STEAM課程中加強文檔寫作指導

王小梅

小學STEAM課程通常以工程設計項目為主要內(nèi)容，讓學生在經(jīng)歷“問題需求—設計方案—模型制作—測試改進—產(chǎn)出方案（產(chǎn)品）”的問題解決過程中獲得概念建構與思維發(fā)展。在STEAM項目學習中，“設計”也是不可或缺的環(huán)節(jié)。但在實踐過程中，學生的“設計”往往停留在剎那間的“靈感創(chuàng)意”，表現(xiàn)出“重創(chuàng)意，輕文本”“設計歸設計，制作管制作”的“設計—制作”兩張皮現(xiàn)象。如何將設計落實到STEAM項目學習中，真正發(fā)展學生的設計思維，是當前STEAM教育亟待解決的問題。

STEAM課程中工程技術文檔寫作是一項十分重要的基礎技能，因為合作者間的溝通和合作質(zhì)量常依賴于工程技術文檔。同時，工程技術文檔是伴隨整個工程推進不可或缺的信息類文本，如設計圖、制作說明書、廣告文案、使用說明書等，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為文本本身就是一個完整的“設計思維”過程。作為工程師，不僅要會思考、會創(chuàng)造，還要會表達。在STEAM課程中，會撰寫、閱讀這些文檔，應該成為學生學習的重要部分。

由此，我們認為在STEAM教育實踐中突出工程技術文檔寫作的指導，能連接“靈感”與“物化”的思維階梯，使設計思維訓練真正在STEAM項目中得以實現(xiàn)。下面以《寫產(chǎn)品制作說明書》一課談談我們的實踐與思考。

項目引入——從“工匠”到“工程”

以工程技術文檔寫作為主題的STEAM項目設計，需要從簡單的作品設計與制作出發(fā)，在學生意識到文檔寫作的重要意義及掌握文檔寫作的要素之后，逐漸融入較復雜的一些作品項目中。

陀螺是學生喜歡的一種玩具，也經(jīng)常會成為STEAM項目學習的主題。但學生的學習在此類STEAM項目往往終止于陀螺成品的產(chǎn)生，也就是學生設計并制作成一個達到轉(zhuǎn)動速度目標的陀螺，就完成了整個項目的學習。但我們仔細分析就會發(fā)現(xiàn)，這樣的項目并不是一個完整的“工程”項目。作為一個工程問題，產(chǎn)品的設計與制作僅僅是完成了產(chǎn)品的原型或模型制作，從原型到產(chǎn)品甚至產(chǎn)品到用戶手中，還有很多工程問題需要解決。可以說一個陀螺的產(chǎn)生，學生體驗的只是一個“工匠”的身份而不是“工程師”的身份。兩者的主要區(qū)別就是：“工匠”是在不斷修正中完成一個實物作品，如果要將其復制，需要“工匠”一對一、手把手地指導;而“工程師”是以原型和文檔為作品成品，他人根據(jù)文檔指引即可復制其作品。因此，我們的學習設計還需要引導學生從“工匠”轉(zhuǎn)向“工程師”。

因此，《寫產(chǎn)品制作說明書》一課我們選取學生感興趣的、接觸過的鋁絲陀螺為載體，學生通過設計制作陀螺（原型）、撰寫產(chǎn)品制作說明書（初稿）、試制陀螺找問題、學習如何撰寫產(chǎn)品制作說明書、修改說明書、制作定型等環(huán)節(jié)，了解“設計—測試—改進”的工程設計循環(huán)及文檔在其中起到的重要作用。

在項目引入時，教師創(chuàng)設“玩具工坊”的情境，引導學生以工程師的身份設計制作一個“能轉(zhuǎn)20秒以上”的鋁絲陀螺。在制作完成后，教師引導學生討論：“我們的陀螺制作好了，現(xiàn)在我們要將這些陀螺推向市場，是不是就把我們手上的這些陀螺拿出去賣就行了？”在研討中教師進一步引導學生想辦法將鋁絲陀螺進行批量生產(chǎn)，這就產(chǎn)生了產(chǎn)品制作說明書的寫作需求。于是，學生在討論“產(chǎn)品制作說明書給誰看”“產(chǎn)品制作說明書應該包含哪些內(nèi)容”的基礎上，小組合作完成了說明書初稿。

項目實施——在“角色互換”中“反思”

在STEAM項目實施中我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)：學生在將“創(chuàng)意”轉(zhuǎn)化為“設計圖”時會不自覺地忽略掉一些信息，而后在他們將設計物化為實物時又會不自覺地將忽略掉的信息補上。因此，他們一直無法發(fā)現(xiàn)自己的設計方案存在的問題，也就一直不重視自己的設計方案，在他們的頭腦中，有沒有設計圖不影響他們將“創(chuàng)意”物化。

學生撰寫“產(chǎn)品制作說明書”時也存在以上問題。雖然通過集體研討明確其要素有“制作材料”“設計圖”“設計步驟”等，但是他們呈現(xiàn)出來的文檔大多是不完整的。教師問學生：“你們認為車間的工人根據(jù)這份說明書能做出與你們的原型一樣的陀螺嗎？”學生都非常自信能給人以準確的指引，甚至在他們拿到別人的制作說明書時也都表示很有信心能根據(jù)說明書制作出與原型一樣的陀螺。針對上述現(xiàn)象，我們在《寫產(chǎn)品制作說明書》一課中設計了一個“角色互換”的制作活動：將學生撰寫的制作說明書分發(fā)給其他小組，即每個小組既是手上這份說明書的制作者，又是別的小組說明書的設計者。制作組嚴格根據(jù)手上的說明書制作鋁絲陀螺，不能修改;制作時設計組和制作組也不能交流。在制作過程中，標記好說明書指引清楚的地方和指引不清楚的地方，并寫下改進意見。最后將原型和試制品放在展示板上比較觀察，思考討論：一份完整的產(chǎn)品制造說明書應該包含哪些內(nèi)容與信息。

學生在“制作者”的角色體驗中發(fā)現(xiàn)當文檔指引不清楚的時候，做出來的產(chǎn)品與原型差異較大甚至有些文檔指引讓人無從下手，無法操作。下面看看鋁絲陀螺的課堂實錄。

教師呈現(xiàn)每個小組的原型與試制品（如圖1），學生根據(jù)說明書制作后進行研討交流。

師：對比觀察原型與試制品，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：原型與試制品的大小、陀尖高度、彎曲度不一樣;有些原型與試制品形狀都完全不同。

師：這是怎么回事？請說說你在制作過程中的發(fā)現(xiàn)與思考。

生：這份說明書的制作步驟用圖文結合的方法很好，方便我們看得更清楚。但是我們在做的時候不知道繞多大的圈，也不知道一端掰向中間時掰多長，掰到哪里（如圖2）？

生：這份說明書上的設計圖標明了直徑和半徑，但是陀尖要多長，離地面多高沒有告訴我們，所以我們做的陀螺跟原型有差別（如圖3）。

生：他們寫的步驟我們根本看不懂，然后我們就根據(jù)他們的設計圖大概猜了下，做了一個陀螺，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)跟原型差別很大（如圖4）。

在對比分析中，學生發(fā)現(xiàn)說明書初稿存在設計圖材料不清楚、數(shù)據(jù)不完整、步驟不清晰等問題。此時，他們回到“設計者”的角色，才會認識到工程技術文檔是工程項目中的重要內(nèi)容，體會到一份優(yōu)秀的工程技術文檔是促進設計者與制作者溝通與交流的重要“橋梁”，了解一份完整的產(chǎn)品制作說明書應該包含制作材料（說明清楚）、制作步驟（清晰細致）、數(shù)據(jù)（完整準確）、畫圖（多角度畫二維圖）等內(nèi)容。這樣，對原型各數(shù)據(jù)的測量并在說明書上準確標注，對制作步驟的清晰描述，學習畫三視圖等就成了學生自主學習的動力。

學生只有在角色互換中才能真正了解需求并進行有針對性的構想。因此，在本課學習中，學生在“設計者”與“制作者”的“互換”中經(jīng)歷工程技術文檔的撰寫、修正過程，展開了真學習并發(fā)展了高階思維。

項目評價——讓“評價”伴隨學習的全過程

學習評價是STEAM項目學習不可或缺的內(nèi)容，也是支持與促進學生學習的重要支架。在《寫產(chǎn)品制作說明書》一課中，我們對學習評價進行了精心設計。

1.評價行為統(tǒng)領學習的全過程

在學生完成說明書初稿的基礎上，教師引領學生進入下一項活動：“作為設計團隊，同學們已經(jīng)完成了陀螺原型的設計、制作，并在原有設計圖的基礎上撰寫了產(chǎn)品制作說明書。工坊里的工人將根據(jù)它的指引進行產(chǎn)品制作，所以這份說明書可謂至關重要。那么，你們的說明書做得怎么樣呢？”然后進一步討論：“如果能做出與原型一致的陀螺說明什么？做不出來或做得不一樣又說明什么？”這樣將學習目標聚焦到對說明書的評價上，讓學生經(jīng)歷一項評價說明書質(zhì)量的學習評價活動。在制作活動之后，學生通過集體研討進一步明確了指引清楚的產(chǎn)品制作說明書應該包含的內(nèi)容，并學習撰寫文檔過程中需要具備的知識與技能。之后，教師引導學生將制作說明寫作需遵循的要點轉(zhuǎn)化為一份評價表去評價改進后的說明書，引領后續(xù)的修正說明書學習活動。

以評價行為統(tǒng)領學習活動，隱含工作流程和學習任務，并設計學習程度監(jiān)控，還原了專家是如何解決問題的過程（見表1）。學生在經(jīng)歷嚴格規(guī)范的步驟中，逐步形成“像專家一樣思考”的認知方式。

2.評價量規(guī)側(cè)重個人學習與團隊學習

量規(guī)是規(guī)范引導學生學習進程的常見工具，其作用是保證評估與學習的一致性，為學生提供反饋意見。在本項目的推進過程中，雖然學生知道根據(jù)說明書制作陀螺的目的是評價說明書指引是否清楚，但在具體實踐中，總有學生因好奇與好勝不自覺地以自己的想法改進陀螺。為促進學生的學習自律及團隊合作，我們設計了一份團隊學習評價表（見表2），讓學生在完成制作活動的同時要完成對自己團隊的學習評價。

同時，我們還提供了一份個人學習評價表給學生（見表3）。在課堂伊始，教師向?qū)W生呈現(xiàn)評價表，將評價前置，使學生了解個人學習評價標準。在課的結尾，留一些時間讓學生對自己及同伴的學習作出評價。

兩份評價表將學生的個人學習與集體合作學習凸顯出來，突出了個人的自我比較和對團隊的貢獻，真正實現(xiàn)了個人和團隊的成長雙贏，有效實現(xiàn)學生的社會性成長。在具體實施過程中，教師不會對學生的評價結果進行比較;同時，在評價說明書的集體研討及自評與他評的過程中，教師先引導學生說說優(yōu)點，再誠懇地提出問題與建議，以突顯評價對學生學習的支持與促進作用，而非競爭與篩選導向。

3.班級學習日志引領元認知反思

學習中，學生需要階段性的總結和反思自己的“成長”。在“無比較”的評價背后，我們以“班級學習日志”（如圖5）的形式全程記錄學生的學習階段成果以及伴隨其過程的評價量規(guī)。在本項目中，學生的每一份工程技術文檔（包括迭代過程中的每一稿）都會在班級學習日志中保存，同時展示保存的還有相應的評價量規(guī)。在每節(jié)課結束的時候，教師都會留時間給學生去保存自己的學習階段成果，并啟發(fā)他們“我們可以經(jīng)常回顧自己在每一節(jié)課中的表現(xiàn)，看看自己是否又進步了”。這樣引發(fā)學生在自我評估表現(xiàn)中的元認知反思，促進了他們學習的欲望，激發(fā)了他們內(nèi)在的“成長”需求和動力（即成長型思維）。