课后服务STEM跨学科学习：理意、架构与路径.pdf

现代基础教育研究第50卷，2023年6月（Research on Modern Basic Education）Vol.50,Jun.2023课后服务 STEM 跨学科学习：理意、架构与路径首 新1，2，林长春2，蔡其勇3（1.西南大学 教育学部，重庆 400715；2.重庆师范大学 科技教育与传播研究中心，重庆 401331；3.重庆市教育科学研究院，重庆 400015）摘 要：针对课后服务课程“课程目标笼统、结构散乱、内容杂乱、教学过程随意、课程发展无规划”等问题，文章提出借助课后服务 STEM 跨学科学习蕴含的课程整合、技术融合、工程实践三个核心理念推进“双减”常态化进程，关注学生需求、学习力发展以及减负效果。同时，构建课后服务 STEM 跨学科学习架构模型，并阐释课后服务 STEM 学习与正式课程学习、跨学科整合理念、技术运用、工程实践过程等交叉融合的机制。最后，从教师实施视角提出课后服务STEM 跨学科学习的实践路径。在课后服务课程蓬勃发展但质量良莠不齐的背景下，该研究提出以建立课后服务 STEM 跨学科学习架构为突破口，为课后服务跨学科“课程化”进路提供参考。关键词：课后服务；STEM 教育；跨学科学习随着“双减”政策逐步落地于义务教育阶段学校和校外培训机构，中小学生过重作业负担和过度校外补习等现象已得到有效遏制。2023 年全国教育工作会议指出，继续将“双减”摆在突出位置来抓。在这一形势下，如何开展课后服务课程资源建设成为破后而立亟待解决的新问题。STEM（Science Technology Engineering and Mathematics）教育倡导问题解决驱动的跨学科整合学习，是以数学为基础，通过工程设计来理解科学和技术的教育活动。STEM 教育将各个学科以项目式学习的方式融合在一起，旨在激发和培养学生的高阶思维和问题解决能力。能力导向的 STEM 教育契合“课后服务拓展正式课程目标、促进学生全面发展”的教育目的，由此，课后服务 STEM 跨学科学习作为一种新课程样态，成为建设课后服务课程资源的创新途径。基金项目：本文系中国博士后科学基金第 72 批面上资助（资助编号：2022M722625）、重庆市教委科学技术研究项目“基于交互式协作图示的科学论证提升机制研究”（项目编号：KJQN202100548）、重庆市教育科学规划课题“科学教育专业本科生 STEM 课程整合能力及其培养研究”（项目编号：2020-GX-010）的阶段性研究成果。作者简介：首新，西南大学教育学部博士后，重庆师范大学科技教育与传播研究中心副教授，主要从事 STEM 教育与科学教学研究；林长春，重庆师范大学科技教育与传播研究中心教授，主要从事教师教育研究；蔡其勇，重庆市教育科学研究院院长，教授，主要从事教师教育研究。G.Yakman：“What is the Point of STEM？-a Brief Overview STEAM：a Framework for Teaching Across the Disciplines”，载 ACADEMIA 网：https：/www.academia.edu/8113832/What_is_the_Point_of_STEAM_A_Brief_ _Overview_of_STEAM_Education，最后登录日期：2022 年 5 月 21 日。林静，石晓玉：小学科学课程中开展 STEM 教育的问题与对策，课程 教材 教法 2019 年第 3 期，第 108-112 页。6565第50卷现代基础教育研究（Research on Modern Basic Education）2023年6月一、课后服务课程发展难为之困课后服务课程是指学校充分发挥教育服务能力，根据学生发展需求开设新的课程门类，或者对原有各类课程按照一定的逻辑线索进行切割、重组优化，使其相互联结而形成有机整体的课程体系。从当前中小学课后服务实施来看，虽然开设了新课程门类，但普遍存在如下五个方面的问题。1.课程目标与学科课程标准缺乏一致性目前课后服务的“课程化”程度偏低，学校的教育服务能力多停留在作业辅导、兴趣培养等层次，对课程目标缺乏系统架构。究其缘由，主要是课后服务课程目标缺乏标准支撑，不能很好地对接学科课程标准规定的课程目标，导致后续教学内容缺乏连贯性和系统性，教学过程呈现随意拼接，未能形成促进学生能力发展的教学闭环。2.课程结构与正式课程脱节横向来看，课后服务课程一方面缺乏系统构建自身内部课程模块，课程模块之间的进阶关系不够清晰，另一方面与正式学科课程结构的关系也存在简单复制、任意延伸的情形；纵向来看，课后服务课程结构仍未形成体系，特别是课程层次结构的逻辑自洽以及与正式课程如何有效衔接还不够清晰，这直接导致出现课后服务课程丰富、学生积极投入的假象。3.课程内容遴选缺乏标准虽然我国中小学开发了不少课后服务课程，但是由于缺乏课程内容选择标准，教学内容架构较为随意。目前，课后服务课程内容仍处于探索性设计阶段，笔者认为，尤其需要注重课程内容与正式/非正式课程、学生已有认知经验之间的联系，应制订课程遴选标准，并以此为指导，选择能培养学生兴趣、锻炼学生能力的课程内容媒介。4.教学过程多凭经验进行组织由于课后服务课程目标与课程结构、课程内容之间缺乏对应关系，课程目标未能层层分解成课时教学目标，这导致教师课后服务仍然基于正式课程目标组织教学，对不同课后服务课程样态采用单一教学形式，对学生的学习要求缺乏清晰的认识。5.课程无可持续发展性推进课后服务精品课程资源建设必须制定课程发展规划，这是相关教育部门教育政策行为，也可以是社会行为。目前课后服务课程多是学科教师基于自身知识经验开设，课程体系本身尚缺乏系统性，课程发展更显不足。相关教育部门亟待制定具有区域特色的课后服务课程发展规划供学校参考，指导各级各类学校制定具有教育服务和教育发展意义的课程体系。另一方面，要挖掘非正式教育中的精品课程，如此内外联动，方可有效推进课后服务课程的可持续发展。二、STEM 跨学科学习推进课后服务供给的理意目前，课后服务供给主要面向资源渠道和资源推介，由于上述发展困境，其“课程化”进路还需深化。课后服务主要以辅导形式与正式课程形成互补，因此，拓宽资源渠道、开展资源推介成为“课后服务”普遍关心的问题。然而，堆砌的资源并不能发挥课后服务的教育服务功能，而需要将学习资源进行重组和整合，鉴于此，跨学科 STEM 学习兼具学习内容的整合性和能力发展的多维性，成为整合课后服务多样化教育资源迈向“课程化”的有力抓手。刘登珲，卞冰冰：中小学课后服务的“课程化”进路，中国教育学刊 2021 年第 12 期，第 11-15 页。熊晴，朱德全：学校“课后课程”供给体系建设：逻辑框架与推进机制，中国教育学刊 2022 年第 3 期，第 29-34 页。李醒东，赵伟春：对义务教育阶段学生课后服务的再思考，中国教育学刊 2020 年第 11 期，第 61-65 页。6666首新，林长春，蔡其勇：课后服务STEM跨学科学习：理意、架构与路径1.课后服务 STEM 跨学科学习的核心理念释义由于我国正式学科课程教学时间的限制，基于学科的 STEM 学习境况并非太好，导致课堂中的科学探究、工程设计等可能只展开其中的某一环，而课后服务 STEM 教学持续 12 小时的活动辅导能让学生充分经历跨学科知识整合和迁移的认知过程，不仅契合教育服务的功能，更能培养学生持续的STEM 学习兴趣。课后服务 STEM 学习表征 STEM 教育跨学科融合理念，采用大概念、大单元的形式将四个学科知识统整为具有联系的有机体，同时关照信息技术手段在促进工程实践中的支架作用；以工业（设计）问题等现实背景为教育起点，通过让学生进行基于项目的问题解决，经历分析、批判、创造等高认知过程，联结正式课程中的已有学科概念和知识，激发认知水平，拓展认知层次，形成跨学科知识，进而树立跨学科思维和培养创造性地解决问题的能力。可见，课后服务 STEM 跨学科学习蕴含了课程整合、技术融合、工程实践三个核心理念。（1）课程整合：课后服务 STEM 跨学科学习的“课程化”进路课后服务的“5+2”模式（即每周开展 5 天，每天至少 2 小时）为 STEM 跨学科学习所倡导的课程整合提供了充分的时域保障，为此，如何进行 STEM 学科整合成为突出的现实问题。课后服务 STEM 跨学科学习有两种课程整合思路：一是基于大概念、跨学科概念形成科学学科内部的关联，围绕某一主题内容寻求其在不同学科之间的运作态势，以共同叠合的概念领域开发一系列新课程；二是以工程设计、技术应用为特征的学科之间融合，通过围绕工程项目进行构思、设计、实施和运作等，实现学科之间不同层次的统合，逐渐弱化学科边界和结构壁垒，形成实践性课程。目前，正式 STEM 学习仍主要在学科课程中进行，这源于学科知识结构的系统学习是促进跨学科整合的基础，而相较于正式课程的后时序性、拓展性、互补性等特征，课后服务 STEM 跨学科学习为真正实现学科统整创设了时空域和发展空间。其在主导学科的支持下，结合辅助学科的内容体系，形成学科主次分明但内容结构联合的体系，学生在学习过程中激发正式课程中的多学科知识解决问题，同时融入兴趣培养、合作交流、情感互动等非认知因素，以实现 STEM 学科整合的能力目标和情感目标。（2）技术融合：课后服务 STEM 跨学科学习的“情境化”变革课后服务的常态化为 STEM 学习所倡导技术创新教育应用提供了足够的映现空间。目前，工业技术、信息技术与 STEM 教育的融合促进了教学环境、学习过程和师生互动形式的变革。新一轮科技革命背景下的人工智能技术、3D 打印、开源硬件、VR/AR、可穿戴设备等技术应用于 STEM 学习活动，以跨学科课程为媒介，以项目活动为学习形式，以工程设计思维为培养目标，为课后服务 STEM 内容革新提供了操作空间。当前，现代教育技术已不仅仅是辅助课程设计，而是以沉浸式、游戏化、个性化的学习环境增强学生学习参与度，开创与学习对象的交互，以全新的智能化环境增强高层次心智活动的发生。课后服务 STEM 跨学科学习的常态化发展必须融合信息技术环境，深度发挥技术的干预性、交互性、临场感等特征，以技术的可视化推进课后服务 STEM 跨学科学习体系构建，以技术应用整合 STEM 学科知识，以交互式体验引发学生已有认知经验，以智能化学习环境促进高阶思维提升，以此实现“技术带来课程全方位的革新”。（3）工程实践：课后服务 STEM 跨学科学习的“设计化”体验课后服务的个性化，为 STEM 学习所强调的“工程实践”提供了多样化的学习方式。STEM 跨学科学习的核心是工程实践，工程实践又以设计为中心，融合技术创新、科学过程和数学思想，旨在培养学生创 何善亮：在学科教学中开展 STEM 教育的有效策略，天津师范大学学报（基础教育版）2020 年第 3 期，第 1-6 页。“5+2”模式是教育部于 2021 年 7 月召开新闻通气会提出的概念，即义务教育学校每周 5 天都要开展课后服务，每天至少开展 2小时，结束时间要与当地正常下班时间相衔接。祝智庭，彭红超：技术赋能智慧教育之实践路径，中国教育学刊 2020 年第 10 期，第 1-8 页。R.Puentedura：Transformation，Technology，and Education，载 hippasus 网：http：/ 年 6 月 10 日。6767第50卷现代基础教育研究（Research on Modern Basic Education）2023年6月造性思维、问题解决能力和实践精神。课后服务的个性化，搭建了工程设计与创新教育之间的桥梁。通过开设多样化工程实践导向的 STEM 内容，学生能根据自己的学习兴趣进行选择，如偏爱计算机科学的学生可以选择机器人建模或编程实践，偏爱工程科学的学生可以选择桥梁设计、3D 打印等。但无论何种工程实践课程，都应遵循“明确问题原型设计构建模型测试优化改进完善”的工程实践思路进行内容设计，直面工程项目中的“结构不良问题”，通过制订方案、建立模型、迭代优化的方式不断对产品进行优化。同时，学生在解决工程问题的过程中应学会设计和合作，形成以设计思维、沟通合作、问题解决为核心的能力发展框架。2.课后服务 STEM 跨学科学习促进“双减”常态化进程课后服务 STEM 跨学科学习是落实“双减”常态化的重要过程，这个过程可以围绕“学生需求是否得到真正满足、课外补习负担是否有效减轻、学习力是否得到切实提升”三个维度展开。课后服务 STEM跨学科学习所遵循的课程整合、技术融合、工程实践等核心理念，为“双减”常态化提供了过程性基础。（1）“课程整合”核心理念：彰显多样化，满足学生需求课程整合以工程实践为基础，致力于达成事实性知识向社会性知识、技术性知识向实践性知识、单一性知识向整合性知识的转向，其与正式课程知识互补并基于此加以拓展，由此满足学生的多样化需求。这种转向在于以统整的知识削弱服务空间褊狭、服务内容空洞、服务形式单一等制约，让学生能够基于已有经验或自身兴趣接纳课后服务，帮助学生告别艺术、阅读、社团、兴趣小组等的形式化和简单化，形成基于学科又跨越学科，承载一定技能、思维、方法学习而又能满足学生探索需求和学习兴趣的服务过程，避免课后服务只辅导而不服务的“形式主义”倾向，以多学科整合满足学生的多样化需求。（2）“技术融合”核心理念：推进智慧学习，减轻课外负担技术融合能变革课程，进而帮助课后服务 STEM 学习走向课程化，遏制课外补习的“五点半”现象。“五点半”现象本质上是家长对课后服务效果的担忧，因而在学校课后服务之后“加码”，课后服务 STEM学习就是要解除这一担忧，以技术支撑的新课程样态让家长也满意。由于课后服务时空的可协调性，技术融合课程有更广的操作空间，技术能促进课程结构、任务、内容发生改变，进而重构形成新生态的课程。融合技术构建的课后 STEM 智慧学习环境能让课后服务与正式课程呼应，让学生学有巩固、做有发现、探有创新，促进“双减”逐步见成效。（3）“工程实践”核心理念：增进设计与合作，提升学习力工程实践旨在告别程式化的课堂学习过程，为学生提供真实工业情境和设计场域，激励学生合作参与、自主学习的主动性，增强其学习力。学习力是一种汇合取向的能力和倾向，指向学生理解、运用和创造知识过程中的学习意志、学习动机、学习能力和创新能力等素质的集合，是促进持续学习和健康发展的内生性表现。工程实践理念凸显学习的自主性和创新性，契合学习力的培养，其关注学生在工程设计和实践基础上的能力发展，能够促使学生在 STEM 活动中运用正式课程所学知识、技能、方法解决问题，树立学习的自我意识和合作精神，从而实现课后服务“培养学生良好学习习惯，锻炼学生能力”的教育服务意义。三、课后服务 STEM 跨学科学习的基本架构课后服务 STEM 跨学科学习是对正式和非正式 STEM 课程的进一步发展，是“双减”政策支撑下的服务性课程。借助查默斯（Chalmers）提出的 STEM 活动设计“系统网模式”和埃尔多冈（Erdogan）根据STEM 教学过程提出的 STEM 项目设计四要素，同时兼顾课后服务学习的教育服务性，以及上述课后服 Christina Chalmers（2015）认为，系统的 STEM 课程包括四个子系统：构建原则系统、活动序列系统、思维工具系统、评估反馈系统，处理好四个子系统之间的关系有助于形成网格式 STEM 课程；Niyazi Erdogan（2016）从过程性视角提出了 STEM 项目开发的四要素：投入、管理、实施、评估，具有一定的时间序列性，形成了 STEM 项目开发主线链。6868首新，林长春，蔡其勇：课后服务STEM跨学科学习：理意、架构与路径务 STEM 跨学科学习的理意，课后服务 STEM 跨学科学习的基本架构涵盖关联学科课程标准的课程目标、主题统整的学习内容、工程实践导向的实施过程、服务性的学习资源、整合信息技术的学习策略、基于证据的学习目标诊断等，即“六维”结构模型（见图 1）。该模型由上下双层构成：上层主要说明需要架构的课后服务 STEM 跨学科学习的六个方面，描述了从课程设计到实施的时间序列；下层主要阐释课后服务 STEM 跨学科学习设计与实施的具体路径，并揭示了从理念到实践的逐层关系。图 1 课后服务 STEM 跨学科学习基本结构模型1.关联学科课程标准目标：课后服务 STEM 跨学科学习服务性与教学性准则关联 STEM 学科课程标准规定的课程目标，是课后服务 STEM 活动设计与开发的准则。我国尚未制定整合性 STEM 课程标准，因此，需要借助我国已颁布的 STEM 学科课程标准或国外 STEM 课程标准来设置系列 STEM 课程期望水平。课后服务 STEM 学习期望水平也应基于现有 STEM 学科课程标准进行高低谋划，与其形成互补和拓展。在规划课后服务 STEM 学习目标时，要从相关 STEM 学科课程标准中选择目标的认知层次，以学生在正式课程中所学习的知识为起点，分解课程目标的层级关系，将较为抽象的认知目标与整合性的学习内容契合在一起，设计能涵盖多学科主题的行为表现目标，包括跨学科概念、科学实践、合作与批判态度等，最后将行为表现目标进行具化。值得注意的是，课后服务 STEM跨学科学习目标的制订不应盲目地遵循 STEM 学科课程标准要求，还要体现课后课程的教育服务性，以培养兴趣、发展能力、规范学习习惯为抓手，锻炼学生工程实践的能力。2.主题统整：实现课后服务 STEM 跨学科学习内容整合的现实抓手主题统整是依据课后服务 STEM 学习目标，以主题来实现跨学科学习的关键媒介形式。首先，统整的逻辑起点要依据正式 STEM 学习的知识经验和能力水平，设计能激发学生探究兴趣，又具有一定挑战性的主题内容，使学生逐步通过工程实践活动进行项目式问题解决。其次，基于学科知识结构进行知识重组时，要平衡学科知识结构的系统性与跨学科知识的分离性，将孤立、分散的知识进行“点”的排布，形成围绕某一主题的“线性”关系，构建主题之间的“面”分布，促成主题统整形成“集”相关。通过交叉关联、层级连接、进阶拓展，使知识从碎片的、静态的形态逐步重组，形成动态的、应用面广的跨学科知识，实现基于主题统整的跨学科知识。最后，要重视主题情境的真实性，与学生的个体经验、区域 STEM 事件、全球科技和工程发展等建立关联，彰显面对复杂情境时解决实际工程问题所需要的 STEM 知识，让学生沉浸于情境任务中构建跨学科知识的概念，促进进阶性、连贯性知识构建与能力的发展。王晶莹：STEM 学习环境论，上海教育出版社 2020 年版，第 53 页。许秋璇，杨文正：融入“大概念”的 STEM 整合课程设计模型构建与应用研究，电化教育研究 2020 年第 7 期，第 86-93 页。6969第50卷现代基础教育研究（Research on Modern Basic Education）2023年6月3.工程实践：课后服务 STEM 跨学科学习实践的迭代载体工程实践指向课后服务 STEM 学习的实践层面，迭代性是其主要载体，体现了 CDIO 工程教育理念。CDIO 表示构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），是一个创造性的设计和实践过程。其中，设计是 CDIO 的核心，设计一方面认同偶然因素的创新价值，另一方面也规避不确定性所带来的风险，通过测试和评价进行优化迭代，促成创造性设计形成具有稳定样态的产品，展示一定的新功能、新性质。CDIO 学习实践旨在让学生历经问题、想象、计划、创造、测试、改进、实施、产品优化等工程实践过程。一方面，其以具有现实意义的工程问题激发学生的设计渴望，在产品设计与实践过程中加深对知识的理解，寻求 STEM 学科知识之间的联系，并充分构建跨学科知识，进行批判性审视，从而实现以学科知识为基础的知识群组向跨学科知识、学科思维融合的转化；另一方面，其以知识迁移和产品优化为新起点，形成迭代环，迁移知识结构促成自我经验的再生，启发学生以发展的观点看待工程设计的“不完全性”，通过分析评价、析取优化、修订创新等方式，实现模型（或产品）功能、结构、形态等的最优解，这也是培养批判性思维、创造性思维等高层次思维的过程。4.服务性资源：深化课后服务 STEM 跨学科学习认知进程的保障服务性资源指向内容整合的外界，是课后 STEM 学习资源的教育服务性表现。一方面，课后服务STEM 学习资源将延展跨学科整合的精髓，从社会科学问题、科技环境议题、工业发展需求等方面形成促进跨学科学习的资源群，推进 STEM 内容整合与外部社会、经济、科技事件等环境积极互联，建立多通道、多元化的课后学习环境。另一方面，课后服务 STEM 学习资源将延伸跨学科学习，将学校课后服务向社区、家庭等非正式学习场所拓展，同时引接自主学习和家庭教育，形成网格化学习活动空间。具体来看，课后服务 STEM 学习资源既包括虚拟 STEM 网络活动空间、数字化学习环境等信息技术支撑的资源，还包括开源硬件、3D 建模工具、可视化编程平台等软硬件学习系统。课后服务 STEM 学习资源将促进学生认知发展，服务学生个性化的课后学习需求。5.支架式助学策略：支撑课后服务 STEM 跨学科学习的技术指引与正式 STEM 课程不同，课后服务 STEM 跨学科学习吸引学生的最大优势是其始终与新技术保持联系，为学生提供更具个性和特色的学习方式，从而使课后 STEM 活动避免形式化，真正达到增强学习体验、丰富 STEM 学识的目的。显然，借助工业技术、信息技术手段，学生的参与度、思维能力、合作态度等能得到有效提升，实现技术与 STEM 实践的融合，从而形成新的学习方式。同时，技术增强能重构学习所构建的智慧学习环境，让问题发现、方案设计、模型建构、测试改进等学习过程以不同方式或多种渠道呈现观察、论证、推理、合作等过程，提高了可视的学习效率。技术支撑已成为课后服务 STEM 学习可持续发展的保障，如整合工业技术（如 3D 打印等）的课后 STEM 活动让技术与学习过程始终契合在一起，融入信息技术（如个性化学习推介等）的课后 STEM 活动让整个学习过程更加智能、高效，从而改变了学习沟通、协作的方式。但要实现以技术为支架的课后服务 STEM 教学，教师应充分理解工业技术制造过程与工程实践学习过程的融合，同时也要学习现代信息技术教育手段，并在 STEM 活动中嵌入技术，及时获取学生学习过程中的反馈，不断修正技术支撑的反馈性策略，实现技术功用向教学策略的升华。6.伴随式诊断：证据导向的课后服务 STEM 跨学科学习评价目标诊断指向课后服务 STEM 学习活动的可持续发展，是对学生跨学科知识缺失、工程实践体验不足、情境化问题解决能力匮乏的回应。在正式学习中，由于对学科知识体系构建的重视，学生往往没有更多的机会从多学科视角审视问题，教师传授知识的“权威性”也无意识地阻碍了学科思维的发展，容易形成接受型学习氛围。课后服务 STEM 跨学科学习注重学习体验和亲身实践，在关照跨学科知识形成的同时，更加注重在工程实践中情意目标、能力目标的达成，更鼓励采用伴随式评价对学生参与度、行为表现进行及时、持续的监控和干预。参与工程实践活动所伴随产生的设计图、计划单、产品等过程证据，以及活动参与度、协作表现等行为证据，都为评估提供了可视化信息。基于证据的学习诊断，让阶段性7070首新，林长春，蔡其勇：课后服务STEM跨学科学习：理意、架构与路径评价与后续干预组成序列群组，将学生在课后服务 STEM 学习活动中的过程表现和课程改进连接在一起，一方面教师可评估学生的创新实践、批判认知、问题解决等高层次思维，另一方面也为后续课程内容完善提供了可行的方向。四、课后服务 STEM 跨学科学习的实践路径1.根据学科课程标准，建立课后服务 STEM 跨学科学习目标如前所述，我国尚未有整合性 STEM 课程标准颁布，因而 STEM 跨学科学习目标也未达成统一。但2022 年颁布的各学科义务教育课程标准均强调“设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联”，这为基于学科课程标准建立课后服务 STEM 跨学科学习目标提供了基准。锻炼学生能力是开展课后服务的重要意义之一，学生基于正式课程所学的学科概念、技能、思想，以及在参与课后服务 STEM 学习中所发展的设计思维、问题解决能力和协作共情意志等，契合知识整合、情感体验、能力导向的学习目标。在制订学习目标时，教师应参考义务教育各学科课程标准（2022）所规定的跨学科学习目标和能力水平，并兼顾课后 STEM 活动的教育服务功能，将宏观目标分解成契合具体 STEM 内容的行为表现期望，实现课后服务 STEM 跨学科学习目标与正式课程目标的联结、延伸和扩展。在整体规划一段时期的课后服务 STEM 活动目标时，不仅要制订层级进阶的学习目标，还要注意使遴选的主题内容与学习目标相对应，促进 STEM 学科之间的知识整合，减少课程内容之间的疏离分散，完善课程内容结构，从而以系统效应彰显课后服务 STEM 跨学科学习目标的整体性。在进一步细化成单元/课时目标时，还应结合学生近期在正式课程所学和已有的跨学科教学资源，细化跨学科概念、综合能力以及情意体验等方面的指标，强化课后服务 STEM 活动在推进学生综合素养发展方面的意义。2.借助课程整合理念，建立主题统整的课后服务 STEM 跨学科学习内容课后服务 STEM 课程内容是对正式学科课程关键学习内容的重组，学生通过学科知识构建并发展跨学科知识，形成对事物及其发展的稳定、连贯、统整的新认知结构。课程整合在于促进学生形成新的跨学科知识，让学生能基于正式课程知识和自我实践经验进行知识改造和迁移。而实现这一过程需要以“主题”作为媒介，让学生围绕某一主题内容进行探究、设计和工程实践。从横向来看，课后服务 STEM主题设计一方面要注重科学学科与工程、技术之间的联系，围绕某一科学内容，以技术支撑、工程试验作为实现内容的次要方面进行实践型的学科整合；另一方面要挖掘本身分离、自有学科结构的科学学科群之间的联系，以各科学学科内容的交叉点、学科之间大概念为切入点，构建新的跨学科主题学习内容，促进学生运用多学科知识解决问题。从纵向来看，要注意将 STEM 学习的整合性与课后服务学习的教育服务性结合起来。要注重对课后服务 STEM 学习进行进阶性整合，主题统整的层级和跨度不能高于学生的认知发展水平；关照课后 STEM 内容与正式学科内容的内在逻辑，以主题统整为明线，以教育服务为暗线，构建从学科关联水平、学科渗透水平到跨学科融合水平的内容体系。同时，还要以全局意识实现进阶内容的有效衔接和平稳过渡，回归以教育服务引导学生自身发展，启蒙学生形成跨学科 STEM素养。3.通过课后服务 STEM 工程实践过程，探索教育服务性学习工程实践是 STEM 活动的核心，课后服务 STEM 活动以工程实践驱动学习内容层层展开，与正式课程以互补的方式形成服务性教育，扭转“课后服务仅仅是作业辅导”的认识，让学生在课后 STEM 学习活动中不仅能获得新知识，还能形成对工程方法、技术手段等的认识，树立规范操作准则和工程过程思想。工程实践作为服务性学习载体主要体现在两个方面：一方面，工程实践的迭代性在课后服务中充分 M.Harwell，M.Moreno，“A Study of STEM Assessments in Engineering，Science，and Mathematics for Elementary and Middle SchoolStudents”，School Science and Mathematics，Vol.46，no.2（2015），pp.66-74.李学书：STEAM 跨学科课程：整合理念、模式构建及问题反思，全球教育展望 2019 年第 10 期，第 59-72 页。7171第50卷现代基础教育研究（Research on Modern Basic Education）2023年6月展现，服务学生的创造性思维和问题解决能力。产品迭代承载的设计改进和模型修正需与产品的实际功能和价值相联系，这避免了产品孤立性和去情境化，促进工程实践学习中知识和能力的渐进发展。同时，产品迭代过程也是学生之间合作、交流的过程，在经历冲突、和解到达成一致后，学生的合作意识、批判思维、术语表达能力等也将得到熏陶。另一方面，工程实践以真实情境再现服务学生实践能力的培养。课后服务 STEM 跨学科学习中的工程实践大多通过布局真实工业问题和设计难题，围绕解决一个实际问题而展开，以情境激发学生的探究兴趣和高层次认知。如此，课后服务 STEM 活动跨越了学科辅导层次，增强了发展学生实践能力的作用。4.融合现代信息技术，深化课后服务 STEM 跨学科学习服务资源课后服务 STEM 学习资源的可持续发展需要师生“共生”，由教师供给转向师生共建，教师可将学生的 STEM 学习作品经过筛选、完善之后制作成案例资源，通过网络平台供学生相互借鉴。借助网络信息技术平台，学生可将小组的 STEM 作品发布，也可在虚拟环境平台下进行建模，更可以组建兴趣小组形成学习共同体，在学习平台共建学习社区。借助信息技术构建的 VR 学习、桌面学习资源等还可进一步实现学习交互，引发学生反复感知情境的兴趣，促进实践体验、情感生成的课后延伸，实现课程学习资源深化认知进程、提升高层次思维的目标。此外，通过运用学习分析技术、大数据信息分流和智能推送技术，可实现学习过程记录、学习进程分析、学习结果可视化的学习者精准“画像”，进而为每位学生推荐个性化 STEM 学习资源，优化课后服务过程。5.利用技术支架，实现课后服务 STEM 教学策略的及时性与有效性技术赋能为展现学习过程提供了可视化证据，可以帮助教师进行有针对性的学习辅导，体现课后STEM 活动的个性化。一方面，借助工业技术（如触感技术、3D 打印等）形成沉浸式学习环境，通过技术指引切换不同的设计学习过程，教师能依托技术环境进行情境再造，让学生获得临场感体验和个性化发展。在这一环境下，学生不仅能体验技术本身，还能基于技术环境进行任务驱动的问题解决，在知识应用、技能发展、思维提升、情感形成等方面发生显著变化。另一方面，利用信息技术（大数据分析、人工智能等）采集学生学习过程的数据信息，可生成学生群体一段时间内的学习报告，帮助教师及时掌握课后STEM 活动的服务效果，优化课后 STEM 活动过程，从过程性视角进行动态诊断，满足学生课后学习的多样化、个性化需求。值得指出的是，技术支架赋能课后 STEM 活动仍具有隐性效应，特别是在基于工业技术的 STEM 活动中，由于依靠工业技术创设的学习环境隐性作用于 STEM 活动，教师要时刻树立技术与 STEM 活动深度融合的意识，依托技术构建有别于正式课堂的学习环境，凸显课后服务兴趣培养、习惯养成、能力发展的导向。6.基于过程证据，开展课后服务 STEM 跨学科学习效果诊断与评价过程证据主要来源于课后 STEM 活动中的学生阶段性表现、产品完成度、作品创造性等，以及基于信息技术生成的学习过程变化数据。过程性数据是一种能反映学习增值的有效证据，主要是通过跟踪STEM 学习进程与组织改进主题内容来最大限度地实现课后服务对学生个性化发展的满足，在“主体主体”思维方式下开展基于学生需求、促进个性化发展的教育服务。充分利用信息技术采集的过程证据，在结构上应充分展现课后 STEM 活动目标是否满足学生的课后学习需求及需求层次，体现过程诊断与评价的多元化、开放性、实效性，彰显既注重学生学习需求又锻炼学生能力的教育服务功能。过程证据并非冷冰冰的数据信息，还表征着学习行动、意志和情感的变化，教师要从承载知识、技能、行为表现的过程数据中剥离学生的非认知情意，展现从知识整合、能力发展到情感价值树立的变化图景。张家军，靳玉乐：论案例教学的本质与特点，中国教育学刊 2004 年第 1 期，第 51-53 页。孙田琳子，张舒予：迭代共生：开放课程资源建设的路径创新，开放教育研究 2015 年第 4 期，第 113-119 页。胡定荣，邱霞燕：学校课程治理哲学思考三题，教育研究与实验 2020 年第 6 期，第 43-48 页。7272首新，林长春，蔡其勇：课后服务STEM跨学科学习：理意、架构与路径五、结语课后服务 STEM 跨学科学习是推进学生全面发展的重要途径，在当前注重科技创新人才培养的教育背景下，课后服务 STEM 跨学科活动也为培养学生对 STEM 学科的兴趣，以后选择从事 STEM 行业，成为国家科技创新人才奠定基础。诚然，课后服务 STEM 活动是介于学校正式课程和科普场馆非正式课程之间的新生课程样态。构建课后特色 STEM 学习活动不仅是课后服务课程资源精品化需求，也是启蒙学生 STEM 素养的新路径。但学生 STEM 素养的形成是一个缓慢、进阶、连续的过程，故而，如何准确把握课后服务 STEM 跨学科学习的理意，开发出适切指向本土化课后服务 STEM 学习活动，仍然是值得探讨的话题。本文所述课后服务 STEM 跨学科学习架构及实践路径为探索课后教学改革提供了参考。在总体架构之下，后续依据 STEM 学科课程标准建立课后服务 STEM 学习目标体系，开发主题统整的 STEM 项目内容，建设共生性 STEM 服务课程资源，将是进一步研究的重点。STEM Interdisciplinary Learning in After-Class Service：The Principle，Structure and PathwaySHOU Xin1，2，LIN Changchun2，CAI Qiyong3（1.School of Education，Southwest University，Chongqing，400715；2.Science Education and Communication Research Center，Chongqing Normal University，Chongqing，401331；3.Chongqing Academy of Education Science，Chongqing，400015）Abstract：Considering the problems in the after-class service curriculum，such as“objectives ambiguity，structure confusion，content disorder，arbitrary teaching process and a lack of curriculum development planning”，this paper proposes using thethree core concepts of curriculum integration，technology convergence and engineering practice from STEM interdisciplinarylearning in after-class service to promote the common practice of the Double-Reduction policy and to focus on student need，theirlearning ability development and the burden reduction effects.The paper also suggests constructing basic STEM framework andtries to explain the integration mechanism of STEM system with formal curriculum，interdisciplinary integration ideas，technologyapplication and engineering practice.Fin