C-STEAM教育理念下小學編程課程設計的研究
——以“編程+元宵花燈”主題課程為例

趙以云 云南省昆明市盤龍區明通小學

張向紅 云南省昆明市盤龍區教師進修學校

如何在有限的資源條件下結合學校實際情況開展STEAM教育？本研究基于C-STEAM教育，以中國傳統節日元宵節為切入點，設計了“編程+元宵花燈”主題課程，探索結合學校實際情況設計STEAM課程的方式，以此來弘揚和傳承中華民族的優秀文化，發揮編程課程的育人價值。

● C-STEAM教育概念

由詹澤慧等人提出的C-STEAM教育是STEAM教育本土化發展的一種積極嘗試，其中C是Culture的首字母，C-STEAM是指以中國傳統文化傳承作為目標導向，以多學科融合教育的STEAM作為實現方式，強調多學科知識和思維發展的內在融合，注重項目活動設計的系統性和科學性。[1]針對C-STEAM課程的設計與實施，詹澤慧等人提出的6C模型為課程的設計和實施提供了較好的指導，6C模型包括6個環節，分別是文化情境感知（Contextual Experience，C1）、文化內涵理解（Connotation Comprehension，C2）、文化特征探究（Characteristic Inquiry，C3）、文化制品創作（Create Artifact，C4）、聯系社會推廣（Connect Society，C5）、總結評價反思（Conclusive Reflection，C6）。[2]

● “編程+元宵花燈”主題課程設計

1.課程文化背景

本研究借鑒詹澤慧等人提出的C-STEAM項目設計的分類框架，即ETIC框架來梳理課程設計思路。ETIC框架從培養方式和能力發展兩個核心維度，以“重過程—重結果”“低階能力—高階能力”為兩軸，將C-STEAM課程在空間象限中劃分為“感受體驗型”(Experience to Understand)、“技藝訓練型”(Train to Craft)、“探究學習型”(Inquiry to Learn)和“創新創作型”(Create to Innovate)四種主體項目類型，分別指向不同的文化傳承目標、培養形式和項目產出。[3]基于以上理念，根據筆者所在學校實際情況并結合現有資源，筆者以“元宵花燈”為主題梳理出適合小學學習的編程教學學習內容，并以ETIC框架為依據，將其劃分為四種類型（如圖1）。

圖1

2.課程目標設計

STEAM課程是科學、技術、工程、藝術、數學多個學科的融合，如何在實踐中實現STEAM課程跨學科融合而不是學科知識疊加？C-STEAM課程中明確指出以中國傳統文化傳承作為目標導向，以多學科融合教育的STEAM作為實現方式，強調多學科知識和思維發展的內在融合，注重項目活動設計的系統性和科學性。編程教育更多的是將編程作為一種創作工具，讓學生通過編程將自己的創意和想法表達出來，并在編程創作過程中培養學生的信息科技課程學科核心素養，進一步讓學生在項目創作過程中實現“文化理解與傳承”。基于以上分析，筆者從文化傳承、信息科技學科核心素養、編程知識技能三個維度來設計課程目標（如圖2）。

圖2

3.課程內容設計

C-STEAM教育以文化傳承作為目標導向，引導學生認識、了解文化，進而理解、認同文化，并進一步踐行文化，最終實現文化的傳承，這是一個循序漸進、知識內化、自我創新、情感認同的過程。根據6C模型，結合元宵節文化并以元宵花燈為核心，筆者設計了“編程+元宵花燈”主題系列課程（如下頁圖3）。

圖3

（1）文化情境感知（C1）。此環節通過創設情境，提出問題：關于元宵節你了解多少？讓學生從自身生活經驗出發，分享所了解的內容，如吃湯圓、猜燈謎等。教師進一步從地域差異和文化習俗進行擴展，讓學生了解不同地方元宵節的活動，如賞花燈、吃湯圓、猜燈謎、放煙花、游龍燈、舞獅子、踩高蹺、劃旱船、扭秧歌、打太平鼓等，進一步拓展學生的文化視野。同時，挑選學生感興趣的活動如猜燈謎進行體驗，激發學生的學習熱情。

（2）文化內涵理解（C2）。本環節通過觀看元宵節視頻，并結合教師講解讓學生深入了解元宵節的來歷、元宵花燈的故事及發展，理解元宵節相關活動的含義，如花燈源于開燈祈福、吃湯圓寓意一家人團團圓圓、猜燈謎起源于宋代等。元宵節不僅有猜燈謎，還有歷代文人墨客撰寫的燈聯、詩詞等。通過以上活動讓學生感受傳統節日文化的魅力，感受其內涵，激發學生對傳統文化的熱愛之情，進一步培養學生的愛國情懷，實現課程的育人價值。

（3）文化特征探究（C3）。本環節讓學生在學習了解元宵節知識的基礎上深入理解元宵節文化，并引導學生通過查閱相關資料、詢問他人等方式自主探索更多關于元宵節及花燈的知識。在這個過程中注重培養學生的自主學習能力，引導學生通過網絡學習獲取更多關于元宵節的知識，體驗信息獲取、信息加工的過程，培養學生的信息意識。同時，綜合運用跨學科知識，通過繪畫、信息整理、文學創作完成手抄報，實現情感和知識的內化以及知識的輸出。

（4）文化制品創作（C4）。本環節圍繞“元宵花燈”的設計與創作，培養學生的計算思維、創新創作能力，提升文化素養。第一步，讓學生體驗花燈的制作，根據制作材料包，小組合作完成花燈創作，初步了解物體結構的穩定、對稱、重心等知識，感受花燈的美和制作樂趣。第二步，讓學生在體驗花燈制作的基礎上，通過三維設計結合3D打印設計創意花燈模型，首先讓學生設計草圖并撰寫設計創意，然后通過三維設計軟件設計出創意花燈模型，最后通過3D打印技術打印出實體作品，并結合美學知識進行二次加工和美化。第三步，根據之前創作的紙藝花燈和3D打印的花燈，設定任務“花燈燈光效果的設計”，讓學生通過編程設計控制燈帶實現不同燈光效果的設計并運用于花燈之中，讓學生在燈光效果設計過程中體驗生活中的過程與控制系統，通過編程設計控制燈的開與關，并進一步通過順序、循環等算法實現呼吸燈效果、跑馬燈效果，在此過程中培養學生的計算思維。最后引導學生結合生活實際設計創意燈光作品，激發學生的數字化創新與創造精神。第四步，以“賞花燈”為切入點，要求學生利用器材搭建花燈旋轉展示臺和設計賞燈小車，并結合編程編寫程序實現相應的功能，解決花燈的展示問題和賞花燈的問題，進一步鍛煉學生的動手實踐能力和培養學生解決真實情境中的問題的能力。第五步，讓學生利用樂高器材，小組合作搭建“舞龍獅、慶元宵”主題作品，在小組合作的過程中培養學生的協作交流能力。第六步，讓學生在充分理解、感知元宵節文化后利用編程創作元宵節主題作品。

在文化制品創作的過程中，一步步引導學生認識、了解并深入理解元宵節文化，進而創作相關文化制品，最終認同文化，內化文化成為自己知識情感和文化底蘊的一部分，并通過編程作品的創作實現知識輸出、情感表達、文化傳承和宣傳。

（5）聯系社會推廣（C5）。本環節以課程成果展示的方式，邀請教師、學生、家長和相關領域的專家參與開展交流分享。讓學生以創作者的身份展示、介紹自己的作品，體驗利用信息技術創作多媒體作品，感受利用信息科技表達觀點、分享傳播的樂趣和優勢。同時，學生以引導者的身份帶領參與人員體驗作品、參與活動，并邀請家長分享感受，相關專家進行指導。學生在成果展示的過程中帶領參與者深入感知、理解元宵節文化，達到文化知識和情感的內化。另外，在日常學習和成果展示中，通過學校微信公眾號和相關教育媒體平臺展示學習過程和學習成果，進一步聯系社會，擴大宣傳，實現文化的宣傳與傳承。在此過程中，讓學生了解可以通過不同的方式宣傳中國傳統文化，通過編程作品、電子作品、手工作品等方式為文化傳承和宣傳貢獻自己的一份力量，培養學生的信息社會責任。

（6）總結評價反思（C6）。本環節旨在運用多元化的評價從學習過程和學習成果兩個維度評估學生的學習效果，從而改進教學設計，提升教學效率，實現教學目標。具體包括學習過程中以作業單的方式實現自我評估、小組互評、教師評價，將學習成果錄制為視頻分享給家長，在鍛煉學生表達能力的同時讓家長參與評價，整個評價過程是動態進行的，滲透到每一個活動環節，讓學生在評價中反思，內化知識與情感，深刻理解文化內涵，實現文化育人。

4.課程評價設計

C-STEAM教育以文化傳承為目標導向，通過課程學習實現文化育人，圍繞同一個主題基于項目開展，學生的學習經歷從“知道什么”到運用知識“能做什么”這一過程，在做的過程中實現認知的改變和能力的培養，這樣的學習過程更加注重過程性評價。因此，本課程評價設計以過程性評價為核心，從學生的角度，結合課程目標，從學科知識技能、信息科技課程學科核心素養、文化傳承三個方面，設計了如下頁表所示的評價標準。

同時，在課程評價中采用多元評價，除了學生的自我評價和小組互評，還將學生的作品展示過程錄制為視頻分享給家長，讓家長在了解學生學習內容的同時進行評價。教師的評價多以引導、鼓勵為主，項目學習的過程是漫長的，需要學生持續地學習，在此期間，教師要做好引導鼓勵的作用，持續地激發學生的學習熱情，讓學生在學習過程中獲得成就感，進一步轉化為學習的內驅力。同時，教師的評價還有糾偏、引導的作用，教師根據學生的學習情況實時做出點評，在教會學生學科知識技能的同時，培養學生的小組合作能力、問題解決能力、計算思維等，實現學科核心素養的培養。最后，教師在總結性評價中，要將知識技能、能力培養提升到文化傳承的高度，進一步實現文化育人的價值。

“編程+元宵花燈”課程評價標準

5.課程資源

本課程研究團隊結合學校實際情況，充分挖掘文化資源，并結合編程課程設計出“編程+元宵花燈”系列課程資源，其中包括課程開發綱要、教學設計、課件資源、教學視頻、課程評價體系等。同時，在課程的實施過程中積累了學生創作的文化制品，包括不同風格的花燈、3D打印的創意花燈模型、燈光效果創意生活用品、元宵節手抄報、學生設計的賞燈小車、學生利用樂高搭建的元宵節文化制品、不同類型的元宵節編程作品等，形成了豐富的課程資源。本課程研究團隊將在后續實踐中不斷優化更新課程資源并推廣研究成果。

● 結束語

在STEAM教育熱潮和相關政策的推動下，如何開展STEAM教育成為不同學校共同探索的方向，學校在借鑒引入過程中要學會根據學校實際情況，充分挖掘現有資源，基于STEAM教育理念設計開發課程。C-STEAM教育以文化傳承為目標導向，較好地將博大精深的中華傳統文化融入到STEAM課程中，彌補了STEAM課程在借鑒中文化薄弱的部分，同時提升了課程的文化內涵，較好地完成了文化育人的目標，進一步實現了“立德樹人”的根本任務，為廣大學校開展和推廣STEAM教育提供借鑒。同時，學校在借鑒成功案例設計開展STEAM課程時，要注重課程開展模式和課程設計理念，而不是局限于課程資源和課程內容，要學會因地制宜，充分挖掘現有資源，形成獨具特色的課程體系。C-STEAM教育不僅是學科與文化的融合，更是師資力量的融合，積極調動每一位教師融入到課程實施中，承擔擅長的部分，在優化師資力量的同時解決師資缺乏的問題。C-STEAM課程的設計需要在不斷實踐中反復探索，發現可能，找到適合的課程實施模式，因此，教師和學校都要勇于探索、敢于嘗試。