基于STEM理念的“橋文化”課程開發與實施

王彬

目前，大多數學校還沒有完整的成體系的STEM教材，學校也缺少專職的STEM教師，因此在學校想要開展STEM教育活動往往顯得有心無力。在這樣的背景下，需要我們教師依據實情，大膽嘗試，根據自身的實際開發出適合自己學校的STEM校本課程。

一、根據校情，選擇課題

（一）天然地理條件

我校瀕臨長江，緊靠著名的南京長江大橋，學生在大橋下長大，日日枕著江濤聲，時時能欣賞橋的英姿，對長江和大橋有著天然的親近感和自豪感。他們用童眼看大橋，妙筆寫大橋，五色繪大橋，盡情抒發著對江橋的熱愛和贊美。大江、大橋，是我們的教育資源，也是我們的科創動力。依據校情，以橋文化為主題的STEM課程應運而生。

（二）開展社團活動

我校在這樣的天然條件下又開設了橋文化眾創空間社團，利用周三興趣小組的時間將一批對橋梁建設有興趣的學生聚在一起，大家在眾創空間里觀摩世界著名橋梁，學習基本的橋梁結構知識，充分發揮自己的創造力和想象力，用各種材料完成不同任務要求的橋梁搭建。

（三）學校文化活動

我校每學期開展“橋文化”月活動，在全校范圍內掀起一股橋梁熱潮，“橋梁小博士”“妙筆生花繪大橋”“小小橋梁工程師挑戰賽”等豐富多彩的項目，讓全校師生共同參與，各展所長。

二、摸清學情，設計教案

在備課中，“備學生”是必不可少的環節。在學習新知識之前，我們要對學生的前概念有一定的了解，這樣更有利于我們教學目標的達成。

STEM項目課程秉持面向真實世界的理念，將學生置于真實的情境中是STEM項目課程的基本要求。那么本節課我們的核心是要解決什么實際問題呢？創設一個怎樣的情境呢？如何通過搭建不同的形狀結構來提高橋梁的承載力呢？我們將常規課堂模擬成了一場招標會：在城市的某條河流上有這樣一座平板橋，它承載力不夠，大車通過時很危險。由政府出資，學生每個小組就是一個競標團隊，誰能給出最滿意的方案，完成要求，誰就中標。同時我們強調學生作為工程師、設計師的角色的轉換，就連教師也成了招標會的政府部門的負責人。

三、依據課情，反思改進

（一）課堂暴露問題

上課，我先播放了一段小視頻，模擬這樣一座橋梁，大車通過時由于承載力不行，導致大橋坍塌，進而直接拋出問題：如何改進平板橋，提高它的承載力。當我將課堂創設成一個招標現場時，學生的情緒一下被調動起來了，顯得很興奮。顯然，原有的學習方式的轉變，讓學生覺得很新穎。學者黃明燕、趙建華曾指出“項目學習的一個重要著眼點就是通過改變學生的學習方式來培養學生的創新精神和實踐能力”。

學生積極地開始討論，氣氛顯得很熱烈，有的學生開始著手畫圖，我秉持著開放性原則，沒有過多地去干預他們的想法，防止束縛住了他們的思想。時間一分一秒過去，已經超了預期的時間，但我想的是，讓孩子充分思考和討論，又放了幾分鐘，然而效果還是不理想。在我的一再催促下，大家終于勉強完成了，再看每組的設計圖，學生的思想真的是天馬行空，絲毫不受束縛，想怎么畫就怎么畫，沒有任何的可操作性，完全不考慮待會兒我們能不能用雪糕棒去實現它。

我想讓學生在接下來的搭建過程中去發現自己的問題。在每組介紹完之后，我就把材料交給他們，同樣一個個忙得熱火朝天，積極得不得了。結果，學生在做的過程中基本都是把圖紙拋諸腦后，做一步粘一步，我問：跟圖紙一樣嗎？他們說正在改圖紙，我說圖紙可以改動嗎？他們默不作答。

（二）反思找出問題

面對這樣的結果，我明白了很多。我開始回憶反思課堂中的每一個細節，反問自己為什么時間會不夠，是學生的能力沒有達到還是我講解得太少了？講多了不是浪費學生很多思考和動手的時間嗎？為什么學生設計圖畫得沒有章法？為什么最后都沒能按照設計圖施工？是我沒有強調設計圖的重要性，還是學生缺少畫設計圖的基本技能？小組畫圖的過程大家都參與了嗎？種種問題縈繞在我的腦海。

（三）改進解決問題

再試，再總結。慢慢地我在課程設計上做了很多改變。我明白，雖然《建橋梁》是五年級下冊的課程，但在此基礎上引申出的STEM課程對學生的能力要求拔高了很多，有些技能學生沒有掌握或者不熟練。比如膠槍的使用，每個小組四個人用一把膠槍，學生掌握還不熟練，粘連的時候有很多溢膠。于是在課前，我專門找了一節課，去讓學生練習使用膠槍，去粘連一些木棒。最后，在很多學生能熟練使用的情況下，我給每個小組配備了兩把膠槍。這樣不但增加了小組間的互動性，也節約了很多時間。再比如設計圖的繪制，我也單獨利用時間給學生看些簡單的房屋、書桌等設計圖，再次向學生明確：在實際的工程中，設計師畫的圖交給施工隊，別人要能看得懂;同時圖是什么樣，就按照圖來建設。

同時，當小組合作畫圖時，表面看起來熱火朝天，但當你真正深入到每一組時就會發現，畫圖的就那么一兩個學生，另外兩個學生絲毫未能融入其中，自己在開小差，那么后面的整個過程他們也都會顯得無從下手，也不會提問，不會去和小組一起討論，這樣就造成小組內部的勞動力流失，于他們自己而言只是打了兩節課醬油，也逐漸對科學課失去興趣。為了關注到每一個學生，提高每一個學生的參與度，我改成每組四個人每人都發一張設計圖，大家先自己畫自己的，最后小組同學把自己的設計圖與同組其他人一起交流;這樣每個人都經過思考，都有自己的想法，就會形成思想的碰撞。

在一次次磨課試上的反思改進中，我們從材料到教學設計做了反反復復的嘗試與改進，對我們所任教的學生也更加了解。我們的課程逐漸成熟，學生更能置身于這樣的情境，開展充分的小組合作，最終完成了任務，體驗了一次小小工程師、設計師、施工隊的角色，完成了此次的招標活動。