基于STEAM教育理念的小學科技勞動校本課程開發
——以四年級科技勞動校本課程“帶傳動的認識”為例

文/鄧江帆

引 言

勞動自古以來就是人類文明發展的基礎，而勞動教育也是學校教育的重要培養目標之一。在新時代背景下，勞動教育也要與時俱進。習近平總書記在全國教育大會上強調要在學生中弘揚勞動精神，教育引導學生崇尚勞動、尊重勞動，懂得勞動最光榮、勞動最崇高、勞動最偉大、勞動最美麗的道理，長大后能夠辛勤勞動、誠實勞動、創造性勞動。創造性勞動指的是通過人的腦力勞動萌發出技術、知識、思維的革新，從而高效提升勞動效率、產生超值社會財富或成果的勞動[1]。這里包含很多種類的勞動，本文主要討論的是其中一項——科技勞動。

一、科技勞動課程開發的意義

科技勞動課程的開發，致力于探索一種提高學生探究性、創造性學習能力的教學策略和適合我校學生的校本課程。在科技勞動教育中，教師要讓學生在收獲果實的同時，既能體驗勞動的樂趣，又能激發想象力、創造力，學會用科技手段進行勞動，打破固有思維，加深對勞動概念的理解[2]。

二、STEAM 教育理念的內涵

STEAM 教育理念以包容多種學科的綜合性教育為特征，在全球范圍內有著極高的影響力，國內外教育界都在不斷地研究和探索其應用模式。我校深入學習了STEAM 教育的教學模式、教學策略、教學設計、課程評價，試圖從中找到適合小學的學科融合方式和策略。

STEAM 課程中，學科知識整合的初衷就是打破學科壁壘，減少知識重疊，解決獨立學科的知識碎片化、孤立化等問題。我校以STEAM 課程跨學科整合的價值取向性作為科技勞動校本課程開發的依據，基于此來搭建科技勞動課程的結構和框架。

三、科技勞動課程開發的內容

在研究過程中，我校確定課程內容為信息技術、機器人編程、3D 打印、機械搭建、綜合實踐活動[3]。將這些內容進行課程整合，開發我校的科技勞動校本課程，重點討論如何運用STEAM 教育理念來完善我校科技勞動課程的構建與實施。

（1）全面分析STEAM 教育理念，討論小學科技勞動課程對現階段小學教學活動的意義。以在邵武第二實驗小學與邵武實驗小學開展小學科技勞動課程為研究手段，進一步探究小學科技勞動課程對提高學生素質的作用，從而提高學生的探究能力和創新能力。

（2）以勞動教育中的創造性勞動為抓手，致力于培養學生六大核心素養中的實踐創新素養。科技勞動課程是我校培養學生實踐創新思維和科學精神的一個重要手段。

（3）將《義務教育科學課程標準（2022年版）》中所要求的科學的學習方法、信息技術中關于人工智能的課程內容、綜合實踐活動創意物化的課程目標進行整合，結合勞動課程的內容，開發科技勞動的校本課程。

四、科技勞動校本課程的典型案例

下面，筆者將分析一個典型的課堂實例，看看校本課程是如何在課堂教學中具體呈現的。

（一）設計思路

本節課是校本課程汽車主題系列中的一課。汽車主題的確定原因如下：（1）汽車既是科技的體現，又給人們帶來了勞動上的便利；（2）汽車的基礎原理可適用于其他農用勞動工具，具有延展性；（3）汽車更加符合學情，不僅是學生更為熟悉和感興趣的切入口，還符合學生的發展和認知水平。

本課以汽車發動機動力傳輸方式為入口，引入帶傳動的認識。以三種狀態呈現三種任務：（1）等速帶傳動；（2）加速帶傳動；（3）減速帶傳動。三種任務分別對應帶傳動三種形態：等速、加速、減速。結合知識的難易程度和學生的認知水平，進行案例設計。

（二）教學目標

（1）認識帶傳動，了解等速帶傳動、不等速帶傳動的形態。

（2）通過認識帶傳動，了解帶傳動的功能、分類、特點以及在生活中的應用。

（3）通過認識、搭建帶傳動，感受機械動能，提高學生對工程機械的興趣。

（三）教學重難點

教學重點：初步認識帶傳動的三種類型，能分辨等速及不等速帶傳動。

教學難點：理解三種速度帶傳動的原理。

（四）教學準備

積木搭建工具包：底座1 個，軸2 個，虛軸銷2 個，三單元交叉塊1 個，大小輪各2 個。

（五）教學步驟

1.導入（10 分鐘）

（1）呈現視頻：以變形金剛大黃蜂的視頻，激發學生的學習興趣，并通過視頻解釋汽車中皮帶傳動的重要性，從而引出本節課的教學內容——帶傳動，并讓學生思考：①汽車具有什么功能？②這些功能依靠什么實現？③汽車的動力發動裝置是什么？④這些動力是如何進行傳動的？

（2）引出帶傳動的概念——帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。出示帶傳動的模型，并提問：①這個模型分為幾個部分？②如何將這個模型與發動機和速度結合起來？

2.第一個任務及學案（20 分鐘）

（1）宣布第一個任務。提供材料，并公布第一個任務的學案。

任務：使用所提供的積木零件等材料制作一個等速帶傳動模型。要求當轉動主動輪時，從動輪的速度與主動輪一樣快。

材料：底座1 個，軸、虛軸銷各2 個，三單元交叉塊1 個，大小輪各2 個。

（2）學生進行搭建。教師要鼓勵學生之間互相觀摩學習。考慮到學生對材料的搭建沒有基礎，教師用3分鐘的微課進行簡單的教學。課堂實錄如下：

師：微課中提到一個問題，這兩個輪子到底要使用哪個呢？同學們討論一下。

師：哪位同學把你們討論的結果分享一下？

生1：用這個輪子（大帶輪）。兩邊一樣大，速度才會一樣。

生2：用小輪子。

（請同學們動手搭建，根據學案進行回答）

師：下面請同學展示一下你設計制作的等速帶傳動，并說說你是怎么想的。

生：我首先將主動輪和從動輪全部用大帶輪，然后便開始觀察，發現從動輪速度與主動輪一樣。

（3）小結與反思。每個小組完成任務時，教師要進行測試，并且在全部學生完成后，讓其進行匯報。學生在動手搭建的同時進行勞動，而在勞動的過程中又學習了帶傳動的原理知識，進而對汽車發動機動力傳動方式有了進一步了解。我們是否能夠找出這樣的科技與勞動的融合點。

3.第二個任務及學案（20 分鐘）

（1）宣布第二個任務，并且公布第二個任務的學案。

任務：用同樣的材料包，制作一個加速帶傳動模型。要求主動輪速度不變的情況下，從動輪的速度比主動輪快。

材料：底座1 個，軸、虛軸銷各2 個，三單元交叉塊1 個，大小輪各2 個。

學生進行搭建前，先進行討論——如何使模型從等速帶傳動改成加速帶傳動，再匯報討論的結果。

（2）學生進行搭建。發現做得較好的學生后，教師應鼓勵其他同學來觀摩學習。課堂實錄如下：

師：如何進行加速帶傳動？

生：把從動輪換成小輪子。

師：你是怎么想的？

生：我用一樣的速度搖，帶動從動輪就會轉得更快。

師：那到底是不是這樣？請動手搭建，驗證你的想法吧。

師：先請你展示一下你設計制作的加速帶傳動模型。你做了什么改變？

生：我把大輪子換成了小輪子。

師：有同學可以完善一下嗎？是哪里的輪子換了？

生：從動輪。

師：準確，那么速度有改變嗎？

生：從動輪變快了。

師：誰能用一句話概括一下，加速帶傳動。

生：從動輪比主動輪小，速度比主動輪快，這樣進行的是加速帶傳動。

（3）小結并反思第二個任務。對完成任務的小組，教師進行測試，在所有小組完成后，請部分小組進行匯報。匯報內容包括：設計思路、出現的問題和解決方法、小組的分工、評價其他小組的模型設計、展示優秀作品。

4.第三個任務及學案（15 分鐘）

（1）宣布第三個任務，并公布第三個任務的學案。

任務：用同樣的材料包，制作一個減速帶傳動模型。要求主動輪速度不變的情況下，從動輪的速度比主動輪慢。

材料：底座1 個，軸、軸銷各2 個，三單元交叉塊1 個，大小輪各2 個。

學生進行搭建前，先進行討論——如何使模型從加速帶傳動改成減速帶傳動，再匯報討論的結果。

（2）學生進行搭建。發現做得比較好的學生后，教師要鼓勵其他同學間互相觀摩學習。課堂實錄如下：

師：同樣，我們先討論一下。現在需要慢下來，要怎樣做呢？

生：可以把兩邊的輪子換一下。

師：你為什么這樣想？

生：因為加速帶傳動從動輪比主動輪小，這樣轉起來就更快，那現在要減速，從動輪就要比主動輪大，但沒有比主動輪更大的輪子，所以把兩邊的輪子換一下。

師：你的想法太妙了。（同學們動手搭建，根據學案進行回答）

師：哪位同學展示一下你設計、制作的減速帶傳動？說說你改變了哪里？

生：我把兩個輪子換了一下。

師：你這么做的目的是什么？

生：這么做的目的是讓從動輪比主動輪大。

師：對，從動輪比主動輪大，速度比主動輪小，模型裝置進行減速帶傳動。

（3）總結與反思。全班進行討論，內容如下：①用數學的思維來解釋為什么改變輪子的大小，從動輪速度會改變。②今天學習的帶傳動知識分別是什么？③帶傳動在生活中，除了汽車發動機，還有哪些實際應用？④你在本節課中是否遇到困難？是如何解決的？⑤三次搭建過程的分工是如何分配的？分配得是否合理？⑥通過本次的學習，你有什么收獲？

5.延伸

如果將你的模型進行改進，你會嘗試進行哪些改變？功能上又有哪些增加？試著用畫圖和寫作的方式表示出來。

結 語

本節課是科技勞動校本課程的一次實際嘗試，試圖從中找到平衡點和融合點，將科技與勞動有效結合起來。本節課設置了三個任務環節，以學生動手搭建為主，自主探究汽車發動機中帶傳動的知識。學生在學習過程中進行動手搭建，就是一種創造性勞動和一種科技勞動。