從創意設計的角度出發，淺談STEAM教育在課程中的運用

熊瑤

【摘要】本課的設計基于真實的任務情景——市民對未來交通工具的需求，引導學生基于科學知識（傳感器、能源）和仿生學知識（外觀設計）、技術知識（使用、管理、理解和評價的能力）、工程知識（邏輯思維）、藝術（構圖美觀）、數學（繪圖比例）相結合，繪制未來交通工具設計圖，讓學生從創意設計的角度出發，培養學生的藝術審美與邏輯思維。

【關鍵詞】STEAM教育;創意設計;跨學科融合

一、STEAM教育發展的現狀

在國家政策層面，2015年，教育部首次正式提出“要發展STEAM教育和創客教育”，引起眾多機構參與STEAM教育的熱潮。2017年，國務院發布的《新一代人工智能規劃》中明確提出“我國中小學要開設人工智能、編程等STEAM教育課程”。2018年，教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》提出“人工智能、編程課程將會被納入初、高中學業水平考試”。國家政策的相繼出臺，再一次將市場對STEAM教育的熱情推向了新的高峰。

廣東省的STEAM教育近年大力發展，憑借沿海城市開放優勢，又毗鄰STEAM發展領先地香港，2018年STEAM教育突破呈現突破式增長，全省共13所全國STEAM領航學校、38所種子學校脫穎而出。2018年12月，廣東省教育研究院舉辦新時代廣東省中小學幼兒園科創和STEM教育優秀成果展示交流活動，300余人共同展示STEAM教育成果。

2017年，佛山市教育創客培養計劃項目經過為期三個多月的系統專業培訓，中小學、幼兒園共155人獲得創客創新師資。佛山科學技術學院院長出席活動并作STEAM教育專題報告。

順德區，以佛山市順德區世紀小學（以下簡稱“我校”）為例，校長組織了一群不同學科的教師，對STEAM課程該如何開展進行了研究，自2018年以來，我校不同學科的教師三兩合作，創作了“非遺傳承——魚燈制作”“垃圾分類知多少”等十余節跨學科融合課程。

二、當前STEAM教育中存在的問題

STEAM教育面臨的最大的問題和挑戰在于：一線教師很容易把STEAM簡單地處理為傳統學科知識簡單的、機械的拼盤與混合。還有人批評說，STEAM事實上變成了知識的“大雜燴”。很顯然，知識的拼盤式“綜合”和“統整”，并不會達到設置綜合課程、課程統整以及開展STEAM教育的本來目的。

STEAM教育雖然兼顧到了各學科知識之間的橫向聯系和彼此融通，但是，在實踐層面，很容易導致學生淺嘗輒止的學習。如何在STEAM教育實踐中幫助學生由淺層次學習走向深度學習，對教師而言，可以說是面臨著巨大的挑戰。

三、解決的辦法及方向

首先，開設培訓師資。2019年至今，越來越多STEAM的課堂展示、課例創作的競賽、線上線下STEAM教學的培訓、高峰論壇等，都代表了國家對STEAM教育的重視，這也無疑都增強了教師對STEAM教育的認識，促進了教師對STEAM教學的理解。例如，美術教師上STEAM課，還是應以科學為主導，立足實際解決問題，除了想象力和創造力，STEAM思維還需要讓學生回歸到真實的世界中來，并培養他們在創意設計過程中的邏輯思維。最后，物化的呈現可以是設計圖，但是不能只靠天馬行空的假想，應該是真實可以制作出來的設計圖。

其次，發行權威的教材。參考和借鑒的成熟經驗與模式，可以避免網絡資源匱乏地區教師對STEAM教育的緩慢探索。學校也可作為校本課程，將STEAM課常規化，培養學生全面發展的能力。

最后，鼓勵師生多實踐。STEAM課不應只局限在課堂之內，甚至可以走出校園，學生自己去采訪、調查，通過真實所看所想，互談對未來城市規劃的看法、對未來生活的展望，找到真實的問題去解決，去創新，通過實踐的過程收獲全方面的能力。

四、從創意設計的角度出發，STEAM在課程中的運用

本課是選自廣東科技出版社《STEAM創新教育實驗課程——未來交通》中的第一章第三課《現代出行與未來出行》。因為最后的物化形式是設計圖，所以非常適合基于STEAM教育理念的小學美術教學研究。隨著科技的發展，交通系統正朝著越來越智能化、人性化和綠色環保的方向發展。本節課在學生對現代交通有了一定了解的情況下，讓學生基于現代交通工具的優缺點設計未來交通工具，在項目式學習中，讓學生學會工程設計方法。本節課處于本章的第三節，學好本節課，將有利于學生對本章兩個學習目標的達成，即：合作設計出實用的未來交通工具，養成節能、環保的出行習慣。

本節課圍繞“設計未來交通工具”專題，課前組織學生去采訪，總結出市民對未來交通工具的期望：“安全便捷、節能環保、舒適美觀等”。課堂上立足真實問題，討論解決辦法，學習科學知識的“仿生學”原理，創意設計交通工具的外形、重溫不同“傳感器”的作用，添加進自己的設計圖。運用數學知識“比例尺”，在展示環節描述自己設計的實物尺寸，達到藝術知識與“設計圖”圖文并茂的效果。

這本教材針對的是小學五年級學生，五年級的學生已經有了一定的科學素養，已具備了初步的探究能力，他們樂于動手、善于操作。為此，該課教學時，能更好地實現沉浸式教學和深層學習。

（一）情境導入，暢想未來交通

以一個交通工具的發展史的視頻開始，然后動畫人物小Q出現，發布任務，任務是讓學生分小組去了解現在不同年齡階段的市民對未來交通工具的需求，從大家的需求入手，去設計未來的交通工具。接下來，播放課前不同小組的學生采訪不同年齡、職業的市民的視頻。觀看完視頻后，學生交流、總結并板書出市民對未來交通工具的期望：安全便捷、節能環保、舒適美觀。

（二）師生合作，理清設計思路

1.提問學生，如果要設計出安全便捷的未來交通工具，得從哪方面設計？學生討論，師生共同探究未來交通工具的內部功能。學生打開桌面裝有傳感器的盒子，回顧超聲波傳感器、人體紅外傳感器和溫濕度傳感器的功能，PPT總結各傳感器功能和用途，教師板書可以實現安全便捷的內部功能。

2.提問學生，現在節能環保的能源有哪些？他們又有什么優缺點呢？學生討論回答教師板書：風能、電能、太陽能等。PPT展示這幾種能源的交通工具圖片。

3.提問學生，怎樣的未來交通工具是即舒適又美觀的？隨后教師提問學生什么是“仿生學”，學生討論后舉手回答。教師在PPT上展示3幅運用仿生學原理設計的交通工具，一邊展示一邊提問學生，這個交通工具是仿生哪一種生物，除了美觀之外，這樣模仿的實用目的是什么呢？例如，鯊魚流線型的外形是可以減少阻力的、甲殼蟲的拱形是最堅固的等。教師展示自己設計的未來交通工具，一輛代步小汽車，它也是用“仿生學”原理設計的，提問學生看外形整體像什么生物，這樣設計的目的是什么？教師總結并板書。

4.提問學生，除了這幾個方面，我們還可以從哪些方面設計未來交通工具？例如，材質、內飾等。學生總結，并板書。

（三）小組合作，設計未來交通工具

1.組織學生討論，你們想設計什么類型的交通工具？天上飛的、海里游的、還是地上行駛的？單人行駛還是多人行駛的？布置任務：基于市民對未來交通工具的期待，充分利用小組現有的資源，小組合作設計，注意圖文組合和諧、構圖飽滿。

2.融入數學知識，教師提醒學生標注比例尺在設計圖上，這樣可以得知設計的作品的真實尺寸。

3.教師巡視并適時指導。

（四）匯報分享，展示未來交通工具設計圖

小組就安全便捷、節能環保、舒適美觀等方面對設計進行分享，學生點評、教師點評，隨后大家從安全便捷、節能環保、舒適美觀、小組合作交流、有無其它附加功能，這五項對他們進行評分。評價的過程是一個鞏固所學、反思、提升的過程，教師要善于抓住學生亮點進行肯定，梳理學生大膽創新，勇于實踐的信心。

（五）情景回顧，升華情感

教師播放小Q總結影片，學生思考并感悟本課所得，為下節課制作未來交通工具模型作鋪墊。

五、教學成效

這一節課可以看到基于STEAM教育理念的美術課堂是高效、有意義的。

（一）基于STEAM理念的教學設計激發學生的教學動機

從情境入手，學生沉浸在輕松自然的氛圍中，學生在真實的情境中輕松愉快地學習。教學設計簡潔明了，符合學生學習規律。教學過程中引導學生概括市民對未來交通工具的需求，基于市民的需求，從環保節能、安全便捷、舒適美觀三方面給學生搭建支架，大大減少了學生在設計時的難度。

（二）基于STEAM理念的項目實施過程提高學生動手能力

基于STEAM教育理念的美術課程，在教學過程中有力地提高了學生的動手能力。在單純的用筆繪制設計圖下，增加了粘貼內部功能貼畫、文字解說、比例尺計算等。學生不只是坐在自己的位置上，而是促使他們動起來，協作起來。讓學生合作繪制未來交通工具設計圖，同時鼓勵學生去問，可以跨組去參觀學習，讓學生在相互對比中，繪制出圖文并茂的設計圖，再根據分工合作的要求，由小組討論投票選出優秀作品，每一環節都讓學生有參與感，并投入進去制作，大大地提高學生的動手能力。

（三）基于STEAM理念的課程滿足學生多層次需求

五年級的學生之間開始有比較大的差異性，基于STEAM教育理念下設計的課程可以滿足不同層次學生需求。有的學生在美術方面有特長，有的學生科學知識儲備強，有的學生在語言上比較強，通過這個項目的開展，合理的分工，可以兼顧到每個學生的特長，發揮學生所長，讓學生在合作中取長補短，既滿足了一些學生深層次的學習需要，又增強了學生的自信心，給學生帶來成功的喜悅感。

六、實踐反思

STEAM理念的美術教學需要教師有更多的學習與思考，教師應充分分析教學內容，結合教學實際，設計出符合教學現狀的課程。在實施課程時候，允許學生犯錯與失敗，只有在反思中找到原因再改進，才有成功，這也是STEAM課程的魅力之處。

本次實踐中筆者也發現，這節課設定的是一課時完成，所以并沒有讓每個小組都上臺來展示作品。如果設定為兩節課，一節課師生互動教學、學生做，第二節用于小組作品評價，學生會有更大的收獲。小組的作品可以不僅限制在課堂內的自評、互評、師評，還可以加入更多人的評價。例如，與家長視頻，讓家長對學生的作品和課堂表現進行評價，回訪之前采訪的市民，問他們這些作品是否符合自己要求并提出建議等。專業和非專業的人，都能給出不同的建議，課堂會更多元化，也會引發學生更多的思考。

參考文獻：

[1]肖川.義務教育美術課程標準（2011版）解讀[M].武漢湖北教育出版社，2012.

[2]肖林姣.美術與教育——STEAM視野下的美術課堂的啟示與反思[J].大眾文藝，2021（7）：188-189.

責任編輯 ?李 ?源 ?美術編輯 ?李澤文