以景為點，踏徑而行，在操作體驗中培養“原生工匠”
——以“蘿卜搭建——橋”項目為例

2016 年3 月5 日，“工匠精神”一詞首次出現在我國的《政府工作報告》中。2017 年10 月18 日，習近平總書記在十九大報告中更是特別指出：“建設知識型、技能型、創新型勞動者大軍，弘揚勞模精神和工匠精神，營造勞動光榮的社會風尚和精益求精的敬業風氣。”至此，培育工匠人才和弘揚工匠精神的訴求上升為國家意志與全民共識。恰逢人工智能（Artificial Intelligence）進入全面發展的嶄新時期，在與STEAM 教育迅速融合的過程中，編程、3D打印設計、智能硬件等活動在中小學校園受到追捧，異常火爆，并呈現出蓬勃發展的趨勢。但遺憾的是，以手工操作見長的傳統實踐類活動卻受到冷落。這樣的現狀不僅會淡化學生對傳統技術的認識和了解，而且會形成學生只有完全依托機器幫助或者代替人類的情況下才能完成任務的弊端，從而導致學生的勞動技能低下、動手操作能力減弱，進而影響學生的全面發展。

借鑒我國歷來就有工匠培養要從小做起的優良傳統，結合學校現有的功能場所和硬件設施，筆者帶領學校專長教師集思廣益，在學校先后組織開展了設計一座小橋、制作一個榫卯家具、篆刻一塊印章、精雕細琢一個花燈等工匠培養活動，旨在通過利用設定的社區場景創設情境，讓參與者在愉悅的氛圍里，在具體的操作體驗活動中潛移默化地養成未來工匠人才所需具有的優良品質，我們將其稱之為“原生工匠”培養策略。下面以“蘿卜搭建——橋”項目為例，闡述我們的具體做法，希望能夠引起大家的共鳴。

在組織科學“蘿卜搭建——橋”項目活動過程中，筆者結合華南師范大學李克東教授提出的5EX這一設計模型，從“進入情境，提出問題（EQ）；探究學習，數學應用（EM）；工程設計，技術制作（ET）；知識拓展，創意設計（EC）；學習反思，自我評價（ER）”等五個方面依次進行，在遵循地域性、實踐性、科學性、探究性的基礎上，圍繞“明確的結果和模糊的任務”這一理念進行跨學科的探究實踐活動。

一、進入情境，提出問題（EQ）

STEAM 教育理念特別強調不是從書本或者教師以及先行者那里直接來獲取知識，而是要把孤立、抽象的學科知識還原到真實的生活情境當中，讓參與者通過設計挑戰類情境項目來體驗真實生活，進而解決現實問題，以此獲得社會性的成長。因此，“原生工匠”項目活動在選題上秉承開放的原則，通過活動前的頭腦風暴，充分發揮學生的主體性，鼓勵學生用創新的眼光來重新認知身邊一些習以為常的事物，力爭能夠讓學生參與選題的全過程。“蘿卜搭建——橋”這一項目活動就是發生在學生身邊的真實案例。教師課前給學生布置閱讀《哈維爾搭建橋梁》的故事，并以《哈維爾搭建橋梁》故事為情境主線，通過哈維爾的繼父喬治這一人物形象來了解土木工程師從事的工作；通過哈維爾和家人討論如何設計、建造橋梁等內容來學習工程的標準和限制條件、橋梁類型和橋梁部件等相關知識；通過哈維爾利用工程設計搭建橋梁解決問題的過程，形成對工程設計過程的初步認識。恰逢我們本地的一條小河流經學校附近，課前再順勢引導學生回顧自己是如何解決每天上學、放學路上必須經過小河這一問題的，思考怎樣才能最大限度地節省過河時間。這樣充分體現在真實的生活場景中發現真實問題這一原則。

二、探究學習，數學應用（EM）

在探索活動的初始環節，以上面提到的“怎樣才能最大限度地節省過河時間”這一問題為導向，教師組織學生進行實地考察和走訪，并對學校、住宅以及河流原有橋梁之間進行最短距離（可供通行道路）的測量，以便掌握第一手資料。學校與住宅區距離約2.3 千米，學校與橋距離約1.9 千米，住宅與橋距離約2.1 千米，計算得出每天單程需要走的距離長度約為4.0 千米，如果在學校與住宅區直線距離之間修一座橋的話，可以節省1.7千米的路程，且少過兩個紅綠燈路口，可節省時間8～10 分鐘。于是，提出了重新設計一座橋的設想。我們按照市政提供的河流信息，將河道的寬度按照1∶50 的比例，在科學活動室中設計了一條相同走向的虛擬河流景觀，在這條“河流”上我們將進行“新橋”的設計與建設活動。此環節重在引導學生在解決現實情境問題的過程中，運用所學的數學知識來解決問題，提升學生的數學學科素養。

三、工程設計，技術制作（ET）

工程設計是“原生工匠”培養的重要環節。它不僅是體現學生解決問題思維、創造思維的顯性路徑，還是學生開展后續活動的行動指南。這個環節要求學生能夠針對即將要解決的橋的各類問題而展開思考，設想活動過程中可能會遇到的問題以及相應的解決策略，除了需要測量兩岸之間的距離、設計圖紙，還需要考慮活動材料準備和具體的操作流程等。活動過程中，我們借助XMind思維導圖來規劃實施方案，以工程設計為主線，及時調整和設計方案的實施環節與操作步驟，培養學生有序的工程思維和流程意識，達到提升工程素養的目的。

將設計圖紙變為現實，一般需要經歷建模、試驗、修正、完善等一系列的步驟。在考慮諸多材料的優劣之后，方便性作為首選，因此經濟實惠、隨處可見、易于塑形、便于清理的白蘿卜和胡蘿卜被我們選中，它將作為模擬橋梁建設的主要原料。在具體的搭橋過程中，學生首先要學會橋梁的搭建技術。教師引領大家上網搜索橋梁的相關知識、設計、技術等，借機梳理了國內外的橋梁發展歷史，整理了STEAM 特色項目《傳承的記憶——橋》校本課程，全書分中國名橋、橋梁簡要知識匯總、橋梁的類型、橋梁基礎的類型、橋梁的支座——橋墩、橋詩和橋聯、“橋”和少年等七個章節。橋里有詩，橋里有畫，橋里有回憶，橋里更有我們少年。借助“蘿卜搭建——橋”項目活動，我們勾勒出一部中國橋梁的發展和工匠的奮斗史。同時，我們還尋求身邊的木工匠人來給我們進行榫卯結構的講解，結合3D 技術進行相應元件的設計與打印，以便在具體的搭建過程中運用現代化的技術手段和工程原理來解決橋梁的承重等問題，最終順利完成搭建任務。

四、知識拓展，創意設計（EC）

在以STEAM 教育理念進行“蘿卜搭建——橋”這一項目活動的過程中，古今中外豐富的橋梁發展歷史給了我們更為開闊的視野。在學習和整理橋梁設計、構造的基礎上，我們鼓勵學生關注生活、關心時事，讓學生走進社會，把所學的文字知識與社會生活相關聯，并能根據需求提出創意設計，最終實現利用所學的美術知識來設計一座能夠解決現實問題的橋的目標。三年級的“夢想合伙人”小組，根據學校門口伸縮門原理設計的“智能伸縮橋”，圓滿地解決了行車和通船受高度限制的問題；四年級的“夢想飛揚”小組，根據同學們喜歡玩的旋轉木馬而設計的“旋轉橋”，將娛樂與交通融為一體，體現了豐富的想象力；五年級的“夢想小匠”小組，在看到因為大車超重壓垮大橋的新聞后，根據科學課中學到的不倒翁原理設計的“不倒橋”，更是讓人大開眼界。設計過程中，學生根據提問、構想、計劃、創建、改造五個工程設計步驟，不再局限于原有的實物模仿，通過發散自己的思維，改進和衍生出一系列的新型橋梁，提升了自己的設計能力和創新能力（見圖1）。

圖1 學生現場設計蘿卜橋

五、學習反思，自我評價（ER）

反思評價是項目活動的最后一個環節。精準及時的評價不僅可以幫助教師更好地了解學生的學習情況，還可以幫助項目開發者獲取有用的信息，進一步提高項目活動的質量。在這里，我們采用線上評價與線下評價相結合、形成性評價與終結性評價相補充的方式來評價學生的活動過程。及時精準的評價可以改善操作方法，提煉活動成果，總結活動流程，更好地幫助學生展開后續學習。其中，線上評價以創新素養綜合評價為主，主要從學生的參與度、投入度、完成度、理解度、想象力、創新力等維度進行過程性評價和學期評價；線下評價以項目學習雙維評價手冊為途徑，結合學校制訂的實小徽章評價機制，從項目選擇、方案設計、產品制作、活動展示、資源利用等五個方面（見表1）來進行，努力實現評價主體多元性、評價過程持續性、評價方式多元性。

表1 線下評價維度

總之，“原生工匠”培養活動以虛擬社區場景建設為出發點，以“蘿卜搭建——橋”特色項目建設為途徑，以發展學生核心素養為主旨，以培養學生的工匠精神為目標，結合國內外相關STEAM 教育理念和工匠精神研究的教育理論及學生參與的“蘿卜搭建——橋”這一典型案例分析，從有形的“橋梁”過渡到無形的“橋梁”，在升華項目內涵的同時，將課程與學生的生活實際緊密聯系，探索如何綜合應用各學科知識來解決實際問題、如何在具體的操作體驗活動中培養學生的創新意識、如何借助雙維評價手段提升學生綜合能力、如何通過項目活動構建小學階段的工匠培養策略。在具體的行動策略研究過程中打破學科間界限，延伸出可供操作的系列工匠類課程資源群，讓學科知識在生活實踐中“流動”起來，使學生樹工匠之志、育工匠之氣、成工匠之人，為我國將來的工匠培養奠定堅實的基礎。