融入STEAM理念的校本課程實(shí)施案例研究

宋旭

根據(jù)STEAM教育打破學(xué)科領(lǐng)域邊界，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，發(fā)展學(xué)生探究能力及解決生活中實(shí)際問(wèn)題能力的理念，以及針對(duì)STEAM教育中常見(jiàn)的項(xiàng)目式合作學(xué)習(xí)方式及學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，在中國(guó)教育學(xué)會(huì)“十三五”教育科研規(guī)劃課題《基于創(chuàng)客制作的STEAM教育課程開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究》課題的引領(lǐng)下，我校解析了我國(guó)的關(guān)于科學(xué)、信息技術(shù)兩門課程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行主題整合、重構(gòu)，并進(jìn)一步在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上編撰STEAM必修課程校本教材。《雞蛋保護(hù)裝置》是我校STEAM必修教材中四年級(jí)下冊(cè)中的一個(gè)創(chuàng)客制作類項(xiàng)目，與蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中《物體的運(yùn)動(dòng)》及《無(wú)處不在的力》兩個(gè)單元知識(shí)性聯(lián)系緊密。該項(xiàng)目的雛形為20世紀(jì)80年代英國(guó)科促會(huì)青少年部組織的青少年科技活動(dòng)——雞蛋撞地球，具有極強(qiáng)的趣味性。

一、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.項(xiàng)目分析

該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)首先集中在物體的基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及形式，物體運(yùn)動(dòng)速度與力的關(guān)系等科學(xué)知識(shí)的理解運(yùn)用上;其次重點(diǎn)在學(xué)會(huì)從材料特性和工程特點(diǎn)出發(fā)，識(shí)別、選擇、合理運(yùn)用材料以及從經(jīng)濟(jì)效益考慮工程設(shè)計(jì);而另一方面，側(cè)重于學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際現(xiàn)象分析常見(jiàn)的問(wèn)題，并頭腦風(fēng)暴出解決問(wèn)題的方法，建立模型，多次試驗(yàn)、設(shè)計(jì)制作最終解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉學(xué)生思維意識(shí)。四年級(jí)思維發(fā)散性強(qiáng)，所以設(shè)計(jì)方案勢(shì)必呈現(xiàn)多樣化，且該階段學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)充滿興趣，是STEAM興趣培養(yǎng)的第一高峰期。

2.學(xué)科知識(shí)分析

二、課程實(shí)施過(guò)程

在我校長(zhǎng)期STEAM課程實(shí)踐探究中，形成了五步教學(xué)法，分別為“發(fā)現(xiàn)——設(shè)計(jì)——實(shí)踐——分享——拓展”五個(gè)環(huán)節(jié)[1]，課程實(shí)施過(guò)程具體闡述如下。

1.發(fā)現(xiàn)

有趣生動(dòng)的課堂導(dǎo)入是教學(xué)成功的首要保障，利用多媒體為學(xué)生展示降落傘、衛(wèi)星著陸等四幅動(dòng)態(tài)圖片，引發(fā)學(xué)生思考并交流“在下落的過(guò)程中受到了哪些力的作用？為什么可以安全落地？”，用雞蛋以其易碎的特點(diǎn)可以用來(lái)模擬高空下落需要保護(hù)的物體，究竟該如何保護(hù)雞蛋呢？自然、水到渠成地引入新課，揭示課題。

2.設(shè)計(jì)

工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，在該項(xiàng)目中設(shè)計(jì)主要包括三方面內(nèi)容。

（1） 展示材料

材料是為具體目標(biāo)服務(wù)的，我們將材料分為基礎(chǔ)材料（每組7元固定有安全剪刀、膠帶、棉花、吸管和筷子等）和補(bǔ)充材料（每組3元可用于選擇購(gòu)買，有泡沫板、海綿塊、塑料袋、繩子、紙杯、筷子、吸管、皮筋等）。

（2） 討論設(shè)計(jì)

通過(guò)三重設(shè)計(jì)任務(wù)，首先是組員分工，其次是勾選材料，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮可利用的條件和制約因素，計(jì)算成本。最后繪制設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)圖不僅是學(xué)生將設(shè)計(jì)想法輸出的一種常用方式，也是工程實(shí)踐的重要參考。

3.實(shí)踐

（1） 根據(jù)設(shè)計(jì)，完成制作

教師給予制作要求，首先15分鐘時(shí)間被分為三個(gè)5分鐘，樹(shù)立時(shí)間意識(shí);其次樹(shù)立安全意識(shí)，一方面強(qiáng)調(diào)學(xué)生使用剪刀等工具保護(hù)自身安全，一方面強(qiáng)調(diào)制作時(shí)注意保護(hù)好雞蛋。

（2） 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施測(cè)試

測(cè)試是工程設(shè)計(jì)必備環(huán)節(jié)，教學(xué)中的測(cè)試地點(diǎn)選在我們學(xué)校文體館二樓，首先學(xué)生得到最佳的觀看效果，其次測(cè)試結(jié)束引導(dǎo)各組材料員統(tǒng)一打開(kāi)保護(hù)裝置，挑戰(zhàn)的結(jié)果一目了然。

4.分享

這一環(huán)節(jié)是深入反思的重要環(huán)節(jié)，有助于發(fā)展學(xué)生的高階思維。因此，不論是挑戰(zhàn)成功還是失敗，教師都要引導(dǎo)學(xué)生從具體的四個(gè)角度（1.材料;2.設(shè)計(jì);3.制作;4.成本）分析成因，思考改進(jìn)。鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的想法和建議，使全體同學(xué)都投入合作交流的活動(dòng)之中。

5.拓展

1.力，無(wú)處不在。生活中還有哪些地方運(yùn)用到力？通過(guò)實(shí)踐，認(rèn)識(shí)到力與運(yùn)動(dòng)、材料與結(jié)構(gòu)間的作用關(guān)系，開(kāi)拓思維，繼續(xù)在生活中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)。

2.《厲害了，我的國(guó)》視頻中涉及很多工程設(shè)計(jì)類項(xiàng)目，如橋梁建造、鐵路建造等，引導(dǎo)學(xué)生從自己的興趣出發(fā)進(jìn)行調(diào)查，落筆成文，完成一篇調(diào)查報(bào)告。落實(shí)能力目標(biāo)的同時(shí)促進(jìn)情感的進(jìn)一步表達(dá)。

三、教學(xué)反思

經(jīng)過(guò)四年級(jí)13個(gè)班，一個(gè)班50多個(gè)學(xué)生的STEAM課程本土化實(shí)踐探索，在STEAM項(xiàng)目教學(xué)中還應(yīng)該繼續(xù)做到：

（一）注重項(xiàng)目?jī)?nèi)涵性，強(qiáng)調(diào)可操作性。該項(xiàng)目看似簡(jiǎn)單但高度符合STEAM要素，學(xué)生興趣十足且選材簡(jiǎn)單，學(xué)生參與性強(qiáng)，探究精神、創(chuàng)新思維和動(dòng)手操作能力會(huì)得到拓展提升。

（二）加強(qiáng)探究式學(xué)習(xí)，突破教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)學(xué)生自主探究式的方式，以合作學(xué)習(xí)的方式在動(dòng)手的過(guò)程中提高科學(xué)實(shí)踐與工程實(shí)踐能力，在動(dòng)腦的過(guò)程中學(xué)會(huì)解決問(wèn)題。

（三）注重師生參與性，促進(jìn)共同學(xué)習(xí)。打破簡(jiǎn)單傳授的觀念，積極參與學(xué)生的項(xiàng)目探究實(shí)踐中，成為學(xué)生的“伙伴”“參謀”，在積極、正向引導(dǎo)中發(fā)展學(xué)生思維，達(dá)到共同學(xué)習(xí)。這樣，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法和探究精神，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與現(xiàn)象，為利用所學(xué)的知識(shí)改造世界打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（四）加強(qiáng)評(píng)價(jià)多樣性，提升學(xué)生發(fā)展。持適時(shí)、適度地創(chuàng)造評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)，重視培養(yǎng)學(xué)生自評(píng)、互評(píng)的意識(shí)，將評(píng)價(jià)貫穿教學(xué)全過(guò)程，多角度、多形式評(píng)價(jià)提升學(xué)生發(fā)展。

【作者單位：西安高新國(guó)際學(xué)校? 陜西】