3個STEAM案例|詮釋為什麼跨學科才是最好的學習方式

2021-01-15 探星營地

在探仔的學習過程中,初中學完二次函數,到高中後才從物理學科中找到二次函數的實際用途;高中學了虛數,也許只有上大學電子專業時才能發現虛數的實際功用,但大學並沒有選擇電子專業,所以到現在也沒能掌握虛數的實際應用。

學習短期內看不到實際意義的知識,會明顯降低學習的興趣,也會讓知識變得更加抽象而難以理解。

因為學習過程中學科過於割裂,學生通常難以理解各個學科之間是如何聯繫的,這時,跨學科學習的優勢就顯現出來了。

什麼是跨學科?

跨學科以單學科為依託,但要超出單學科研究的視野,關注複雜現實問題或課題的全面認識與解決,有明確的、整合的研究方法與思維模式,推動新認知、新產品的出現,鼓勵在跨學科基礎上完成創新與創造。

探星營地一直堅持的「STEAM」培養模式,就是跨學科教育。

▲探星STEAM營:海上的天空之城創作中

多學科並不是跨學科

我們容易把多學科與跨學科混為一談。多學科通常指兩門及以上學科的見解並置於一起。比如,針對「水」的主題課程,語文教師介紹與水有關的詩詞、文化,物理教師介紹水的三態變化,生物教師介紹水對於生物體的巨大作用,地理教師介紹水在地球系統中的重要作用……但是課程到此為止,不進行整合,學科間是相鄰關係。

多學科課程好比一盤水果沙拉,不同種類的水果只是被沙拉醬混合在一起而已。而跨學科恰恰要求有真正意義上的整合,並且選題更加具體。美國國家科學院專門指出:只要不是僅僅把兩門學科粘在一起創造一個新產品,而是思想和方法的整合、綜合,那就是真正的跨學科。

▲探星STEAM營:海上的天空之城創作中

真正的跨學科主題學習需要從現實情境中提煉出更多的跨學科課程研究的視角,進而整合生成全新的課程。比如,圍繞水這個主題,可以研究水的物理、化學性質與生產生活;水與生命的關係(動物、植物、微生物);水與地球的各個系統(大氣、生態、地質、氣候、土壤、熱力);水資源研究(淡水、汙水處理、灌溉、淨化、汙染、再利用);水資源管理(水壩、節水、發電、引水、現代農業、雨水收集);水與社會、經濟的相互作用(價值觀、城市、運動、信仰、治水、航行、運輸、運河、起源、一帶一路、國家邊界、遷徙、戰爭);水與文化的共生(藝術、語言、風俗、音樂、茶藝、慶祝活動、詩歌、攝影)。

從三個STEAM案例看跨學科優勢

▎我是勤勞的勞動者

這是小學高年級的視覺藝術語文課,即語文與美術整合課程。

我們來看教學目標:

▲ 分析讓·弗朗索瓦·米勒的名畫《扶鋤的男子》,學習畫家怎樣用線條與空間強調主題;

▲ 就怎樣理解油畫、如何使用視覺證據證明自己的觀點等問題展開討論;

▲ 對畫中人物進行情感揣測,並寫一首小詩表達自己的觀點;

▲ 為一位辛苦工作的家庭成員作畫,來證明自己已經理解如何使用線條及空間強調主題。

這份教學目標中,我們可以看到有歷史、美術知識與創作、討論、詩的寫作、德育等要素。或許大家都好奇,這些內容是怎麼有機整合到一起的呢?

在本課中,學生要了解藝術史方面的內容,不但要學會從作品當時的社會、宗教、物質、事件等多個角度對名作《扶鋤的男子》進行分析,還要了解藝術家的生平與作品特點,學習審美,練習美術方面的基本功,通過觀察畫家對於空間和線條的把握來學習怎樣用線條與空間強調主題。

學生還需要在豐富細節的基礎上猜測畫中人物的內心與情感,包括成畫的年代、畫作的主題、畫作中的矛盾與衝突、畫作中的遠近虛實對比等,用細節作為論據證明自己對於畫中人的情感揣測並與他人分享、討論乃至辯論,這就是分析、評價與綜合,展示了對學生高階思維能力的培養。

寫一首小詩描寫畫中人物並為一位辛苦工作的家庭成員作畫,又巧妙地將創作與德育進行了融合。

這個課程非常經典,它告訴我們,通過教師的有效合作,傳統的課程也可以改良成跨學科課程。

▎橋梁中的懸臂

這是一個5-6年級混齡教學的STEAM課程。指導學生學習懸臂結構及其在生活中的應用。

課程重點是讓學生像工程師一樣思考、學習。了解並搭建橋梁中的懸臂結構,體會在工程領域中設計、製作、反思與修正的重要性。鍛鍊同他人交流與合作的基本技能,感受如何通過不斷嘗試與改進,更好地達成目標.

我們用布魯姆教學目標分類理論分析課程中預置的全部問題分別屬於哪一層次。

▲ 理解:塔吊的結構為什麼能夠吊起重物?用自己的話說出什麼是懸臂?對照塔吊尋找什麼是梁,哪裡是固定點?

▲分析:塔吊的原理和槓桿有什麼相同點和不同點? 思考塔吊的吊臂為何有那麼多三角形?起什麼作用?參考實際生活中的例子,除了受力,懸臂還會受哪些方面的擾動?

▲ 應用:吊臂遠端還是近端更能吊起重物?說說塔吊的結構原理是什麼?吸管搭建的懸臂結構受到哪些方面的力?

▲ 評價:你從別的組的結構中學到了什麼?為一位辛苦工作的家庭成員作畫,來證明自己已經理解如何使用線條及空間強調主題。

從預置的問題中可以看到大量的鍛鍊高階思維能力(分析、綜合、評價與創造)的問題,這些能力靠傳統的做題方式是難以獲得的。最為關鍵的是,教師在設計課程的時候就要思考問題如何設定,而不是結束後思考。這個課例同樣經典,它告訴我們怎樣才能問出高質量的問題。

▎如何更好地向北京市民宣傳南水北調工程進而影響市民的節水行為

這是北京市廣渠門中學的課程,教學目的是讓學生深入了解了南水北調的科學知識、工程知識,進行社會研究,並嘗試設計改造方案和預算,說服校領導,爭取經費。真實地、試驗性地改造學校的一部分設施來節水,並向學校各年級推廣節水方法,以達成節水的目的。

讓學生親歷研究過程,使學生參與最大化,讓學生利用對照實驗和證據提高思維能力,為學生創造機會分享想法、使用各種方式和工具陳述數據、口頭介紹,並利用網際網路進行傳播。

課程打破了學科界限,將分析思維應用於項目研究,讓學生從更高的視角去綜合信息,建立聯繫,得出結論,鼓勵學生分析歷史和時事,培養學生研究、寫作與展示意願。

該課程不但很好地詮釋了「科學的應用經常會對倫理、社會、經濟和政治產生影響」這個大概念,還提升了學生的核心素養,讓學生文理兼修,全面發展。

跨學科為何重要?

▲探星STEAM營:海上的天空之城創作完成

▎具備高階技能,適應社會變化

暴風般席捲全球的新冠肺炎,讓我們更深刻地意識到,孩子們會面臨一個各方面都是變局的社會,我們下一代所需的生存技能和我們這一代有很多不一樣。

在未來,千萬不要以為選了一個行業,這個行業就一定能夠保證一輩子衣食無憂。一份主業+一份精通到可以作為職業的技能,這個技能可以輔助你的主業,讓你變得更加不一樣。

跨學科同樣要求單學科要學得紮實,擁有同樣紮實的多科知識,會產生一些獨特的技能組合。比如我是個金融從業者,假如我西班牙語能達到口譯的程度,如果真的有一天行業不景氣了,我就可以轉到另一邊去,所以探仔覺得這可能是一種新的思路。

同時面對變局我們更需要應對現實的能力,跟人打交道的能力,識別人心的能力,溝通表達的能力,邏輯思考的能力,批判思維的能力都將為我們的孩子的競爭中插上翅膀。也是在跨學科學習中可以得到培養的能力。

對於教育來說,你學得越雜,越跨界,以後可能生存能力就越大。

▎通過跨學科,尋找熱愛,激發興趣

其實教育就是一個手段,最後的目的就是一個:怎樣能更好地激發興趣。

跨學科教育從解決實際問題出發,讓孩子在學習的當下就看到意義所在,可以大大激發孩子的學習興趣。

▲探星STEAM營:營員們的剪切板

通過對不同學科的鑽研,也能更好地找到自己的熱愛所在。

探星營地中的跨學科

儘管現在政府極力推動將跨學科納入學校課程體系,但教師觀念的更新,高水平跨學科課程的設計,還需要一段時間。

而在探星營地,我們2019年暑假就集結了來自哈佛、MIT、清華大學的優秀教育工作者,舉辦了青少年美式STEAM營會,為孩子們帶來真正的創新啟蒙,也將跨學科教育落地。

▲探星STEAM營:海上的天空之城

探星營地擁有強大的創新導師團隊:

張強(創始人):麻省理工斯隆商學院管理科學碩士,清華大學電子信息科學專業學士,自2013年起,與麻省理工學院教授及美國頂級學區代表合作探索STEAM教育在中國的落地。多年營地教育和營地課程研發經驗。

John Stadler(首席營地教育專家):哈佛大學經濟系榮譽學士、甘迺迪政府關係學院博士,與哈佛前院長聯合創立Parker Charter Essential School為美國創新教育知名案例。深諳東西方教育文化差異,致力於推動營地教育在亞洲的發展。全球二十餘個營地PBL課程研發顧問。

吳迅(課程創新總監):英國愛丁堡大學教育學碩士,十餘年教學、課研、教師培訓經驗,主導美國High Tech High中學等國內外知名教育創新前沿學校課研項目,曾訪問美國史丹福大學等權威教育創新研究機構。並為國內多個營地機構提供課程指導意見。

陳帆(科學課程顧問):英國曼徹斯特大學商學院碩士,清華四川能源網際網路研究院助理研究員(社會科學)。主導STEAM教育與科學研究的降維融合,建立新能源方向STEAM教育體系,領頭能源領域PBL項目在營地的落地。DeX青年國際營資深營長。

Janot Han(營地課程導師):美國貝洛伊特文理學院物理學專業。多年一線教學經驗,參與探星營地課程研發和導師培訓,STEAM主題營和國際青年營資深導師。

我們將在跨學科STEAM的創新教育道路上不斷深耕,2020精彩繼續。

更多關於跨學科的交流,探仔在這裡隨時歡迎你來:

173 0801 3110

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