘干称重测量其体积含水量。在该剖面处发现约40 cm深度有一黑色板状的土壤层，硬度很大，应该就是探地雷达探测到的反射层，其下则为尚未融化的冻土层。
课前分组问题的解决办法：进行科学的小组分组：第二次的实践中，在小组分组前按照学生协作学习、成就动机及气质进行了检测，得出每位学生的个性化测试结果，根据结果分析对不同性格、能力特点的学生进行合理的分组，发现小组间的差距减少，组员间虽在前期仍有矛盾的现象，但基本靠组员间的协作，自主解决了问题。
雨量器测试问题的解决办法：始终让学生在真实的下雨环境中进行测试：第二次实践是在第二学期，刚好就是广州市的多雨季节，因此学生可以在实际下雨的环境中测量雨量器的准确性，两者对比，在实际环境中测量比模拟的效果好。建议如果是进行雨量器课程的开展，最好是在第二学期开展比较合适。
学习平台问题的解决办法：第二次实践中，采用了WISE平台构建完整的STEM课程学习框架，再在框架中细分设计对应的内容，WISE平台只有在有互联网接入的地区就能进入，因此真正让教师和学生都可以打破时间和地域的限制，效果凸显。
(4) 干字型输电塔x向和y向的位移响应极值分别出现在风向角15°和60°，且风场类型并不改变这一最不利的风向。B类风场的位移响应约介于两冲击风场间，且风速越大、测点高度越高，这一特征越明显。
2017年6月，12岁的嘉琪在上海参加比赛，没想到一举获得中国赛区总冠军，得到了踏出国门的机会，高兴之余妈妈严肃地对嘉琪说：“我允许你骄傲一天，但是你明天就要忘掉这件事，因为你后天就要期末考试了。”妈妈担心街舞会影响嘉琪的学习，去年小升初考试就在HHI比赛的后一周，妈妈原本想劝她停止练舞、专心备考，可就是拗不过她参赛的坚定决心。而嘉琪也很要强，做到了学习、跳舞两不误。因为跳舞，嘉琪整个人的状态都非常积极向上，开心、乐观、活力四射，她将街舞的“劲爆”从舞台带到了生活中。
四、结语
“善正教育”理念是让每位学生体验成功，让每位学生获得发展。STEM教育是面向全体学生的教育，因此在“善正教育”理念下赋予了STEM课程新的解释、新的特点：STEM课程是面向全体学生，让学生体验成功和获得发展的课程。所以课程的开发与实施都是建立在尊重和关爱每位学生的基础上，利用小组协作开展STEM课程活动，在师生和生生的相互协作过程中让学生体验成功和获得发展，同时也在活动的开展和协作过程中提升了STEM教师的专业技术水平，从让学生体验成功和获得发展延伸到让教师也是获得成功和发展。在今后STEM课程的开发和实施过程中，充分结合“善正教育”理念，打造不仅具有本土化还要具有校本特色的培正善正教育的STEM课程，促进STEM教育在更多、更广的范围内获得成功。
责任编辑徐国坚
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