基于STEAM理念的教學設計與研究

馬吉

摘? 要：本文以自主開發的《輕紡大橋》為例，詳細闡述STEAM理念課例的開發，設計和實施的過程，以及由此引發的對課堂的思考，為STEAM教育理念融入科學課堂教學提供參考。

關鍵詞：STEAM教育;核心素養;深度學習;教學設計

STEAM教育是科學、技術、工程和數學的融合教育，它強調與真實世界的關聯，解決真實問題，倡導動手實踐的同時，注重在解決問題過程中主動的、建構的、有意義的、真實的、合作學習的發生，指向學生多維度的成長、教育的良性發展。

本文以“輕紡大橋”項目為例，詳細闡述課例的開發，設計和實施的過程，不僅能實現教學內容的結構化和知識的系統性，促進學生深度學習，還能為STEAM教育融入科學課堂提供本土化的案例參考。

一、“輕紡大橋”的開發

“輕紡大橋”項目立足于教科版六上科學教材“形狀與結構”單元，是基于輕紡大橋維修改建的真實情境，以緩解交通擁堵、考慮多因素影響的工程任務為主線，讓學生在團隊合作中運用跨學科知識解決真實問題的拓展開發內容。

項目涉及“科學”“數學”“工程與技術”“語文”“美術”等學科知識。需完成查閱并篩選信息、繪制橋梁設計圖、制作并測試橋梁模型、制作海報并匯報等任務。

二、“輕紡大橋”的設計

（一）總體目標

1.通過經歷真實的學習過程，促進孩子多維度的成長。

2.通過繪制、設計、制作、測試輕紡大橋，掌握形狀與結構單元的相關知識，理解團隊合作的重要性。

3.通過課程的學習經歷，能在以后的學習中熟練掌握并運用工程設計流程來解決實際問題，明確問題解決是一個不斷迭代改進的過程。

（二）實施流程

明確問題-確立團隊-知識鋪墊-設計制作-測試改進-分享展示-思考反思。

具體的課時分配如下：

三、“輕紡大橋”的實施

驅動性問題：通過展現基于真實情境下的輕紡大橋維修重建，讓學生參與設計，如圖2所示。

第一課：“各種各樣的橋”主要完成學生前期調查各種各樣的橋并分享和課堂上橋梁觀察探討，并提出驅動性問題。

第二課：“增加橫梁抗彎曲能力”主要包括教材中的“抵抗彎曲”和“形狀與抗彎曲能力”兩課內容。

第三課：“探究拱形結構”主要包括教材中的“拱形的力量”“各種各樣的拱”和“各種各樣的橋”三課內容。

第四課：“框架結構”為原教材中的內容。通過學習知道框架結構，會用三角形加固框架結構，并能在實際模型建造中運用到這一知識點。

第五課：“設計輕紡大橋”主要完成小組分工、設計、交流和選材、改進、完善設計。

第六課：“造一座橋”主要完成建造橋梁和測試承重、改進橋梁。

第七課：“橋梁發布會”主要有展示準備好海報、演講PPT、視頻等、評價、頒獎， 將自己在整個項目中的反思體會記錄下來。

四、收獲與思考

經過為期一個月的項目實施與研究，我們對STEAM的項目式學習也有了更深的理解，從中我們收獲了很多，不僅讓學生經歷了完整的STEAM研究過程，學會了像科學家那樣思考問題，還為科學課堂融入STEAM提供了一種可借鑒的模式。

1.提升了動手實踐的能力。

2.提高了自主學習的能力。

3.學生的科學素養顯著提升。

4.開拓了家長的科學視野。

綜上所述，基于STEAM理念的教學不僅能提升學生的綜合素養，還能提升教師的科研水平，把握、理解，甚至整合教材內容，制定好合理的教學目標，最終提升教師的綜合素養，是未來教學的必然趨勢，值得我們深入研究。

參考文獻：

[1][英]溫·哈倫編著，韋鈺譯.科學教育的原則和大概念[M].北京：科學普及出版社，2011-7版.

[2]劉恩山，胡衛平等.義務教育小學科學課程標準解讀（2017年版）[M]，北京：高等教育出版社，2017.

[3]喻伯軍，小學科學關鍵問題指導[M].北京：高等教育出版社，2020.

[4]《浙江省教育廳關于深化義務教育課程改革的指導意見》.浙教基.〔2015〕36 號.