疫情期间的“STEAM”线上学习施策.docx

疫情期间的“STEAM”线上学习踊摘 要2020年新型冠状病毒突如其来，学生不得不居家学习，教师组成团队，开展了以认识“新型冠状病毒”， 培养科学精神为主题的“STEAM”线上教学。本文通过设计科学合理的项目问题、各学科教师的配合协作、寻找有价值的 资料和信息、做好线上指导、做好学术规范和具体操作等措施帮助学生深入探究问题，实现核心素养的提升。关键词新冠病毒"ATEAM”;线上教学;科学精神教育教学中发展学生核心素养，"STEAM"（STEM）教育是一条有效途径，其主要表现在从真实的问题情景出发, 展开跨学科、跨专业的综合性学习。"STEAM教育的主要目标是培养学生分析问题、解决问题的综合能力以及提高他们 跨学科的思维能力，其成为未来教育改革创新的重要方向。”本次教学中涉及三个关键问题，即“疫情”“STEAM”，线上学习。“疫情”是基于真实情景的研究对象，“STEAM”是学 习的实践过程，线上学习是载体，三者是统一的整体，如何让学生在疫情期间展开有效的学习？科学合理地设计有关新 型冠状病毒疫情"STEAM”项目问题是关键。“所有STEM课程都以项目作支撑，以开放性的真实问题为导向，让学生围 绕项目、解决问题、完成任务。”为了帮助学生高效检索信息，使用有价值的资源，开展对学生的线上指导，为此，团 队做出了以下思考和施策：一、设计科学合理的项目问题是学习有效开展的关键基于学情，科学合理的问题设计有助于学习有效持续地开展。设计科学合理的项目问题，要充分考虑学习者的层 次、能力，所能具备的学习条件，及使用到的学习工具等，越充分越有助于学习目标的达成。笔者面对的是普通高中二年级学生，在病毒学、历史学、数学统计等方面有一定的专业基础，有能力解决一些基 本问题，学生具备在线学习，检索资料的电子设备。由此，笔者团队展开了如下思考，认识“新型冠状病毒”，首先应从 了解病毒性传染病的特点开始，团队设计了近年来世界主要病毒性传染病一览表，要求学生在制表的基础上归纳总结其 特点，引导学生从历史学、生物学、政治经济学角度去思考，认识传染病对人类社会的重大危害。认识“新型冠状病毒” 离不开重温中国“战疫”的过程及世界“疫情发展状况，这涉及时事政治，如果要引导学生深入探究和思考，则需要进行一 些实际操作。为了深刻认识“新型冠状病毒”疫情，团队确定了四个驱动性任务，包括若干个问题：驱动性任务一问题1：列表比较近年来世界流行病毒性传染病。问题2：归纳总结病毒性传染病的特点（从传染源、传播方式及危害等方面分析）。冏题3：请你了解欧美等国家对待野生动物的一些具体做法和法律法规，结合身边事例分析我国民众对待野生动 物的现状。谈谈如何处理人与动物的关系，人与自然的关系？驱动性任务二从生物学的角度分析病毒性传染病的致病机理。问题1：请结合病毒的生存方式分析新型冠状病毒是如何侵入人体并导致新冠肺炎？问题2：医学上是如何检测确诊新冠肺炎的？问题3：实验室能否用培养基直接培养病毒，专家团队是怎样研究新冠病毒的，目前取得了怎样的进展？驱动性任务三问题1:搜集中国新型冠状肺炎发展数据，绘制疫情发展变化曲线图（包括确诊病例、疑似病例、治愈病例、死 亡病例），结合我国应对措施分析我国新型冠状病毒发展过程（注意主要拐点）。问题2：搜集并绘制世界新冠疫情发展曲线图，对比中国与外国疫情发展，谈一谈中国应对疫情措施的有效性及 原因。驱动性任务四表达对中国抗击“新型冠状病毒”或者人类与动物关系的思考，要求用自己喜欢的方式完成，写倡议书、文学创作、 绘画、手抄报、手工制作等。引导高中生深入认识当前“疫情”是跨学科知识与技能的连接点，而真实的“疫情”为学生进行跨学科知识迁移提供了 支架。问题设计充分合理，渐次深入，环环相扣，符合学情和学生认知规律，一方面有助于学习的持续开展，另一方面 也有助于学习兴趣的保持。问题设计要有开放性空间，这样才有利于学生个性化的发展需求。例如，驱动任务四中关于疫情的“交流表达”，学 生有足够多的选择空间，可以选择文字、绘画、音乐、手工制作等进行多样化表达。二、跨学科指导，离不开各学科教师的配合协作在本次项目问题设计与指导中，涉及政治、生物、地理、历史、数学、语文等学科，尤其是涉及高中生物学的内 容，专业性较强，需要生物老师来完成问题的设计，并在学习过程中提供学习支架和在线指导。为此，笔者邀请了两名 生物老师加入团队，共同商讨。在帮助学生完成驱动性任务二过程中，为了让学生从生物学角度认识病毒性传染病的致 病机理，笔者及两位教师设计了专业性问题，并为学生解决问题提供了资源支持，分别在钉钉和QQ上进行了在线指导。 在指导过程中，教师展示了个人对项目问题的思考和详实的分析，为学生做出了示范，激发了学生运用资源有效解决问 题的兴趣，提升学生在线学习的质量。三、寻找有价值的资料和信息是完成项目学习的基础由于线上学习的特殊性，学生解决问题必须借助相关书籍、在线资料进行归纳、总结、分析、判断。如何搜寻有 效资料是学习的保障，而这一点又偏偏是学生的弱项。基于西部偏远地区学情和学习方式单一的现状（在通常的学校教 育中，尤其是笔者团队所面对的学生，学习过于依赖教师，不善于主动收集资料），教师要进行有力的引导，甚至要提 供相关网站（知网等）和一些书籍、论文资料等助力其展开深入阅读与思考。例如在完成驱动任务一的过程中就为学生 提供了至少三大类资料：（一）参考书籍：美罗伊斯L.N.玛格纳传染病的文化史;美约翰巴里大流感：最致命瘟疫的史诗。（二）知网查询到的重要论文资料：马建章，孟宪.美国野生动物管理历史简介；常纪文.我国野生动物走私的法治现状、问题与建议。（三）新闻客户端资料：一财社论：禁食“野味”需去除思维根源；中国新闻周刊：疯狂的野味市场：疫情期间顶风作案，打着科研旗号盗猎。笔者及团队提供给学生的资料有针对性，方便学生阅读和归纳总结，这为学生顺利解决问题提供了资源保障，有 利于学生从更广泛的视野和空间中解决现实问题。例如在回答驱动任务一的问题2时，能够从生物学、社会学、历史学、 国家安全等方面做出有深度的思考，并在论证的过程中提供丰富的例证，使问题的分析更具逻辑性和严密性。四、教师做好线上指导，是完成“STEAM”的重要保障充分发挥学生解决问题自主性的同时，教师作为指导者和学习者，也要将自己融入问题解决的过程中，为学生提 供学习支架，及时解决学生存在的问题，是学习持续顺利进行的重要保障。在持续两星期的学习中，笔者及团队利用钉 钉、qq等办公交流软件，进行了认识病毒（如新冠病毒）病毒性传染病的致病机理画曲线图、重温中国伟大 抗疫来自心灵的语言等4课时的线上指导。指导包括纠偏，教师示范，展示优秀作业、组织学生表达交流等。为了有效指导学生学习，团队成员既是问题的设计者，也是问题的回答者，将自己充分融入问题的解决过程中， 和学生一起收集、查询资料，验证逻辑判断、弥补缺漏。对每一项驱动任务的问题，在力所能及的范围做出了尽可能的 回答，完成任务一字符约6800;任务二约5000;任务三约2400;任务四约540。完成了近年来世界主要传染性病毒一览表, 绘制疫情曲线图2幅，示范诗歌作品一首没有谁在乎带汁的吠声，穿越苍茫的星辰在新型冠状病毒疫情期间的反 思。线上指导，本团队采取教师和学生协同并进的学习策略。教师始终将自己置于学习的前列，以自己的行为影响学 生，鼓励学生，这一过程虽辛苦，但师生共同获益。例如在驱动任务四中，在笔者的示范带动下，学生的学习输出形式 多样，表达异彩纷呈，有诗歌、对联、散文、小论文、倡议书、“抗疫”绘画等。五、学术规范和具体操作是提升核心素养的重要抓手笔者团队对学生核心素养的培养，既注重发展学生的科学思维，培养科学品质，又注重培养学生的社会责任感。 主要抓手表现在以下两个方面：（一）在学生解决问题的过程中，注意学术规范和科学精神的养成本次学习除了要求学生视野广阔、从不同角度看问题，回答问题论证严密、言之有据，表达规范准确之外，还要 求在陈述观点的过程中，注重用事实和数据说话，推理力求恰当合理，引用资料注明出处。例如在驱动性任务二中的一 段表述：病毒检测和新冠肺炎的诊断：研究人员设计了几个针对2019-nCoV基因组的ORFIab、N和E区域的特异性、敏感的检测方法，以及检测临床 标本中的病毒RNAo（资料来源：朱小丽，黄翠等：新型冠状病毒研究进展.中国生物工程杂志）（二）具体实操，感知“抗疫”精神通过具体真实的情景问题，真切地感受政府和人民伟大的“抗疫”精神，提升学生的社会责任感。例如对驱动性任务 三的问题设计中，就巧妙地渗透了这一目标。绘制疫情发展变化曲线图，结合我国应对措施分析我国新冠疫情发展过程, 旨在通过具体的数据、实际操作来感受我国疫情爆发后的发展变化过程，通过对疫情发展的分析，学生重温中国人民与 “新型冠状病毒”展开积极斗争的历程。在具体操作中引导学生关注大事件，例如：1月23日中国政府采取了关闭离汉通道等空前全面、严格、彻底的措施。全国各省市陆续派出医务人员驰援武汉。2月12日左右确诊人数急剧增多。截止2月8日火神山医院和雷神山医院全面投入使用，更多的疑似病例得到确诊。“封城”是历史上罕见的措施，可见国家应对疫情的决心之大、力度之强，武汉及湖北人民所承受之重。火神山医院 和雷神山医院迅速建设和投入使用，则是国家和人民同心抗疫的有力体现，任何伟大的斗争都离不开坚强的领导和艰苦 卓绝的努力。学生画疫情曲线图，关注疫情拐点，不可能遗漏：2月29日，确诊和治愈病例基本持平，之后确诊和治愈病例曲线呈反向发展。截至3月10日，湖北疫情得到全 面控制，武汉投入运营的方舱医院全部休舱。为了让擘生感受到中国抗击疫情的有效性，团队设计这样的问题：搜集并绘制国外新冠疫情发展曲线图，对比中 国与外国疫情发展，谈一谈中国应对疫情措施的有效性及原因。通过对世界疫情图的绘制，会发现：从3月6日开始，世界范围内新型冠状肺炎确诊呈现快速增长态势，3月16日累计确诊人数达86434人，从3 月17日开始世界范围内确诊人数呈急剧暴增态势，4月2日累计确诊人数达813648人。从当时的数据来看，疫情在中国爆发的前期，海外国家忽视了对疫情的有力布控，公民的防范意识较为淡薄，给 疫情的发展造就了可乘之机。而中国采取最严格的封城措施，全国各地启动重大突发公共卫生事件一级响应，管制交通 道路、限制人员流动等硬核防控措施。全国各省市医务工作者驰援武汉，用最快的时间建设了火神山、雷神山、方舱医 院，国家实行免费医疗救治。在具体问题解决的过程中，通过对这些内容关注，让学生明白“抗疫”不单单是一种概念， 而是感知的事件，国家层面的决策，是强有力的措施、广大民众及医护人员的艰辛努力，这些具体的操作会潜移默化地 激发学生爱国热情，培养其社会责任感。这次围绕“认识新冠病毒”展开的项目性学习实践活动，是在新冠病毒肺炎疫情爆发、学生居家隔离期间展开的。学 生采取的是线上学习的模式，教师通过现代网络技术，为学生提供学习指导，教师和学生都有相对独立、自由的空间。 而“STEAM”的学习方式，更是打破了原有传承性的学习模式，在学习任务的驱动下，通过跨学科学习来解决现实问题， 使学生学习变得更加积极主动。特别是学生能够利用网络这个足够广阔的空间来获取异常丰富的资源，看待问题的视野 更加开阔，解决问题的思考角度更加全面，为他们较为深刻地解决问题提供了资源和方法支持。通过此次较为深广的项 目学习体验，锻炼了学生探索解决问题的能力。通过“重温”伟大的抗疫斗争，学生的社会责任感进一步增强。但本次线上的项目性学习，依然留下了不少值得思考的问题：团队对学生的学习评价设计不够科学合理，虽然设 计了量规评价和细则，在线上对学习成果进行自主评价和教师评价，但效果不明显。“STEAM课程实施需要丰富的资源 环境，通过各种学习环境中持续的信息传达、指导与资源供给，支持学生进行STEAM学习”，从硬件准备来看，一部 分学生学习工具较为单一，只有一部手机，有些资料无法及时下载或者打印，影响了学习效果。线上学习，也暴露出学 生自主学习能力不足，后期学习无法跟进等问题。无论如何，线上教学、“STEAM”学习，代表了未来学习的一种方向， 对于今后的教与学都有借鉴意义。参考文献：朱小丽，黄翠等.新型冠状病毒研究进展J.中国生物工程杂志，2020, 40 (1/2) ： 38-50.2赵中建，龙玖.美国STEM学习生态系统的构建J.教育发展研究，2015 (5) ： 61-66.