周素莉 张可伟 徐红彩

摘 要：融合了科学、技术、工程、艺术和数学的STEAM教育在中国迅速发展，然而随迁子女的STEAM教育几乎為空白。就此，本文介绍了苏州市随迁子女综合课程STEAM项目。文章以项目中的“搭建倍力桥模型”课程为例，结合STEAM教育理念，对其线上线下混合协作的学习方式进行了分析。研究认为，该学习方式虽然存在一定不足，但在现有条件下是随迁子女接受STEAM课程的一种有效方式。

关键词：STEAM；随迁子女；在线课堂平台；混合学习

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2018）17-0001-04

一、问题的提出

STEAM教育融合了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）等学科的课程学习，以培养学生创新思维、问题解决能力为核心。[1]该教育理念首先由美国国家科学委员会于1986年提出，并在美国迅速推广。[2]随着STEAM教育在美国的发展，该教育理念也迅速被英、德、日、韩和澳大利亚等发达国家引入并实施。[3] STEAM教育在中国虽然起步较晚，但自2007年引入后便得到重视和推广，同样发展迅速。北京、上海、江苏等地均出台政策文件，以促进STEAM项目的开展。教育部于2016年在《教育信息化“十三五”规划》中更是明确提出了积极探索STEAM教育的要求，将STEAM教育提升到了国家战略层面。[4]在中小学的STEAM教育方面，苏州市走在全国前列，在多所中小学中开设了STEAM课程，许多课程已形成校本特色并得到积极推广。

目前我国开展的STEAM教育实践基本集中在基础设施及师资条件较好的公办学校，在条件较差的学校，如民办的随迁子女学校，STEAM教育则仍是空白。笔者曾对苏州13所随迁子女学校的教师进行访谈调研。调研发现，随迁子女学校无法开展STEAM课程，主要是由于基础设施缺乏、师资力量有限和学生基础薄弱等原因造成。让外来务工随迁子女接受优质教育资源是区域教育均衡发展的重要目标，然而就现实而言，民办随迁子女学校的办学条件很难在短时间内得到实质改善。因此，为了在现有条件下尽快地使更多的随迁子女能够接触到STEAM教育课程，苏州市教育局携手某教育公司通过探索，首创出一条将STEAM课程资源输送至随迁子女学校的途径，提出了一套小学综合课程的项目方案。该项目将小学科学课程与STEAM课程相结合，筛选科学课程，通过在线课堂平台将STEAM课程引入随迁子女学校。项目聘请教学特级名师进行线上直播授课，线下由随迁子女学校的教师作为助教，引导学生动手操作与课程内容相关的科学实验。这种在线学习与面授学习相结合的学习方式被称为混合学习。[5]有研究者认为混合学习将成为未来主要的学习方式。[6]也有研究者认为，这种线上线下混合的学习方式是否真的优于单纯的在线学习和面授学习还有待进一步探讨。[7]

线上线下混合协作的学习方式尚处于探索与发展阶段，而将其引入到随迁子女的STEAM教育中更属国内首创，因此在该学习方式下，随迁子女的学习情况及学习效果尚不清楚，学生对于该课程的兴趣也不了解，不利于随迁子女STEAM教育的发展。因此，本文从苏州市21所正在实施该项目的民办随迁子女学校中随机选取4所学校进行调查，通过学生访谈问卷及相关课例展示，结合STEAM教育的相关理念，对线上线下混合协作的学习方式进行分析，阐明该学习方式的特点，以期促进随迁子女学校STEAM教育的开展，切实推动区域教育的均衡发展。

二、项目简介

1.随迁子女STEAM项目

该项目基于苏州市“2017年民办教育发展项目”，针对民办随迁子女学校缺少科学教育的现状，将小学科学课程与STEAM课程相结合，通过在线课堂平台进行教学。项目聘请5名特级教师进行线上教学，并分派工作人员到各随迁子女学校配备教学设备及进行其他准备工作。随迁子女学校教师担任线下试验部分的助教。项目具体工作由苏州市民办教育处与某教育公司组织进行，先在苏州市自愿参与的21所民办随迁子女学校试行一年。

2.平台功能分析

课堂平台为某互动客户端，由苏州市民办教育处委托某公司设计开发。平台的功能流程如图1所示。线上教师在注册登录后可创建房间，随迁子女学校（项目学校）的学生在注册登录后进入教师创建的房间。线上教师点击“开始直播”上课，并可以通过“添加文档和文件”上传教学课件和打开所需课件进行教学。教师与学生可以进行在线视频交流。教师还有“工具箱”，其中包含黑板、答题器、随机提问、辅助摄像头、倒计时、截屏和共享盘等小功能。另外，客户端也包含摄像头、麦克风和扬声器等基础设置功能。

3.课程概况

随迁子女小学综合课程STEAM项目聘请教学特级名师进行线上直播授课，线下部分由随迁子女学校的教师作为助教。课程针对随迁子女学校小学3-4年级学生。课程共8个主题，一学年总课时数为24课时（40分钟/课时），课程时间安排在中午11：50-12：30，未占用传统上课时间。笔者选取第一学期的“桥”、“交通”、“能源”和“信息”4个主题进行研究。课程设置如表1所示。

笔者跟踪调查了第一学期所有课程的上课学习情况，并针对随迁子女对本学期STEAM课程的喜好及兴趣点，采用访谈问卷的形式对4所学校的120名学生进行了调研。访谈问题为：“你喜欢这学期的科学课么？说一说哪些地方让你觉得很有趣。”剔除回答重复和逻辑不符的问卷，得到有效问卷113份。将原始数据进行如实登录后利用Nvivo11质性分析软件进行编码整理，结果如表2所示。调研结果发现学生一致表示很喜欢这学期的科学课，学生感兴趣最多就是可以动手做实验，可以体验到其中的乐趣和团结，失败的教训和成功的喜悦，锻炼了动手能力。其次，学生普遍觉得名师线上讲课很吸引人，既可以拓宽科学知识面，又可以举手发言与老师互动。还有很多学生觉得做实验的时候可以分组合作交流，很快乐。

另外，具体从学生感兴趣的课程主题来看（表3），感兴趣最多的是“搭建倍力桥模型”，学生认为既复杂又神奇；其次是“制作气球反冲小车”，学生认为气球越大小车越远很有趣，喜欢离开座位进行比赛的上课形式；再次是“点亮小灯泡”和“用莫尔斯电码表发报”。因此，笔者根据学生的兴趣点，选取学生感兴趣最多的课程“各种各样的桥”及其课程相关实验“搭建倍力桥模型”进行课例分析。

三、“各种各样的桥——搭建倍力桥模型”课例

1.学习主题及涉及学科分析

学习主题：各种各样的桥——搭建倍力桥模型。

涉及学科：

（1）科学。各类桥承重中蕴含的物理知识，如压力与张力。

（2）数学。将各类桥的外形简化为各类几何图形。

（3）工程。倍力桥模型的搭建过程及搭建完成后的承重测试。

（4）技术。倍力桥模型搭建过程中的动手能力与技巧。

2.学情分析

学生父母均为外来务工人员，文化程度较低，辅导子女学习的能力较差。学生科学素养较弱。

3.学习目标

了解桥梁作为一种支持物体在某个跨度上移动的结构；了解在桥梁中起重要作用的两种力：压力与张力；熟悉桥面、桁架等桥梁术语；了解在桥梁设计中如何发挥三角形的作用；掌握倍力桥模型的搭建及承重测试方法。

4.学习过程

（1）线上学习阶段

线上学习阶段由名师在线教学（20分钟），具体学习过程如表4所示。

（2）线下试验阶段

线下试验阶段，学生动手完成倍力桥模型的搭建，线下助教为随迁子女学校的教师（20分钟）。教具由线下教师分发，学生2-4人为一组，小组协作完成倍力桥模型的搭建及承重测试。学生遇到困难时由线下助教进行指导。绝大多数学生均成功完成了模型的搭建，顺利通过了承重测试。各小组将各自搭建的倍力桥模型进行互相展示评价。试验的成功给学生们带来了成就感和满足感，这种正向反馈也许是学生们认为该部分最为有趣的原因之一。

5.学习方式小结

由苏州市教育局携手某教育公司实施的小学综合课程STEAM项目首次将线上线下混合协作的学习方式引入STEAM课程中。笔者将该学习方式进行总结（见图2），明显地，该学习方式分为两部分：学生首先通过线上的在线课堂平台进行STEAM課程学习，并且通过在线课堂平台与线上教师交流互动，实现良好的即时学习效果；然后线上教师引导学生进行线下试验，在线下试验阶段，学生以小组为单位进行交流，协作开展试验，形成最终成果后进行交流展示和相互评价。

北京师范大学余胜泉教授指出，融合的STEAM教育具备新的核心特征：跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性等九大特征[8]。本课例的线上学习阶段，桥的有关知识学习以工程为核心，涉及科学、数学和技术，很好地体现了STEAM课程跨学科性这一最重要的核心特征。线下试验阶段，学生通过小组协作、共同动手动脑完成了具有挑战性并且难度适中的倍力桥模型搭建，搭建完成给学生带来了成就感，充分体现了课程的趣味性、体验性和协作性。倍力桥模型搭建完成后，试验还设置了模型的承重测试，体现了其中实证性的特征。在倍力桥模型搭建的过程中，有的小组能够搭建得又快又稳，表明他们了解了其中的原理，掌握了搭建该模型的技术，运用技术解决问题的能力得到了培养，体现出课程的技术增强性特征。运用线上线下混合协作的学习方式很好地体现了STEAM教育九大特征中的跨学科、趣味性、体验性、协作性、实证性和技术增强性等六个特征，表明该混合学习方式是一种适合随迁子女STEAM教育的学习方式。

《中国STEAM教育发展报告》指出，STEAM课堂教学通常应具备六个共同要素，即真实情境、实际问题、设计方案、实施方案、改进方案和形成最终成果后的交流展示。[9]本课例中的线上学习阶段，老师通过提问“你看到过什么样的桥？”等问题及布置“拍摄家乡桥”等作业，将学生带入到真实情境中。但是在线上线下阶段均未从实际问题出发来设计方案，学生只是在线下根据线上老师设计的方案进行方案实施，并且未进行方案的改进，在形成最终成果后有一定的交流和展示。因此该学习方式体现了六个共同要素的真实情景、实施方案和成果交流展示三个共同要素，在实际问题、设计方案和改进方案三个方面没有具体体现。在学生的学习过程中，线上教师虽然能够进行引导，不是灌输式教育，但教师可能仍存在过多的主导作用，这是该学习方式需改进的地方。

四、结束语

线上线下混合协作学习方式成功地解决了随迁子女学校因硬件设施有限及师资力量薄弱而导致的难以开展STEAM课程的问题，一定程度上体现了STEAM教育的核心特征和课堂教学等共同要素，让随迁子女首次接触了STEAM教育理念，学习了STEAM教育课程，有效地提高了学生的核心科学素养及交流协作能力。

参考文献：

[1]杨晓哲.STEM与创客教育相关的概念溯源[J].中小学信息技术教育，2015（11）：19-20.

[2]朱学彦，孔寒冰.科技人力资源开发探究——美国STEM学科集成战略解读[J].高等工程教育研究，2008（2）：21-25.

[3]陈强，赵一青，常旭华.世界主要国家的STEM教育及实施策略[J].中国科技论坛，2017（10）：168-176.

[4]教技[2016]2号.教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[Z].

[5]詹泽慧，李晓华.混合学习：定义、策略、现状与发展趋势——与美国印第安纳大学柯蒂斯·邦克教授的对话[J].中国电化教育，2009（12）：1-5.

[6]赵冬梅，尹伊.基于Blackboard平台的混合式学习模式教学实践探究[J].现代教育技术，2012，22（9）：41-44.

[7]方中玉.在线学习与混合学习对比研究[D].西安：陕西师范大学，2015.

[8]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（4）：13-22.

[9]王桂娇.《中国STEAM教育发展报告》发布[J].中小学信息技术教育，2017（4）：4.

（编辑：王晓明）