基于設計制作類項目構建面向小學生學習能力的STEAM教學策略

盧 迪

（北海職業學院 廣西·北海 536000）

1 STEAM教育與“做中學”

STEAM是一種“以學生為中心”的教育教學模式，最核心的特點就是：解決真實情境下的問題、跨學科知識整合。這一教學理念越來越多地被小學教師關注并應用到自己的實際教學活動中。我們能達成一致的觀念是，不同于傳統課堂的老師在“說”學生在“聽”的填鴨式教學，STEAM要求教師把更多的時間交給學生，讓學生在“做”的過程中獲取知識，提升技能，并形成以學生為中心的自主探究的學習氛圍。

“做中學”是美國著名教育學家杜威針對傳統教育的深刻反思，其中蘊含著對于知識與行動兩者關系的認識，即從生活中學習、從經驗中學習，將獲取的知識與生活實踐活動相聯系。兒童生來具有從事各種活動的本能，其中“做”的本能最為重要，于是兒童應從“做”的活動中學習[1]。結合STEAM的育人理念，要如何構建以“做”為主的教學模式，即為本文想要探討的話題。

2 設計制作類STEAM項目教學策略

2.1 先玩后做，注重體驗感

STEAM教育要想在小學階段落地開花，從實用性與可行性角度考慮，可以當前的教材為切入點，充分發掘現有教材內容中的科學知識、工程與技術領域，尋找適合開展STEAM教學的部分，增加學生動手實踐的內容，讓原本枯燥的理論知識通過動手實踐得到更好的理解和掌握，有效開拓學生的創新思維。

STEAM不僅強調動手實踐，激發學習興趣，促進學生自主學習，培養邏輯思維能力也是STEAM課程活動的重點目標。那么應該如何“做”以及什么時候“做”呢，這時可以調轉常規的教學順序，“先玩后做”，即先呈現成果的樂趣再進行探究和制作，以求最大限度地激發學生的學習需求和探索求知欲。但要強調的是，這里所說的“玩”，是“有目的、有引導”的玩，而“玩”的目的，是為了促進思考和探究，為了更好地理解和設計，進而提高科學思維能力。

以教科版小學科學五年級下冊第一單元的《沉和浮》的拓展內容“浮沉子的制作”項目為例，結合STEAM教育理念進行改進創新后，教師在教學引入環節，可以給學生展示用意念控制水瓶中物體沉浮的魔術表演，神奇的現象把學生的注意力充分吸引地到活動中來，學生第一次見魔術情景先是感到驚奇贊嘆，很快就回過神來試圖“揭穿”魔術的真相，并對教師的表演提出各種質疑和要求，同時，教師要提醒學生在玩的過程中思考相應的問題，如觀察瓶中物體什么情況物體會上浮？什么情況下物體才會下沉？物體上浮或下沉的時候水面有什么變化？可以讓物體懸浮在水中嗎？為了幫助學生梳理思路，這些問題可以用學習活動清單的形式呈現出來，學生可以用文字或圖畫甚至可以用思維導圖來表達自己的觀察和思考的結果。當學生帶著問題去玩時，學生便從一個“體驗者”向“設計者”的角色邁進了。這時學生已經發現了用手捏水瓶時里面的物體就會下沉，如果松手，物體又會上浮起來，并能夠把關注點聚焦到物體浮力與重力關系的改變上，然后再為學生提供制作的材料，要求學生制作出一樣的魔術裝置，在親自動手實踐和模仿制作的過程中，學生能發現并總結出讓裝置成功與靈敏的制作技巧，并循序漸進地探究了其中原理。教師還可以組織學生小組交流討論“浮沉子”的原理，并在班級中開展辯論，營造積極表達和構建各自學說的“學術氛圍”，促成進一步的思維碰撞。通過這樣的體驗、觀察到動手實踐再到思辨的學習過程，學生在自主制作“浮沉子”玩具時便會有了基本的設計思路，對“浮沉子”做外觀的美化和創意改造，再經過實際運用，學生對于浮沉子的原理和作用也會有深刻的理解。

因此這樣的教學流程可以梳理為先帶著問題“玩”，體驗并探究；再進行設計制作，理解與應用知識；最后討論與思辨，提升思維及表達。先用“玩”的方式調動起學生的積極性，促使學生自主探究學習，層層深入遞進，注重學生在學習過程的參與感和體驗感，能幫學生更好地理解知識，提升思維能力，并給學生留下深刻的印象。

2.2 項目教學，綜合與應用

項目式教學因其主張以學生為中心的教學方式，強調以真實情境中的問題作為導向，培養學生靈活運用知識的能力，得到了越來越多專家學者的關注和研究，也有更多致力于開發設計 STEAM 課程的一線教師開始嘗試將其應用于各學科的教學中。STEAM教育主張知識與技能的跨學科融合，對于提升學生的項目學習能力有著積極的作用。STEAM教育與項目式教學法在教學目的上有一定的重合，通過深入理解二者的育人理念，指導小學階段STEAM課程的教學實施，能夠更好地培養學生綜合能力。

“項目”是一個有目的的活動或經驗，它最終服務于學生學科知識的獲得和綜合能力的提升。激發學習者的學習動機，并能夠長期地投入學習，就要求這個項目是基于學生興趣與需要而建立的，以活動項目及解決問題為學習的主要軸線，學生經歷有目的的活動，在過程中主動并自然地獲得知識，提升技能。

暑假將至，辛苦栽種了一個學期的植物盆栽可能會因為沒人照料變得枯萎，學生要想辦法解決這個問題。這就是一個在真實情境下產生的需求，學生由此需求為驅動問題，開展之后一系列的學習行動。學生先是利用網絡搜尋資料，發現已有用于農業的全自動灌溉系統，但系統過于復雜并不適用于教室，于是決定根據生活中易得的物品設計制作一個“簡易自制澆灌系統”來解決暑期沒人給植物澆水的問題。要做到自動澆灌就，就要讓水在一定的裝置里保持穩定的速度滴進泥土里，經過小組討論和頭腦風暴，學生想到了生病打點滴的經歷，通過調節輸液軟管的調速器，減小軟管的出水面積就能達到減緩液體下落的速度，一個水瓶和一套輸液管組合起來就像是輸液時看到的裝置，但僅模仿了外觀還不行，學生發現裝置組裝好之后，水無法從密閉的水瓶中自動流出，這時就涉及了他們剛在課堂中學到的大氣壓強的知識和連通器的原理，在倒置后的水瓶底部扎一個小孔保持內外氣壓一致，并將水瓶中的水位固定于于比植物更高的位置，從而解決了這個問題。

在這個項目中，學生運用所學的知識，依據科學原理設計制作出了能夠解決實際問題的產品，在過程中體會到技術是幫助人們改造環境解決生產生活問題的方法。項目從生活中來，問題從需求中來，綜合所學的知識并應用于實際，用設計與工程的思維解決問題，并且創造性地解決問題，這就是一個完整的項目式學習的過程。通過項目式學習，促進理論知識于現實世界的結合，學生解決實際問題的能力得到了極大提升。

2.3 以賽促學，激發內驅力

在基于制作類STEAM項目的實踐中，利用小學生好勝心強，集體榮譽感強的心理特點，合理運用競賽的方式開展教學，能夠激發學生不斷挑戰自我的內驅力，在不斷地完善和修進中培養其精益求精的科學精神，在制作的過程中也能培養學生動手實踐的能力與團隊溝通合作的能力。競賽的形式可以運用于課內課外多種教學場合。

在設計制作類的STEAM教學中可以根據制作項目的特點來簡單制定一些比賽規則，如前面提到的“浮沉子的制作”項目中就可以比賽誰做的浮沉子更靈敏、更美觀、更具有創意，以自評和互評相結合的方式，選出一個最佳作品，激勵學生在設計制作時發揮創造。在競賽中，教師不僅僅看競賽的結果，更要關注競賽的過程。例如“紙橋承重”比賽中不僅對橋梁的最大承重結果進行評定，還對橋梁設計的創意與美觀、結構的容錯性、材料的使用等綜合評價，從而促使學生明白，只有用心對待每個制作的環節，才能贏得勝利[2]。

競賽結果只是促進學習的目標，而過程中學生團隊合作的經歷，迎難而上的意志，面對成敗的心態等等豐富的學習體驗才更加體現了科技競賽的育人價值所在。注重結果更注重過程，從這一點來看，科技競賽與STEAM教育在目標上是一致的。

3 結束語

人對世界的認識從過去到現在一直在不斷的進步，未來也將會不斷前進和變化。通過STEAM教育，不僅讓學生掌握知識，更重要的是學會解決實際問題的方法，擁有不斷探索和挑戰的精神，這樣才能在未來未知的世界中，用未知的知識和技術去解決未知的問題。