組織“游樂園項目設計與創建”學習提高學生創新性思維能力

◇李 清（浙江：紹興市柯橋區浙光小學）

游樂園對每個學生的吸引力是不言而喻的，但要在學生中開展游樂園項目的創建卻是充滿挑戰的。在低年段學生中開展STEAM 項目研究，不僅受限于學生的年齡、學識、能力等眾多要素，而且在項目推進過程中，也受制于項目本身的吸引力、項目的可操作性等因素。尤其是當以探究的成品呈現時，往往會出現成品質量不高，甚至無法完成作品的現象。因此，以低年段學生感興趣的項目作為學生探究的發起點，讓學生在探究過程中通過嘗試、實踐、改進等一系列操作，以樂高器材作為學習材料，以“游樂園”為主題設計情境的“游樂園項目設計與創建”STEAM 項目應運而生。我們以該項目為例，談談教師如何通過課堂教學的三個環節開展STEAM 教學。

一、分組設計，實現項目的多元效果

每一個學生心中的游樂園都是不一樣的。項目開始階段，下發“任務單”，通過教師創建情境、任務單解讀、樂高材料發放，在學生明確任務之后，由8 名學生組成項目小組，在自己的活動區域內進行游樂園項目的主題討論與游樂園情境布置、模型創建。這個階段需要2～3 個課時。在小組合作中，項目的教學以及學生的學習朝著更加多元的方向發展。

（一）組織方式的多元化

設計環節，課堂主要流程如下。

學生領取“游樂園項目設計與創建”任務單，以小組討論方式確定創建主題；

在課堂上，教師獲取學生想法、設計方式等信息；

教師提供跨學科知識，增加學生的知識儲備，細化設計的目標；

小組內“頭腦風暴”，促使學生參與設計，豐富設計方案，提升設計品質；

小組內開展分工合作、設計圖紙（描述）、規劃工程步驟、闡述作品想法、預估材料和時間情況。

通過五個步驟展開相應的交流討論，使項目的設計更加科學、可操作，設計的方案具有多元性，學生的學習方式也朝著多元化方向邁進。

（二）學習方式的多元化

在項目實施過程中，充分考慮低年段學生的年齡結構以及心理特征等因素，采用“分區域”的方式推進小組項目式學習。一方面避免了低年段學生判斷能力弱、喜歡從優的問題（在低年段教學中經常發現，對于一個問題的看法，往往當某一位學習較優的學生回答或者集體取得共識后，便很少有學生會提出新的想法以及更有創造性的觀點，這是由低年段學生的年齡小所導致的）；另一方面“分區域”的方式也充分體現了項目學習所支持和體現的學生的自主性。學生在項目學習過程中主動參與團體活動，協同其所在的項目小組，直接在實踐中對學習項目進行探究。學生的探究活動不僅可以在真實的小組內完成，也可以通過小組合作群開展線上的交流學習。

（三）設計作品的多元化

課堂設計環節完成之后，項目的開展延伸到了課后。學生利用課后時間上網查找更多的游樂園圖片以及觀看游樂園項目的運動場景，同時將這些資源及時分享到自己小組內，方便組內成員一起學習。這是項目實踐前的準備，方便小組內成員達成設計的共識，保證項目在設計中朝著個性多元化方向發展。

在設計過程中，為了提高項目后續的可操作性，教師要發揮重要的引領作用。如何提高學生的設計效果？首先是教師要引導學生學會制作簡圖。簡圖的設計制作需要以繪畫作為基礎，交流、描述、討論以及形成小組共識之后，小組成員需要合力進行簡圖的設計。在繪制簡圖的過程中，需要增加科學原理的解釋，以保障設計成品的可行性。對于低年段學生來說，科學原理的解釋并不要求精準，能將設計的項目簡單利用科學知識進行解釋即可。在繪制簡圖過程中，還需要增加材料的預計數量，學會科學合理地應用材料，為實踐環節做好鋪墊。

分組設計的過程，是全班進行“頭腦風暴”的過程。各個小組依據自我的個性特點以及對游樂園項目的理解，設計出屬于自己的“心中的游樂園”，發揮與鍛煉學生的創新思維。而各個小組不同的設計圖，正是學生各種“前概念”知識的呈現。分組設計有助于STEAM 項目的作品朝著多元化方向設計。

二、玩思共生，提高項目的學習效果

2022 版的《義務教育科學課程標準》指出：為了培養學生的科學素養，教師要為學生提供多樣化的學習機會，如探究的機會，綜合運用知識解決真實情境問題的機會。在真實生活情境中發現問題、解決問題，無論是對于激發學生的探究興趣，還是培養學生的科學素養，都具有很好的推動作用。在真實情境下發生的科學探究活動，能拉近科學探究與學生的距離，給學生提供挑戰的機會，有助于培養學生各方面的能力和素養，樹立自信心。

“游樂園項目的設計與創建”就是在學生興趣基礎上開展的一項項目式學習活動。基于小組的設計，在游樂園項目的創作過程中，以游樂園“玩”的項目的創建，學生設計圖紙后，開始搭建屬于自己小組的游樂園設備。學生會在搭建過程中思考與檢驗設計的科學性與合理性。比如，游樂園項目的過山車場景搭建，學生在搭建過程中，出現了過山車無法跑完全程的問題。低年段學生沒有太多的“力學”知識的儲備，在設計過程中，學生不會考慮到這個問題，而在實際創作過程中，這卻是個真實存在的問題。在搭建測試過程中，學生發現了這個問題，通過不斷調整過山車軌道的高低，學生漸漸地發現了調整過山車軌道的方法，直到最后能保證過山車順利跑完全程。又如，在創建游樂園項目的裝飾場景布置時，學生設計時并沒有過多地計算這部分材料，在進行游樂園裝飾區域搭建時，就出現了材料不夠、材料顏色不均勻的問題，影響了整體效果。這對于學生看來是“失敗”，但對于教師來說，卻是學生很好的學習機會。STEAM 的學習正是為解決實際問題而開展的，低年段學生能夠在這個過程中不斷學習、思考、改進，對于以后的學習非常有幫助。在這個過程中也培養了學生勇于質疑、敢于批評改正的精神。

真實生活的情境和良好的素材能夠帶給學生熟悉的體驗，也能夠給他們提供有效的學習和交流機會，有利于學生積極地參與到科學探究的過程去中，對科學知識有更深刻的認識與理解，也有利于學生情感、態度、價值觀等方面的發展。學生搭建樂高器材，原本只是一個“玩”的過程，但是通過STEAM 項目式學習，將“玩”與“思”結合，在“玩”中去學習，去實踐，去創造。

三、小組融合，展現項目的實踐成果

基于真實情境的STEAM 探究活動，有助于保持學生的探索興趣。學生對于科學的探索原本是充滿興趣，但隨著項目的深入以及所運用知識的增加，低年段學生的探究難度也在增加。這時候學生容易形成“逆反”心理，對研究活動漸漸失去興趣。但是基于真實情境的探究活動，給了學生“夠得到”的希望，保持了學生科學探索的興趣。

“游樂園項目的設計與創建”作為低年段學生開展STEAM 學習的一個項目，通過之前的分組設計與小組創作，學生經過近一個星期的實踐，能夠完成成品。如果說之前的STEAM 項目學習過程是小組內“閉門造車”的話，那么小組融合階段就是各個小組“博采眾長”。在小組融合階段，各個小組將自己的作品呈現給同伴，每個學生都可以去體驗各個小組游樂園項目的制作成品，也可以對自己的游樂園項目進行更深層次的優化。

小組融合是對整個項目的提升，游樂園設施的設計與創作的成品，有些小組重復了，有些小組與眾不同。這些都不是評價的重點，對于這個項目的評價，關鍵在于學生從設計、創作以及展出中所表現出來的參與度、設計能力、動手能力。當所有游樂園的作品集合在一起時，STEAM 教室便成了一座真正的樂高游樂場。在實施項目過程中，有一個班級通過近一周的創作，全班近三分之二的小組都圍繞“過山車”這個項目進行了創作。經過設計、改進、創作，到小組融合階段，STEAM 教室成為一輛輛“過山車”的聚集地，學生交流著過山車的創作收獲，分享著過山車的成功經驗，使得“過山車”項目在這個班級精益求精。還有一個班級在設計與創作時，各個小組的作品都卓爾不群，到了小組融合時，每個小組的作品呈現在大家面前，整個STEAM 教室成為一座樂高游樂園。學生在其中不僅相互探討，更能體驗操作，對整個項目的學習興趣更高。

“游樂園項目設計與創建”作為低年段學生開展STEAM 學習的一個項目，從學生的心理特征和能力水平出發，引入學生感興趣的樂高材料作為創作材料，讓低年段學生也能開展一個歷時較長的STEAM 項目研究。教師在課堂教學過程中，引導學生深入思考、實踐，保證學生有充足的實施項目時間；學生在分組設計、學思創造、小組融合各個階段中不斷體驗STEAM 教育帶來的學習方式的變化。這為低年段學生開展STEAM 教育提供了很好的范本。