搭建STEAM“支架”培養行知“三力”

陳丹

陶行知先生重視兒童創造力培養，他說“兒童是有創造力的，這是千千萬萬祖先，至少經過50萬年于環境斗爭所獲得而傳下來之才能之精華”。先生關于創造力、生活力、自動力的“三力論”對小學綜合實踐活動中STEAM“支架”的設計有著重要的指導意義。在綜合實踐活動中運用STEAM“支架”，將跨學科知識的應用轉化、應用呈現的范式等內容，以文本、作品、多媒體等形式呈現給學生，讓學生在開展STEAM項目設計的實踐中胸有成竹、基礎扎實。

陶行知先生說過“教育不能創造什么，但它能啟發人去創造”。近年來逐漸興起的STEAM教育正是以生活為內容，以學科融合為手段，以解決生活問題為導向，以學生創造力為目的的實踐教育。STEAM教育視角下的項目研究是一種無邊界研究性學習，沒有既定的范式，也沒有可以遵循的模板，項目研究完全依賴學生對生活問題的提煉，融合多學科知識自主解決問題并接受生活實踐的檢驗。

“支架”一詞源于建筑行業術語，用來說明在教育活動中，學生憑借成年人或是同伴提供的幫助，這種幫助能讓學生達成原本自己無法獨立完成的某種任務或是目標。導學“支架”有多種：從問題解決角度可以歸納為導航性學習支架、組織性學習支架、認知性學習支架、學習協作支架、學習評價支架;從價值體認的角度可以歸納為：情感型、策略型、能力型;從物化的角度可以歸納為范例式、圖表式、問題式、向導式。STEMA教育是美國弗吉尼亞理工大學學者YaKman首次提出的，五個字母分別是表示科學、技術、工程、藝術和數學學科，它致力于使分科學習走向融合，培養學生的整體性視野和思維。STEMA“支架”，就是學生在以項目研究的方式探究真實生活問題過程中，學生全程積極參加卻依然不能獨立完成任務情況下，由教師在確定項目研究需求后提供的多學科知識幫助與相關技能支持，協助小學生跨越學科融合的“最鄰近發展區”，采用“做中學”的方式建構知識理解與生活應用的轉換框架。

一、圍繞“三力”設計“支架”

（一）信息接收“支架”

陶行知先生認為，人是環境中的一個人，由此學習也不是孤立的學習，而是應用于社會、環境的問題學習。信息接收“支架”就是課堂知識向生活知識延伸的橋梁，應用在學生研究之初，引導學生盡可能多地獲取和研究項目相關的多形式資料，它是學生獲得外在知識，逐步內化項目認知的開始。

《薯片快遞裝置》是小學科學課的項目設計活動，屬于綜合實踐活動課程創意物化活動領域的科技實踐活動，其課程設置源自航天科技在生活中衣食住行各個方面的廣泛應用，學生身在其中，每天應用著各種相關技術，而不知技術從何而來，更不曾思考過這些技術能否改進，更好地服務于我們的生活。因此，本教學希望借助薯片運輸難題，詮釋防震、緩沖等航天技術的原理，給學生一個科學、數學、工程、技術、藝術等多學科整合，完成工程方案設計的過程體驗。下面筆者以項目設計《薯片快遞裝置》的指導為案例，闡述如何搭建STEAM“支架”， 培養行知“三力”。

（二）結構轉換“支架”

何為教學，陶行知先生認為是教學生自己會學，小孩的學習小孩干。學生對知識的理解應用也應該是學生自動的行為，學生的自動并不是生而自動，還需要有意識地培養。結構轉換“支架”就是STEAM項目研究中培養學生自動學習的支持。學生通過信息接收“支架”獲取的海量知識，形成知識“表面結構”，但這些知識是否是繼續研究的必需品，還需要通過實踐檢驗，結構轉換“支架”負責的就是甄別知識有效性，融合知識的操作性，是學生自動消化吸收“表面結構”的有效支持。

在《薯片快遞裝置》的研究中，學生獲取了許多關于生活中減震、緩沖的相關案例，例如太空艙的著陸、雞蛋的包裝等，但這些措施在薯片快遞包裝中是否能借鑒，還需要考慮實用性、價值性、可操作性等問題。筆者設計的轉化“支架”為策略型“支架”：一個薯片運輸商家需要一個減少薯片破碎的運輸方案，由于薯片的價格低廉、質量輕，所以他希望這個方案要實惠，要不過多增加商品重量而導致運費提高。這種轉化“支架”給學生一種助人為樂的榮譽感，而這個轉化“支架”還明確提出“實惠”的要求，圍繞要求學生在保證減震效果的前提下，對材料進行價格、重量的多次組合、篩選，直至最佳方案。

（三）項目產品“支架”

“人不同，則教的東西不同，教的方法不同，教的分量、教的次序都跟著不同了”，STEAM項目研究的目的是解決生活問題，學生對生活感悟力的差異決定了問題認識的差異，問題認識的差異決定了教學的差異性，只有針對性的教學才能更好地培養學生的創造力。而STEAM產品“支架”就是針對性引導學生完成產品制造的學習幫助，它針對產品質量、外觀、價格、使用范圍等多方面的目標設定，是多學科學習目標的與真實生活接軌的具體化呈現，是衡量項目式學習成效的標準。

為了檢測《薯片快遞裝置》的實效性，筆者設計項目產品“支架”為操作型“支架”：模擬實驗室操作、運輸過程操作、貨物堆疊過程操作、快遞接送過程操作、質量輕重測量操作等。學生自由選擇產品檢查員、商家、快遞員、買家等各種身份，基于自己對商品的需求進行檢測。這樣的檢測不僅能真切感受產品的優缺點，還能引起學生的進一步思考，在思考中改善產品，完成產品的迭代。STEAM教育強調的創造力與實踐能力在產品“支架”的幫助下迅速提升。

二、培養“三力”應用“支架”

以培養學生生活力、自動力和創造力為核心能力是陶行知先生的“核心素養觀”。陶行知先生認為生活力是自動力和創造力的基礎，自我教育和創新改造都必須植根于生活;自動力為生活力和創造力發展提供驅動，只有自覺主動發展才有可能實現人的持續發展;創新力是社會進步的關鍵力量，所以是“三力”培養的核心?！叭Α迸囵B對于學生成長來說缺一不可，不可替代而又相輔相成。

（一）“最鄰近發展區”的前引后連

“生活中解決運輸過程碎裂問題的策略有哪些？”這不僅是技術問題，還涉及科學、工程、數學、物理等多學科知識，以生活體驗連接學生原有減震、緩沖等概念與概念在項目設計中的實際應用。在解決“生活中解決運輸過程碎裂問題的策略有哪些？”這一問題時，學生首先要了解減震、緩沖的概念，應用范圍、材料應用等知識，這些知識的掌握還要延伸到后續的學習中。

（二）關鍵能力的前沿后續

《薯片快遞裝置》項目研究關注的關鍵能力之一是：學生從日常生活發現并提取研究項目的意識，這種意識從“薯片為什么會碎裂？”到“生活中有哪些類似的現象”，直至項目完成后“這種裝置還可以應用在哪些領域中”，通過問題型“支架”將關鍵能力的培養在研究過程一以貫之。

（三）跨學科能力的前呼后應

要解決薯片快遞過程中的破碎問題，需要涉及的學科很多，因此給學生提供的轉換“支架”也要涉及多學科知識引導。而學生項目完成后的產品操作“支架”、產品評價“支架”也通過質量評價、外觀評價、運輸操作、擠壓操作等多種形式，將工程、數學、科學、藝術等學科目標滲透其中，這樣的“支架”幫助是鮮活的，是能學以致用的。

STEAM“支架”是教學目標向學習目標轉化的有效策略，根據教學不同階段，給學生提供不同“支架”，才能真正深達學生“生活力”需求層面，以指導和促進學生的學習，達成“自動力”深化，進而釋放“創造力”。STEAM教育理念下的學生項目研究，是對學生的研究性活動提出了高要求，也是對指導教師的嚴要求。教師要有敏銳的問題意識和淵博的知識內涵，能根據學生需求為其定制個性化的項目“支架”，只有這樣的項目設計的研究活動才能讓學生得到長足的發展，這樣的教學有利于學生“三力”的培養，實現教師和學生的共同成長，在基礎教育中推進科學教育，為國家創新人才的培養奠定堅實基礎。

【作者單位：福安市逸夫小學? 福建】