從創(chuàng)意設計的角度出發(fā)，淺談STEAM教育在課程中的運用

熊瑤

【摘要】本課的設計基于真實的任務情景——市民對未來交通工具的需求，引導學生基于科學知識（傳感器、能源）和仿生學知識（外觀設計）、技術知識（使用、管理、理解和評價的能力）、工程知識（邏輯思維）、藝術（構圖美觀）、數(shù)學（繪圖比例）相結合，繪制未來交通工具設計圖，讓學生從創(chuàng)意設計的角度出發(fā)，培養(yǎng)學生的藝術審美與邏輯思維。

【關鍵詞】STEAM教育;創(chuàng)意設計;跨學科融合

一、STEAM教育發(fā)展的現(xiàn)狀

在國家政策層面，2015年，教育部首次正式提出“要發(fā)展STEAM教育和創(chuàng)客教育”，引起眾多機構參與STEAM教育的熱潮。2017年，國務院發(fā)布的《新一代人工智能規(guī)劃》中明確提出“我國中小學要開設人工智能、編程等STEAM教育課程”。2018年，教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》提出“人工智能、編程課程將會被納入初、高中學業(yè)水平考試”。國家政策的相繼出臺，再一次將市場對STEAM教育的熱情推向了新的高峰。

廣東省的STEAM教育近年大力發(fā)展，憑借沿海城市開放優(yōu)勢，又毗鄰STEAM發(fā)展領先地香港，2018年STEAM教育突破呈現(xiàn)突破式增長，全省共13所全國STEAM領航學校、38所種子學校脫穎而出。2018年12月，廣東省教育研究院舉辦新時代廣東省中小學幼兒園科創(chuàng)和STEM教育優(yōu)秀成果展示交流活動，300余人共同展示STEAM教育成果。

2017年，佛山市教育創(chuàng)客培養(yǎng)計劃項目經過為期三個多月的系統(tǒng)專業(yè)培訓，中小學、幼兒園共155人獲得創(chuàng)客創(chuàng)新師資。佛山科學技術學院院長出席活動并作STEAM教育專題報告。

順德區(qū)，以佛山市順德區(qū)世紀小學（以下簡稱“我校”）為例，校長組織了一群不同學科的教師，對STEAM課程該如何開展進行了研究，自2018年以來，我校不同學科的教師三兩合作，創(chuàng)作了“非遺傳承——魚燈制作”“垃圾分類知多少”等十余節(jié)跨學科融合課程。

二、當前STEAM教育中存在的問題

STEAM教育面臨的最大的問題和挑戰(zhàn)在于：一線教師很容易把STEAM簡單地處理為傳統(tǒng)學科知識簡單的、機械的拼盤與混合。還有人批評說，STEAM事實上變成了知識的“大雜燴”。很顯然，知識的拼盤式“綜合”和“統(tǒng)整”，并不會達到設置綜合課程、課程統(tǒng)整以及開展STEAM教育的本來目的。

STEAM教育雖然兼顧到了各學科知識之間的橫向聯(lián)系和彼此融通，但是，在實踐層面，很容易導致學生淺嘗輒止的學習。如何在STEAM教育實踐中幫助學生由淺層次學習走向深度學習，對教師而言，可以說是面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

三、解決的辦法及方向

首先，開設培訓師資。2019年至今，越來越多STEAM的課堂展示、課例創(chuàng)作的競賽、線上線下STEAM教學的培訓、高峰論壇等，都代表了國家對STEAM教育的重視，這也無疑都增強了教師對STEAM教育的認識，促進了教師對STEAM教學的理解。例如，美術教師上STEAM課，還是應以科學為主導，立足實際解決問題，除了想象力和創(chuàng)造力，STEAM思維還需要讓學生回歸到真實的世界中來，并培養(yǎng)他們在創(chuàng)意設計過程中的邏輯思維。最后，物化的呈現(xiàn)可以是設計圖，但是不能只靠天馬行空的假想，應該是真實可以制作出來的設計圖。

其次，發(fā)行權威的教材。參考和借鑒的成熟經驗與模式，可以避免網絡資源匱乏地區(qū)教師對STEAM教育的緩慢探索。學校也可作為校本課程，將STEAM課常規(guī)化，培養(yǎng)學生全面發(fā)展的能力。

最后，鼓勵師生多實踐。STEAM課不應只局限在課堂之內，甚至可以走出校園，學生自己去采訪、調查，通過真實所看所想，互談對未來城市規(guī)劃的看法、對未來生活的展望，找到真實的問題去解決，去創(chuàng)新，通過實踐的過程收獲全方面的能力。

四、從創(chuàng)意設計的角度出發(fā)，STEAM在課程中的運用

本課是選自廣東科技出版社《STEAM創(chuàng)新教育實驗課程——未來交通》中的第一章第三課《現(xiàn)代出行與未來出行》。因為最后的物化形式是設計圖，所以非常適合基于STEAM教育理念的小學美術教學研究。隨著科技的發(fā)展，交通系統(tǒng)正朝著越來越智能化、人性化和綠色環(huán)保的方向發(fā)展。本節(jié)課在學生對現(xiàn)代交通有了一定了解的情況下，讓學生基于現(xiàn)代交通工具的優(yōu)缺點設計未來交通工具，在項目式學習中，讓學生學會工程設計方法。本節(jié)課處于本章的第三節(jié)，學好本節(jié)課，將有利于學生對本章兩個學習目標的達成，即：合作設計出實用的未來交通工具，養(yǎng)成節(jié)能、環(huán)保的出行習慣。

本節(jié)課圍繞“設計未來交通工具”專題，課前組織學生去采訪，總結出市民對未來交通工具的期望：“安全便捷、節(jié)能環(huán)保、舒適美觀等”。課堂上立足真實問題，討論解決辦法，學習科學知識的“仿生學”原理，創(chuàng)意設計交通工具的外形、重溫不同“傳感器”的作用，添加進自己的設計圖。運用數(shù)學知識“比例尺”，在展示環(huán)節(jié)描述自己設計的實物尺寸，達到藝術知識與“設計圖”圖文并茂的效果。

這本教材針對的是小學五年級學生，五年級的學生已經有了一定的科學素養(yǎng)，已具備了初步的探究能力，他們樂于動手、善于操作。為此，該課教學時，能更好地實現(xiàn)沉浸式教學和深層學習。

（一）情境導入，暢想未來交通

以一個交通工具的發(fā)展史的視頻開始，然后動畫人物小Q出現(xiàn)，發(fā)布任務，任務是讓學生分小組去了解現(xiàn)在不同年齡階段的市民對未來交通工具的需求，從大家的需求入手，去設計未來的交通工具。接下來，播放課前不同小組的學生采訪不同年齡、職業(yè)的市民的視頻。觀看完視頻后，學生交流、總結并板書出市民對未來交通工具的期望：安全便捷、節(jié)能環(huán)保、舒適美觀。

（二）師生合作，理清設計思路

1.提問學生，如果要設計出安全便捷的未來交通工具，得從哪方面設計？學生討論，師生共同探究未來交通工具的內部功能。學生打開桌面裝有傳感器的盒子，回顧超聲波傳感器、人體紅外傳感器和溫濕度傳感器的功能，PPT總結各傳感器功能和用途，教師板書可以實現(xiàn)安全便捷的內部功能。

2.提問學生，現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保的能源有哪些？他們又有什么優(yōu)缺點呢？學生討論回答教師板書：風能、電能、太陽能等。PPT展示這幾種能源的交通工具圖片。

3.提問學生，怎樣的未來交通工具是即舒適又美觀的？隨后教師提問學生什么是“仿生學”，學生討論后舉手回答。教師在PPT上展示3幅運用仿生學原理設計的交通工具，一邊展示一邊提問學生，這個交通工具是仿生哪一種生物，除了美觀之外，這樣模仿的實用目的是什么呢？例如，鯊魚流線型的外形是可以減少阻力的、甲殼蟲的拱形是最堅固的等。教師展示自己設計的未來交通工具，一輛代步小汽車，它也是用“仿生學”原理設計的，提問學生看外形整體像什么生物，這樣設計的目的是什么？教師總結并板書。

4.提問學生，除了這幾個方面，我們還可以從哪些方面設計未來交通工具？例如，材質、內飾等。學生總結，并板書。

（三）小組合作，設計未來交通工具

1.組織學生討論，你們想設計什么類型的交通工具？天上飛的、海里游的、還是地上行駛的？單人行駛還是多人行駛的？布置任務：基于市民對未來交通工具的期待，充分利用小組現(xiàn)有的資源，小組合作設計，注意圖文組合和諧、構圖飽滿。

2.融入數(shù)學知識，教師提醒學生標注比例尺在設計圖上，這樣可以得知設計的作品的真實尺寸。

3.教師巡視并適時指導。

（四）匯報分享，展示未來交通工具設計圖

小組就安全便捷、節(jié)能環(huán)保、舒適美觀等方面對設計進行分享，學生點評、教師點評，隨后大家從安全便捷、節(jié)能環(huán)保、舒適美觀、小組合作交流、有無其它附加功能，這五項對他們進行評分。評價的過程是一個鞏固所學、反思、提升的過程，教師要善于抓住學生亮點進行肯定，梳理學生大膽創(chuàng)新，勇于實踐的信心。

（五）情景回顧，升華情感

教師播放小Q總結影片，學生思考并感悟本課所得，為下節(jié)課制作未來交通工具模型作鋪墊。

五、教學成效

這一節(jié)課可以看到基于STEAM教育理念的美術課堂是高效、有意義的。

（一）基于STEAM理念的教學設計激發(fā)學生的教學動機

從情境入手，學生沉浸在輕松自然的氛圍中，學生在真實的情境中輕松愉快地學習。教學設計簡潔明了，符合學生學習規(guī)律。教學過程中引導學生概括市民對未來交通工具的需求，基于市民的需求，從環(huán)保節(jié)能、安全便捷、舒適美觀三方面給學生搭建支架，大大減少了學生在設計時的難度。

（二）基于STEAM理念的項目實施過程提高學生動手能力

基于STEAM教育理念的美術課程，在教學過程中有力地提高了學生的動手能力。在單純的用筆繪制設計圖下，增加了粘貼內部功能貼畫、文字解說、比例尺計算等。學生不只是坐在自己的位置上，而是促使他們動起來，協(xié)作起來。讓學生合作繪制未來交通工具設計圖，同時鼓勵學生去問，可以跨組去參觀學習，讓學生在相互對比中，繪制出圖文并茂的設計圖，再根據(jù)分工合作的要求，由小組討論投票選出優(yōu)秀作品，每一環(huán)節(jié)都讓學生有參與感，并投入進去制作，大大地提高學生的動手能力。

（三）基于STEAM理念的課程滿足學生多層次需求

五年級的學生之間開始有比較大的差異性，基于STEAM教育理念下設計的課程可以滿足不同層次學生需求。有的學生在美術方面有特長，有的學生科學知識儲備強，有的學生在語言上比較強，通過這個項目的開展，合理的分工，可以兼顧到每個學生的特長，發(fā)揮學生所長，讓學生在合作中取長補短，既滿足了一些學生深層次的學習需要，又增強了學生的自信心，給學生帶來成功的喜悅感。

六、實踐反思

STEAM理念的美術教學需要教師有更多的學習與思考，教師應充分分析教學內容，結合教學實際，設計出符合教學現(xiàn)狀的課程。在實施課程時候，允許學生犯錯與失敗，只有在反思中找到原因再改進，才有成功，這也是STEAM課程的魅力之處。

本次實踐中筆者也發(fā)現(xiàn)，這節(jié)課設定的是一課時完成，所以并沒有讓每個小組都上臺來展示作品。如果設定為兩節(jié)課，一節(jié)課師生互動教學、學生做，第二節(jié)用于小組作品評價，學生會有更大的收獲。小組的作品可以不僅限制在課堂內的自評、互評、師評，還可以加入更多人的評價。例如，與家長視頻，讓家長對學生的作品和課堂表現(xiàn)進行評價，回訪之前采訪的市民，問他們這些作品是否符合自己要求并提出建議等。專業(yè)和非專業(yè)的人，都能給出不同的建議，課堂會更多元化，也會引發(fā)學生更多的思考。

參考文獻：

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[2]肖林姣.美術與教育——STEAM視野下的美術課堂的啟示與反思[J].大眾文藝，2021（7）：188-189.

責任編輯 ?李 ?源 ?美術編輯 ?李澤文