“PBL-STEAM”：基于学习内容变革的混合 学习课堂模式新探
□ 潘姝琴
【摘 要】“PBL-STEAM”课程所倡导的基于学习内容变革的混合学习课堂模式，对培养适
应未来社会发展和未来社会需要的人才有着重要意义。通过对其课程样态、学习流程、实施策 略等方面的研究，为互联网时代下学习方式的改进、学校特色教育模式的创新提供了借鉴。
【关键词】混合学习；PBL-STEAM；课程样态；学习流程；教学建议
、“PBL-STEAM”课程样态的提出
（一）什么是“PBL-STEAM”课程
“STEAM”是 Science（科学）、Technology（技 术）、Engineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学） 5 个单词首字母的缩写 。 [1]“PBL”是 Projectbased learning（项目式学习）的首字母缩写 ， [2] 是常用的 一种学习方式 。 杭州绿城育华亲亲学校将 PBL 和
STEAM 进行联合 ，提出了基于 STEAM 理念的项 目式学习课程 ，即“PBL-STEAM”课程 。“PBL-
STEAM”，是指学生围绕一个具体的项目 ，充分选 择和利用各种学习资源，在实际体验、探索创新、内 化吸收的过程中，以团队为组织形式自主地获得较 为完整而具体的知识，由此形成技能并获得发展的 混合学习课堂模式。
（二）为什么要实施“PBL-STEAM” 学校自办学之初就致力于拓展性课程（又称 “ 选修课 ”）的研究 ，历经 10 年 ，形成了较为完整的 课程体系。在“教育＋互联网”环境下，学校站在第 二个 10 年发展的起点 ，对以分科课程为主、局限于 学科内整合的课堂模式进行反思 ，力图改变现状 ， 丰富学习和教学形态。至此，混合学习进入了我们 的视野 。 混合学习就是在方式 、结构 、路径上下功
夫 ，变灌输学习为自主学习 ，变单体学习为互动学 习（包括家长的深度参与），变封闭学习为开放学 习 ，做到线性与非线性的结合 、场域与非场域的结 合[3]的学习方式。
几年来，学校积极探索混合学习，在学习技术、 媒介、内容等方面进行了变革，发现“PBL-STEAM” 课程可以通过科学知识的习得 、科学方法的掌握 、 团结合作等能力的培养，实现人文素养和科学素养 的统一 ；可以以课程的方式植入 ，用工具撬动学习 平台 ，联合多种力量打造智慧校园 ；可以利用学科 融合 、BYOD、PBL-STEAM、戏剧学习等非线性学 习方式，收获素养与能力。
（三）“PBL-STEAM”课程何以可能
1 混合学习的需要 为达到“ 教 ”与“ 学 ”的目标和获得较好的教学 效果，混合学习对所有的“教”与“学”中的组成要素 进行合理选择和优化组合 , 使“ 教 ”和“ 学 ”的相关成 果达到最优的理论与实践。[4]
2“STEAM”课程开展的需要
上海师大黎加厚教授认为，“所谓混合学习，是 指对所有的教学要素进行优化选择和组合，以达到 教学目标的学习方式。教师和学生在教学活动中，
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将各种教学方法、模式、策略、媒体、技术等按照教 学的需要娴熟地运用 ，达到一种艺术的境界 。”[5] 学 校提出的混合学习主要体现在三个方面：基于技术 变革的混合学习 、基于媒介变革的混合学习 、基于 学习内容变革的混合学习。
3 校本课程与混合学习结合的必然选择 “PBL-STEAM”课程主要“ 面向未来 ”，即为未 来而学，为未来而教。校本亲亲课程是混合学习的 基础 ，混合学习是校本亲亲课程发展的新亮点 ，对 常态区的校本课程起到促进作用 ，其关系如图 1 所示。
图 1 混合学习架构图 二、“PBL-STEAM”的学习流程
“PBL-STEAM”课程的设计遵循创新性 、选择 性、项目化、产品化的原则。创新性，是指学生能敏 锐地捕捉现实生活中的问题，在解决问题的过程中 产生新的创意、方法、产品，并在实践中发展创新能 力。选择性，是指选择匹配学生的认知规律和项目 需要的知识素养 、选择合作伙伴 、选择学习方式和 社会资源等。项目化是指围绕一个真实的问题，通 过面对面、网络、校外学习支持者等方式，引导学生 发现问题、设计项目、技术搜索、求助支持、改进方 案 。
产品化是指以产品的方式展示和分享学习成 果，培养产品意识、创新意识和团队意识。 “PBL-STEAM”的学习过程分为选题、设计、制 作、展示（见图 2）。
图 2 “PBL-STEAM”的学习流程图
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（ ）选题：发现真实情境，解决现实问题
选题要让学生参与其中，意在鼓励他们用新的 眼光来认知身边一些习以为常的事物 。 选题要将 学习内容与现实生活联系起来 ，它必须是真实的 ， 是学生认同的，以此激发不同年龄段学生的学习兴 趣，在真实情境中解决现实问题。
【案例一】一年级《“亲亲币”制作》 低年级学生特别希望获得小奖励 。 教师和学 生共同讨论，决定用学过的数学图形以及圆、角、分 的知识来设计制作“ 亲亲币 ”。 学生拿到自己制作 的亲亲币 ，那份喜悦是买来的奖励贴纸不可比 拟的。
【案例二】四年级《节能空调》
炎热的夏天，人们离不开空调。虽然空调能制 冷，但往往只能在 封闭的室内场所 使用，且很消耗能 源。于是，学生从 问题出发进行选 题，设计了一种既 节能环保又使用 方便的降温神器（见图 3）。
图 3
【案例三】八年级《台灯的设计及制作》
设计原理和方案 二相同 ，但是改 进了空气流通的 线路 增加了隔 板和冰袋支架使 空气流通的过程 更长 制冷更加 有效率 终于成 功了 ，既节约资 源 ，又达到制冷 效果 不错哦！
八年级学生已经学习过电学，他们希望亲手制 作一盏台灯 ，送给即将步入初三的自己 。 通过 “PBL-STEAM”课程的学习，学生强化理解了串、并 联电路的连接和滑 动变阻器的工作原 理 。有些同学为了增 加作品的趣味性 ，还 在台灯中加入声控 装置 ，使用起来更加 方便（见图 4）。
图 4
“PBL-STEAM”课程项目涉及六个领域 ，包括 交通与运输 、能源与动力 、建筑与安装 、机械与制 作、信息技术、美好生活（见表 1）。
表 1 学校“PBL-STEAM”课程项目明细表
（二）设计：鼓励多维思考，从想象到创造 设计 ，是“PBL-STEAM”课程最重要的学习环 节之一 ，是充分体现学生问题解决思维 、创造性思 维的显性路径 ，是学生开展下一步学习的行动指 南 。 除了设计图纸外 ，准备材料 、预设操作流程等 都是设计的一部分。这个环节需要学生全局思考， 既要以多种方式把学生“好奇的天性”具体化，又要 规划各种可能性和解决策略。
【案例四】六年级《汽车模型设计》
学生在实际调研中发现 ，尽管汽车造型各异 、 功能多样，但依然存在不足，如外部造型太复杂、行 驶起来不够轻便、内部空间容量太小等。学生从以 上问题出发探究现实版汽车内部空间、外部流线造 型等特点，对汽车进行改良设计。汽车模型设计与 制作是真实的汽车制造过程中的一道工序 。 从图
纸设计到油泥模型 ，需要学生调动各种知识 、能力 去完成。如外观调研，需要了解汽车外观与功能之 间的关系；绘制模型设计图，需要展开想象，运用绘 画、测量和计算等方面的能力。
【案例五】八年级《无弦竖琴》
在设计过程中，学生对竖琴造型的想法可谓天 马行空 ，如蛋糕状、台灯样、房子式等 ，但需要教师 遵循设计和工程思维加以引导 ，将设计逐步落实 。
设计流程分为四步 。 第一步 ：图纸呈现 ，小组内讨 论竖琴外观的总设计；第二步：制作流程，制订作品 制作计划表 ；第三步 ：材料选择 ，包括材料的质地、 尺寸、数量、颜色等；第四步：作品预算，包括零件单 价、总价合计、购买途径等。通过这些流程，学生认
识到自己的想象可以天马行空，但将其变成现实的 作品 ，就需要对作品设计方案进行调整 ，制订出可 行的计划书。
（三）制作：记录体验反思，过程试错优化
作品从图纸变为现实，是一个艰难的过程。尽 管许多学生在设计上很有天分 ，但在动手操作 、选 择材料和使用工具时，却显得力不从心。教师要利 用失败案例加以正确引导，让学生在试错中学会反 思和改进。
【案例六】七年级《智能家装》 教师提供了一个情境任务 —利用工程思维 为自己制作一个真实避难所。学生在制作中发现， 支撑用的竹竿阻碍了人们的进出空间、减少了收纳 空间。于是，学生从力学和三角形稳定性的思路入 手，不断改进方案，最后拿掉了部分无效竹竿，在稳 固结构的基础上扩大了空间 ，方便了进出 ，解决了 困难。
工具和技术为学生的创造性学习提供了保障， 也为制作过程中的试错优化提供了条件 。 学校为 “PBL-STEAM”课程学习准备了琳琅满目的工具 、 材料 ，既有学生熟悉的螺丝刀 、老虎钳 、锤子等工 具，也有诸如手电钻、热熔枪等不常见工具，还有电 热丝切割机等专业工具（见表 2）。 教师借助这些 “工具”撬动“课堂”。
表 2 PBL-STEAM 学习中使用的工具 、材料和 技术一览表
工具
刀类
尺类
胶类
锯类
剪刀 、美工刀 、雕刻刀 、螺 丝刀 、锯床刀片 、车刀 、锯 齿修理刀、美工刀 刻度尺、钢尺 502 胶水、白胶、胶枪、透明 胶、泡沫胶
其他
工具
拉花锯 、锯条 、曲线锯 、电 动斜切锯、电热丝切割机 电焊枪 、钻孔机 、砂纸 、钻 头 、画线器 、手工雕刻机 、 抛光机 、车床 、简易钻架 、 套模组件 、电烙铁更换头 、 简易磨钻架 、台式砂轮机 、 模型精雕工具、热熔枪 材料
常规材料 ：KT 板 、PVC 板 、纸板 、超轻黏土 、颜 料 、亚克力 、木材 、磁铁 、 布料、木蜡油……
创客专用材料 ：树莓派 3 代 B、树莓派散热包 、 专用 SD 卡 、电源适配 器 、HDMI 转换器 、USB
读卡器 、外壳 、电池及附 件 、传感器 、工具箱 、ar duino 主板（非蓝牙版）、 legobricks 积木……
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技术
激光切割、 木材切割、 钻孔打磨、 3D 打印编程
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（四）展示：调动学生潜能
展示，是对学生总结反思能力、语言表达能力、 整理资料能力及合作能力的挑战，是一个非常重要 的学习经历。
展示的形式包括展板展示 、产品展示 、项目学 习手册展示和活动过程陈述 。 展板展示一般在学 期临近结束前 ，每个班级制作一块高 120cm、宽
80cm 的展示板 , 以图文结合的形式呈现整个学习 过程 ；产品展示是指将产品配上相关介绍进行呈 现；项目学习手册展示是指呈现配合学习过程的记 录册 ，包括团队与项目（团队介绍、项目介绍、项目 计划等）、设计与制作（设计草图、材料准备、设计花 絮、完善设计等）、作品与收获（作品成果展示、感想 与反思、工程建议书等）；活动过程陈述是指个人或 团队在班级、年级、校级层面就学习情况进行陈述， 整个过程 15 分钟左右 ，前 10 分钟为演讲展示 ，后 5 分钟为答辩阶段 ，由 5~7 名各层面的学生代表和 教师代表组成的评委对其进行评定 。 展示尤其是 限时陈述 ，促使学生筛选出最重要的信息资料 , 用 最简约明了的语言表达自己的见解 , 又促进学生团 结协作、群策群力，极大地调动了学生的潜能，培养 了团队意识与合作精神。
三、“PBL-STEAM”有效实施的教学建议
（ ）项目组长负责制
为了促进“PBL-STEAM”课程顺利有效地开 展 ，学校成立了“PBL-STEAM 项目组 ”，由科学、信 息及其他各学科教研组长组成，实施项目组长负责 制，特聘专家进行专业指导。项目组长负责制以年 级为单位开展探究学习 ，每个年级确定一个主题 ， 各班可按照主题分成若干小组，通过多学科教师协 同教学的方式实施。
（二）时间空间保障
课堂固定时间和课外自由时间相结合的学习 方式为“PBL-STEAM”课程实施提供了时空上的保 障 。学校每隔一周安排两课时（共 70 分钟）用于 “PBL-STEAM”课程学习 ，主要开展设计方案的交 流和修订、答疑解惑、产品分享；而课外自由时间主
要开展产品制作、整合社会资源优化产品。学校设置 了木工教室、创客教室、汽车模型制作室、DIY 教室等 专用场所，为学生充分获得感知经验提供学习环境。
（三）各类资源有机组合
“PBL-STEAM”课程学习注重与现实世界的联 系。项目的创意和选择来自于现实世界，需要解决 的也是现实生活中的问题。在学习过程中，需要整 合校内外的人、财、物等资源，促使教师、家长、专业 技术人员形成合力，共同助推项目的完成。在各类 资源的有机组合下 ，“PBL-STEAM”课程学习从抽 象的情感态度到创新意识 、创新思维和方法 ，再到 具体的技术手段，最终落实到创新实践。这是对学 生从创新精神到创新实践的全面观照。
未来正向我们走来！为学生的成长发展奠基， 培养适应未来社会发展和未来社会需要的人才是 教育的永恒追求。教育的本质就是改变人的思维， 互联网时代正在改变人们的学习方式 。 基于学习 内容变革的混合学习课堂模式的研究和实践还将 继续 ，学校将在学习平台便捷化 、大数据促进个性 化学习 、学习组织形式灵活自由 、学习时空开放等 方面继续展开更深入的研究，为把学生培养成适应 未来社会发展的人才而不懈努力！ 参考文献：
[1]NationalResearchCouncil.AFrameworkfor K-12 ScienceEducation:Practices,CrosscuttingConcepts,andCoreIdea[M].WashingtonDC:TheNationalAcademiesPress, 2012:7-15
[2] 斯特弗，盖尔 教育中的建构主义[M]. 高文， 等，译 . 上海：华东师范大学出版社，2002.
[3] 李克东 ，赵建华 混合学习的原理与应用模 式[J]. 电化教育研究，2004（7）：1-6
[4] 张华 课程与教学论 [M]. 上海 ：上海教育出 版社，2000.
[5] 黎加厚 . 展望 2009 信息化教育研究的发展 [J]. 中国信息技术教育，2009（1）：6-7 （浙江省杭州绿城育华亲亲学校 311100）
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