STEAM理念與項目式學(xué)習(xí)在綜合實踐課程設(shè)計與實踐中的融合

鄭玉晴

隨著綜合實踐活動課程領(lǐng)域的高效發(fā)展，對應(yīng)的課程設(shè)計與實施變得愈發(fā)重要。傳統(tǒng)的課程模式以教師為中心，以灌輸式理論講授為主，往往是各學(xué)科的“單打獨斗”，忽略了學(xué)生的主體作用，沒有進(jìn)行各學(xué)科的融合應(yīng)用，缺少了實踐性探索。STEAM教育（Science、Technology、Engineering、Art、Mathematic）則激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)和探究的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維以及跨學(xué)科解決問題的能力為目標(biāo)。PBL（ProblemBased Learning）項目化教學(xué)，以問題驅(qū)動，發(fā)揮學(xué)生主體作用，解決真實的情境問題，形成專門的技能和得到充足發(fā)展的學(xué)習(xí)并最終進(jìn)行項目化成果展示。因此，將學(xué)科融合的STEAM課程理念與PBL項目式教學(xué)方法運用到綜合實踐活動課程中具備實施可行性。本文以“走馬燈的設(shè)計與制作”為例，將從課程理念、課程目標(biāo)、課程設(shè)計流程、課程效果分析四個方面進(jìn)行分析。

一、課程理念

依照PBL項目式教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)情境問題：鄰居的學(xué)生外出游玩時看見走馬燈很神奇、漂亮，就想動手做一個走馬燈送給媽媽做生日禮物。怎樣來制作呢？引導(dǎo)學(xué)生運用多學(xué)科融合思維STEAM理念與PBL項目式方法進(jìn)行實踐探索，最終解決問題。課程STEAM融合分析如表1所示。

二、課程目標(biāo)

基于本課程在綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要中的地位和作用，確立了如下目標(biāo)：

價值體認(rèn)：通過一個真實的故事，激發(fā)學(xué)生的愛心行動，學(xué)生通過對走馬燈原理的初步了解，為家人設(shè)計一個生日禮物，培養(yǎng)關(guān)愛家人的意識，樹立和弘揚孝敬父母的中華傳統(tǒng)美德。初步發(fā)展學(xué)生的興趣、專長，培養(yǎng)學(xué)生較為積極的科學(xué)態(tài)度。

責(zé)任擔(dān)當(dāng)：通過制作走馬燈，形成和健全新時代中小學(xué)生努力實現(xiàn)自己價值的態(tài)度和專心致志、多思考的個人意識。用簡單的科技小制作為人們的生活帶來快樂，明確科技在生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)中的重要作用，初步形成科技強國、責(zé)任意識。

問題解決：經(jīng)歷制作走馬燈的全過程，通過圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)思，用技術(shù)語言實現(xiàn)抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換，提高圖樣表達(dá)能力。初步掌握使用創(chuàng)客思維和工具制作作品的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。在外觀部分的制作過程中，發(fā)展對材料、工具、儀器設(shè)備的識別、選擇和使用的能力。

創(chuàng)意物化：經(jīng)歷組裝和調(diào)試的過程，初步將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為有形物品，提高學(xué)生的動手操作能力和解決常見實際問題的技能，提高物化能力，提高創(chuàng)客水平，更好地服務(wù)于學(xué)習(xí)、生活。

三、課程設(shè)計流程

在進(jìn)行課程設(shè)計的過程中，采用基于項目式學(xué)習(xí)的課程設(shè)計流程：（1）分析教學(xué)內(nèi)容，確立項目主題。（2）根據(jù)項目主題，選擇項目素材。（3）確定項目內(nèi)容，進(jìn)行問題拆解。（4）設(shè)計活動任務(wù)，實施科學(xué)探究。（5）設(shè)立學(xué)習(xí)支架，提供實施保障。（6）設(shè)計評價方案，診斷素養(yǎng)水平。項目設(shè)計要素中應(yīng)重點關(guān)注驅(qū)動性問題的設(shè)計。驅(qū)動性問題就是將抽象的、難以理解的基本問題嵌入特定的情境，轉(zhuǎn)化為能引發(fā)學(xué)生思考、引起學(xué)習(xí)興趣的問題。教師根據(jù)項目指向的核心知識確定驅(qū)動性問題，并保證驅(qū)動性問題的設(shè)計具有連續(xù)性、趣味性以及開放性。

在活動過程中，教師要做好保障工作。在組織方面，由于項目式活動大多是以小組為單位進(jìn)行的。在項目式活動確立后，教師需遵循劃分小組原則，結(jié)合學(xué)生的優(yōu)勢有針對性地劃分任務(wù)。基于對每位學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及優(yōu)勢的了解，在小組合作探究過程中，教師隨時關(guān)注每個小組成員是否有任務(wù)做，及時做好協(xié)調(diào)工作，精細(xì)做好每一個環(huán)節(jié)。最終進(jìn)行成果展示——學(xué)生講解并演示作品。

具體教學(xué)流程如下：

（一）真實情境，確立課題

通過鄰居學(xué)生小華外出游玩時看見走馬燈很神奇、漂亮，就想動手做一個走馬燈送給媽媽做生日禮物這一情境，利用項目式問題驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生制作走馬燈，傳遞孝心。通過播放走馬燈短片，增強學(xué)生對走馬燈的認(rèn)識。

（二）互動體驗，揭示原理

引導(dǎo)學(xué)生通過細(xì)致觀察，結(jié)合以往經(jīng)驗猜想走馬燈的原理：蠟燭燃燒產(chǎn)生的熱空氣上升，通過葉片時被阻礙改變流動方向，同時會給葉片一個反作用力，推動紙杯旋轉(zhuǎn)。（聯(lián)系物理學(xué)科）什么是反作用力？師生互動展示反作用力。師生互動小實驗讓學(xué)生直觀感受反作用力，形成知識的遷移，進(jìn)而使學(xué)生理解走馬燈運用的原理。

（三）創(chuàng)新設(shè)計，制定方案

本設(shè)計主要分三個階段：

1.質(zhì)疑思考階段

播放走馬燈紀(jì)錄片短視頻，激發(fā)學(xué)生設(shè)計制作走馬燈的欲望。思考利用物理和數(shù)學(xué)學(xué)科知識理解走馬燈原理和設(shè)計制作走馬燈。

2.材料分工階段

從影響走馬燈旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的因素入手：走馬燈的扇葉分布均勻，連接牢固，上下左右對稱，蠟燭和線孔的位置在中心，線和紙杯耐熱性好，兩個杯子大小一樣等。確定制作走馬燈所需要注意的地方，通過材料的選取和操作過程來改進(jìn)這些環(huán)節(jié)與步驟，引領(lǐng)學(xué)生總結(jié)制作走馬燈的材料和工具：兩個紙杯、膠帶、筆、木棍、線圈、熱熔槍、蠟燭、打火機、剪刀、小刀。人員分工安排：一人制作上半部分，一人制作下半部分，一人連接上、下兩部分，一人裝飾外表面，寫上小組的名字和夢想。

3.創(chuàng)新設(shè)計階段

教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試多種思路、不同的方案完成走馬燈的制作，合理設(shè)置制作步驟，感受創(chuàng)新帶來的快樂。

（四）小組制作，展示評價

1.展示走馬燈成品，交流收獲

展示環(huán)節(jié)通過學(xué)生攜帶自己組作品依次在講桌前展示的方式，對學(xué)生各方面的表現(xiàn)和制作作品做一個小結(jié)。這也是師生間、生生間共同交流和學(xué)習(xí)的機會，能調(diào)動學(xué)生的主動性，幫助他們樹立自信心，表現(xiàn)自己。

2.結(jié)合評價表，對課堂表現(xiàn)進(jìn)行評價

課程采用項目式評價方式，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果完成情況進(jìn)行自評、互評和師評。其中，學(xué)生自評可以找到自身不足并改正，在下一個項目中引發(fā)積極思考；小組互評可充分培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識與能力；教師評價重點在于項目完成過程，評價交流包括走馬燈的外觀設(shè)計、走馬燈的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、走馬燈的整體結(jié)構(gòu)、走馬燈各部分的細(xì)節(jié)完成度。在整個項目中，通過過程和結(jié)果等多樣性評價，全面地關(guān)注整個過程。如解決實際問題的能力，及時地對學(xué)習(xí)的情況做出判斷，發(fā)現(xiàn)其中的優(yōu)缺點。評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

（五）分享收獲，總結(jié)提升

總結(jié)是課堂教學(xué)整體優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生能力的重要步驟。好的總結(jié)，可以使一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容濃縮成“板塊”，得以系統(tǒng)概括、深化，便于學(xué)生理解；可以使課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、緊湊、融為一體，顯現(xiàn)課堂教學(xué)的和諧與完美；還可以誘發(fā)學(xué)生的求知欲望和積極的思維，使學(xué)生進(jìn)入更深層次的探究，并獲得豐碩的認(rèn)識成果，得到精神上的滿足。

本節(jié)課總結(jié)環(huán)節(jié)從知識、能力、精神三個方面展開。知識上：走馬燈的非遺傳承、設(shè)計并制作走馬燈、走馬燈的原理；能力上：動手能力、思維能力、觀察能力、創(chuàng)意能力、小組合作能力等；精神上：感受到傳統(tǒng)工藝技術(shù)的精湛、勞動的艱辛和收獲的快樂，形成專心致志、精益求精的優(yōu)秀品質(zhì)。學(xué)生通過動手勞動與合作探究，成功設(shè)計制作出走馬燈，送給父母，傳遞孝心。這個過程激發(fā)學(xué)生用生活中的材料創(chuàng)造發(fā)明，實現(xiàn)創(chuàng)客夢想，傳遞科技知識，傳承科技精神，養(yǎng)成持之以恒的勞動品質(zhì)，實現(xiàn)孝心傳承。

四、課例效果分析

課程圍繞“走馬燈”一個主題，通過現(xiàn)場演示、自主探究等方式讓學(xué)生了解走馬燈的歷史以及走馬燈的旋轉(zhuǎn)原理，讓學(xué)生感受我國非遺文化的魅力，激發(fā)愛國和為我國非遺文化的傳承貢獻(xiàn)自己一份力量的熱情。

1.激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)與運用科學(xué)原理的興趣

在設(shè)計與制作過程中，學(xué)生積極參與，并不斷提出問題，在為科技現(xiàn)象著迷的同時，理解其背后的原理，并且拓展應(yīng)用它，提高了對科學(xué)探究的積極性。這個過程讓學(xué)生理解科學(xué)知識無處不在，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、發(fā)現(xiàn)生活中所包含的科技知識，思考探索，融會貫通。

2.提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力

課程采用PBL項目式教學(xué)，教師給出真實情境，學(xué)生根據(jù)驅(qū)動性問題進(jìn)行有序思考，提出自己的想法，并借助探究驗證自己的思考，通過自我思考和小組討論等方式尋找適當(dāng)?shù)馁Y料，篩選、比對、總結(jié)、整理，形成成果，培養(yǎng)了處理問題的能力。

3.營造良好的學(xué)習(xí)氛圍

課程設(shè)計時遵循主體性，給予學(xué)生更多的自主權(quán)，讓學(xué)生在項目實施的過程中發(fā)揮主體作用，教師則退居幕后，做學(xué)生探究路上的指導(dǎo)者與幫助者。這樣的學(xué)習(xí)中，學(xué)生的思維可以更加開闊，可以選擇自己喜歡的探究方式設(shè)計方案，更有利于項目的推進(jìn)。

STEAM理念與PBL項目式方法在教學(xué)中的融合，在綜合實踐課程中發(fā)揮著越來越大的作用，以項目式問題驅(qū)動，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過主動探索和設(shè)計制作，提高學(xué)生的積極性，并且在解決問題的過程中綜合運用STEAM跨學(xué)科融合的方法，讓學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)了非常多的知識和技能。教師在這個過程中則應(yīng)適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生，輔助學(xué)生搭建思維的橋梁，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

編輯：常超波