摘要:本文基于生态学理论对STEM校本课程生态进行研究,发现STEM校本课程生态中存在国家政策、开发理念、开发模式、开发人员、课程资源等对STEM校本课程育人价值实现有影响的因子,对以上各影响因子作用机制及相关生态学原理进行分析,可知这些生态因子的作用规律和相互关系,有助于构建出适宜于STEM校本课程育人价值的课程生态,为STEM校本课程的育人价值发挥提供基础。
关键词:生态学 、STEM、校本课程、生态因子
新一轮教学改革将教育的育人目标由“素质教育”转化为“核心素养”,校本课程作为课程的一种特殊形式,对发展学生核心素养具有重要意义[1]。但由于“唯分数论”“刷题制胜”等不利观念的驱使,使得校本课程虽由来已久,但发展缓慢,往往只停留在形式上,未能发挥其重要作用。STEM作为整合科学、技术、工程、数学等学科,保护和发展学生核心素养的教育方式,为校本课程发挥核心素养培养价值提供了保证[2]。因此,应当基于当前核心素养培养背景,针对学生所需的关键品格和必备能力,开设STEM校本课程培养学生核心素养。
当前我国对STEM教育的研究较少,但通过分析科学家对美、日、德等国对STEM教育的研究和实践发现,培养具有STEM能力的人对国家竞争力和经济发展均具有重要意义,且STEM校本课程作为一种独特的课程模式,具有其适宜于发展的课程生态环境[3]。对其课程生态进行研究有利于对政府、社会、学校等多方资源的合理调配,构建适于发挥STEM校本课程价值的学科生态。
本文从生态学的观念出发,对校本课程生态进行分析,探寻STEM校本课程的影响因子及其作用原理,并依据各影响因子间的作用,对STEM校本课程生态进行分析和合理构建。
一、校本课程影响因子及作用机制
由生态学原理知,生命系统在生态中的生命活动过程受许多环境因素的共同作用,这些因素即是生态因子。当我们将STEM校本课程作为研究对象,对其课程生态进行研究,也可发现,STEM校本课程的育人价值同样受到多种影响因子的共同作用,并且不同影响因子具有不同的作用机制和规律,正如不同生态因子之于生命系统。通过研究者对课程开发相关因素的分析可知,校本课程影响因子主要包括国家政策、开发理念、开发模式、开发人员、课程资源[4]。
1. 国家政策决定STEM校本课程发展趋向
教育作为国家的一项重要事业,其发展是自上而下的,因此,国家政策在教育事业的发展与变革中便起着导向与驱动作用。对校本课程相关国家政策进行研究,有利于通过对比不同政策规定带来的校本课程发展趋向变化,研究国家政策对校本课程的影响机制,找到国家政策在STEM校本课程体系中的地位与价值。
表1 相关国家政策及其影响机制
国家政策 | 具体要求 | 校本课程的趋向 |
建立新的基础教育课程体系,试行国家课程、地方课程和学校课程 | 从国家政策层面提出校本课程这一概念,指向校本课程这一形式的产生 | |
《基础教育课程改革纲要(试行)》 | 提出实行国家、地方和学校三级课程管理 | 指向以学校为主体的课程开发管理权的实现 |
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》 | 要求创造条件开设丰富多彩的选修课,为学生提供更多选择,促进学生全面而有个性的发展。提高普通高中学生综合素质 | 指向促进学生全面发展、提高学生综合素质的校本课程 |
《教育部关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》 | 提出各学段学生应具备适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,即核心素养体系 | 趋于核心素养培养的STEM校本课程 |
可见自1999年校本课程首次以政策形态出现,便随着2001年课程改革方案的启动及相关政策的发布,逐渐构建起国家、地方、学校三级课程体制,校本课程也因此逐步发展。2014年发布的《教育部关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》正是使校本课程发展为以核心素养培养为导向的STEM校本课程的重要推手。正如生态系统中的土壤因子,因存在酸碱度、有机质等方面的差异,导致植物随土壤特点差异分布[5]。不同国家政策发布,也导致不同目标趋向校本课程的产生。对于STEM校本课程生态而言,当前国家政策正是其核心素养培养价值得以实现的土壤条件。
2. 开发理念指引STEM校本课程建设
课程开发理念是决定课程开发性质、属性和特点的理论基石,包括组织观、课程观、学校观、教师观等各方面的理念[6]。STEM校本课程作为一种具有独特学科属性的课程,在各观念要素中体现出的理念内涵,可为校本课程的发展和实施提供指南。
表2 课程开发理念及其作用机制
理念类型 | 理念内涵 | 在STEM校本课程中的意义 |
组织观 | STEM校本课程需要各界的参与合作 | 出现STEM校本课程开发的合作模式 |
课程观 | STEM校本课程体现多样化 | 多样化课程实现不同培养价值 |
学校观 | STEM校本课程应与学校环境相适应 | STEM校本课程体现校本性,展现适应性 |
教师观 | 应赋予教师权利与自由 | 教师的校本课程开发能力、作用提升 |
通过对STEM校本课程开发理念各要素的分析可以发现,不同理念指向STEM校本课程开发中的课程开发模式、准则、对象、特点等各具体要素。正如生态系统中的气候因子,其中的温度、湿度等要素,具体指向生命系统活动的各个维度,并最终构建起生命活动的最适气候条件[7]。指向合作模式的组织观,决定了STEM校本课程将具有校际合作、研究机构-学校合作、专家-学校合作、社区-学校合作等多种丰富的合作方式;指向多样化的课程观,预示着STEM校本课程趋向于发展出实验类、观察类、调查类等多样化的教学课程形式的开展。指向适应学校环境的学校观,体现着其立足于校园文化、本土文化的特色,贴近学生生活。指向教师权利自由充分实现的教师观,使教师角色发生转变的同时赋予教师更多自主权和价值。据此构建起适宜于STEM校本课程发展的理念体系。
3. 开发模式选择需利弊权衡
课程开发模式是对于校本课程而言的独特概念,正是由于校本课程这一课程形式的出现,使得课程开发权限由国家下放至教学一线。各校在自身开发能力、开发观念、校园文化等因素影响下进行判断选择,出现了多种课程开发模式,但不同开发模式由于适用条件与背景的不同,均有利弊。对其利弊进行分析,有利于对比权衡选择最适宜STEM校本课程开发的模式。
表3 课程开发模式及其利弊分析
开发模式类型 | 利 | 弊 |
课程引进 | 省去校本课程开发时间和精力 | 无法体现本校文化特色和满足学生的需要 |
课程创新 | 基于本校,满足了学生发展需要 | 对开发能力、经费等要求高 |
课程整改 | 立足已有课程,灵活调整修改 | 整合方式选择至关重要 |
根据对几种主要课程开发方式的分析可知,每种课程开发方式均各有利弊。如地形因子对生命系统的作用一样,不同地形对于生命系统的生命活动各有利弊,真正适宜的地形是在对比选择基础上的扬长避短。对于STEM校本课程而言,选择课程引进方式,照搬国外校本课程,将使得课程失去其校本性,失去对校本文化以及学生特性关注的开发,不利于育人价值的实现。选择课程创新方式,虽能有针对性得贴合学生特点并体现校本特色,但从零到一,需要耗费过多的时间、精力,同时,对课程开发者也提出了更高的要求。选择课程整改方式,通过课程整合、改编、补充、拓展等方式[8],利用已有课程内容来构建STEM校本课程体系,学科教师成为课程开发主体,学科知识成为主要课程资源,能够在节约时间、经费的基础上,通过对其校本性和内容编排的调控,实现其核心素养培养的价值。但STEM校本课程整改模式同样存在不足,其需要对其整改方式与过程进行科学完整的分析、判断,才能确保相关内容的有机整合和育人价值的实现。由此可知,STEM校本课程开发方式的选择需充分考虑各方式的利弊并遵循扬长避短的原则。
4. 开发人员影响STEM校本课程建设
STEM校本课程作为实现国家对人才要求的独特课程形式,其开发需要依据国家政策的要求,在课程理论知识的指导下,通过规划合理有效的教学形式形成雏形。并要求对教学实施过程与结果观察反馈,进行调整、再开发。在这一过程中学校领导、教师、学生、教研人员均发挥了重要作用。
表4 课程开发人员及其角色分工
人员 | 人员特点 | 角色分工 |
学校领导 | 遵循国家政策,着力于本校教育的发展和管理 | 管理者、决策者 |
教师 | 遵循学科教学标准,着眼于学科的育人价值,拥有教学经验 | 开发者、执行者 |
学生 | 作为教育对象,是教学效果的重要反馈 | 服务对象 |
教研人员 | 以教育为研究对象进行了深入研究,具有扎实的理论知识 | 指导者 |
开发人员作为参与STEM校本课程开发的人,如同生态系统中的人为因子,是对STEM校本课程开发而言影响最大的因素,开发者的能力、观念、期望都会对课程开发的结果产生关键影响[9]。因此,正如生态系统中的人只有在尊重自然规律的基础上,才能顺应自然发挥积极作用。STEM校本课程中开发人员的价值的发挥,首先需要开发人员建立起与STEM校本课程目标趋向相适应的思想观念,其次角色分工应充分考虑各人员特点、合理安排、密切合作,充分利用不同人员在课程开发环节中的作用,形成顺应STEM校本课程开发的人员系统,才能推进课程开发有序进行。
5. 课程资源搭建STEM校本课程内容体系
STEM校本课程是指通过融合科学、技术、工程、数学多种学科知识,保护和培养学生核心素养的校本性课程,其培养目标涉及科学素养、技术素养、工程素养、数学素养和人文素养等多方面的内容[9]。与传统的课程虽有所不同,但又相互影响、密切相关。实现STEM校本课程培养目标,需要学科课程、实践课程甚至生活实际提供素材,而STEM校本课程因其灵活性则能更好的补充学科课程教学上的不足。因此,对学科课程、活动课程、生活课程等几种主要课程资源的特点与目标进行分析,是将其作为STEM校本课程资源,发挥自身特性并服务于校本课程的重要基础。
表5 课程资源及其特点与目标
来源 | 特点 | 目标 |
学科课程 | 具有学科性,体现学科核心素养 | 使学生具备学科知识技能和学科核心素养 |
实践课程 | 具有趣味性,牢固掌握知识技能 | 帮助学生获得实践技能和科学思维能力 |
生活实际 | 具有生活性,利于感知知识理论 | 引发学生对生活实际的关注和思考 |
通过对学科课程、实践课程、生活实际三类课程资源特点和目标的分析可知,它们分别具有自身特点,并指向不同的教学目标,据此,确定其在整个STEM校本课程体系中的作用和地位。如同生态系统中的生物因子,作为生态系统的组成部分,同时也由其特点与作用决定着在整个生态体系中的地位与价值,并与生态系统产生相互作用。课程资源的不同特点使它们在实现STEM校本课程育人价值中发挥不同作用,并共同搭建起STEM校本课程内容体系。因此,进行学科课程、实践课程、生活实际的课程资源调配时,应当依据其特点,确保其对STEM校本课程教学价值发挥的意义最大化,促成它们在整个STEM校本课程生态中彼此的良性作用。
二、STEM校本课程生态构建
课程生态构建是指依据课程特点,对课程各影响因素进行调节整合,构建起利于课程发展和课程价值实现环境的过程。因此,在构建STEM校本课程生态时,应当基于影响因子作用方式和特点,依据生态系统原理类比,最终得出影响因子在整个STEM校本课程生态中的整合方式。
1. 遵循整体效应原理,关注影响因子间的相互作用
生态系统中的整体效应是指生态系统作为一个整体,其中的各个组成部分存在相互联系、依赖、制约的紧密联系[10]。体现在STEM校本课程生态中即是各影响因子相互联系,共同对STEM校本课程的价值性产生影响。如:国家政策作为国家对人才培养的要求,是最上位的影响因素,会直接影响开发理念的指向,同时以其期望达到的目标限定课程开发模式和课程资源组成,并进一步决定校本课程开发过程需要哪些人员的共同参与。其他因素同样存在类似的相互影响。据此可知,构建STEM校本课程生态,需以整体效应原理为原则,以国家政策为纲,同时关注各影响因子之间的相互作用,适度调整各因子,使得各因子构成适宜于STEM校本课程育人的生态整体。
2. 遵循共生原理,关注课程间的相互作用
生态学中的共生原理是指生态系统中生物与生物之间、不同系统之间的合作共存互惠互利关系[11]。在STEM校本课程生态中则体现在课程资源整改中,校本课程与其他性质课程、校际校本课程之间的交流和融合。STEM校本课程与其他性质课程的交流融合,即STEM校本课程资源整合。当前对STEM课程整合的研究表明,课程整改不应该只是课程内容的简单堆积,而应该是课程内涵和外延两方面的整合[9]。课程内涵的整合指通过综合性课题等形式将不同课程内容有机组合在一起,课程外延的整合是指通过对不同课程教学理念与目标的理解,在整合课程中体现并补充这些课程的教学理念与目标。校际课程交流则更多体现在校本课程开发经验的交流与学习上,当前我国STEM校本课程开发尚处于初级阶段,各校在开发过程都会遇到障碍,通过校际交流,有利于彼此经验的相互借鉴和STEM校本课程的发展。同时,通过对德日美等国研究成果的分析也可让STEM校本课程开发过程少走弯路、促进不同学校STEM校本课程在共生中发展。
3. 遵循限制因子原理,把握培养目标一致性原则
生态学中的限制因子原理是指,当生态系统中的某种生态因子处于最少量或过量时会对生物的各项生命活动产生影响[10]。对STEM校本课程生态而言,同样需要遵循这一原理,关注校本课程的影响因子。STEM校本课程的国家政策、开发理念、开发模式、开发人员、课程资源等影响因子,如果其中某个因素与STEM校本课程培养学生核心素养的育人价值相悖,均会成为限制因子,影响整个课程体系作用的发挥和育人价值的实现。因此,STEM校本课程体系中的各影响因子,均应当以其的培养目标为基准,共同推动STEM校本课程体系实现培养学生核心素养的育人价值。
4. 遵循反馈调节原理,推进课程开发反思性实践
生态学中的反馈调节原理指生态系统中各生态因素作用的结果作为信息反过来调节作为原因的各生态因子的过程[11]。当前对校本课程的开发指出,校本课程应当走向由“开发-实施-观察-反思-再开发”组成的反思性实践[6]。因此,在STEM校本课程系统中,各影响因素与STEM校本课程构成的课程体系间显然也存在着反馈关系。学生作为STEM校本课程的服务对象,其对课程的体验反馈以及育人效果测评作为课程实施效果的判断依据,反作用于校本课程开发过程,促进对课程开发过程的调整,推进STEM校本课程的再开发,实现以评促开发、以评促育人价值实现的过程。
利用生态学原理对STEM校本课程生态进行分析可知,在其课程生态构建时,应当以国家对人才的培养目标为基本导向,确保各影响因子指向共同目标,关注各影响因子间相互作用,并藉此调节生态系统中的影响因子,通过整合其他属性课程资源和借鉴其他课程经验促进校本课程开发,在课程实施中,注重课程评价的反馈价值,在评价结果的基础上实现STEM校本课程的反思性实践。
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