STEAM理念與項目式學習在綜合實踐課程設計與實踐中的融合

鄭玉晴

隨著綜合實踐活動課程領域的高效發展，對應的課程設計與實施變得愈發重要。傳統的課程模式以教師為中心，以灌輸式理論講授為主，往往是各學科的“單打獨斗”，忽略了學生的主體作用，沒有進行各學科的融合應用，缺少了實踐性探索。STEAM教育（Science、Technology、Engineering、Art、Mathematic）則激發學生挑戰和探究的欲望，培養學生的批判性思維以及跨學科解決問題的能力為目標。PBL（ProblemBased Learning）項目化教學，以問題驅動，發揮學生主體作用，解決真實的情境問題，形成專門的技能和得到充足發展的學習并最終進行項目化成果展示。因此，將學科融合的STEAM課程理念與PBL項目式教學方法運用到綜合實踐活動課程中具備實施可行性。本文以“走馬燈的設計與制作”為例，將從課程理念、課程目標、課程設計流程、課程效果分析四個方面進行分析。

一、課程理念

依照PBL項目式教學方法，創設情境問題：鄰居的學生外出游玩時看見走馬燈很神奇、漂亮，就想動手做一個走馬燈送給媽媽做生日禮物。怎樣來制作呢？引導學生運用多學科融合思維STEAM理念與PBL項目式方法進行實踐探索，最終解決問題。課程STEAM融合分析如表1所示。

二、課程目標

基于本課程在綜合實踐活動課程指導綱要中的地位和作用，確立了如下目標：

價值體認：通過一個真實的故事，激發學生的愛心行動，學生通過對走馬燈原理的初步了解，為家人設計一個生日禮物，培養關愛家人的意識，樹立和弘揚孝敬父母的中華傳統美德。初步發展學生的興趣、專長，培養學生較為積極的科學態度。

責任擔當：通過制作走馬燈，形成和健全新時代中小學生努力實現自己價值的態度和專心致志、多思考的個人意識。用簡單的科技小制作為人們的生活帶來快樂，明確科技在生活、生產、學習中的重要作用，初步形成科技強國、責任意識。

問題解決：經歷制作走馬燈的全過程，通過圖樣表達設計構思，用技術語言實現抽象與具體的思維轉換，提高圖樣表達能力。初步掌握使用創客思維和工具制作作品的方法，培養學生的科學探究精神和細致嚴謹的實驗態度。在外觀部分的制作過程中，發展對材料、工具、儀器設備的識別、選擇和使用的能力。

創意物化：經歷組裝和調試的過程，初步將設計方案轉化為有形物品，提高學生的動手操作能力和解決常見實際問題的技能，提高物化能力，提高創客水平，更好地服務于學習、生活。

三、課程設計流程

在進行課程設計的過程中，采用基于項目式學習的課程設計流程：（1）分析教學內容，確立項目主題。（2）根據項目主題，選擇項目素材。（3）確定項目內容，進行問題拆解。（4）設計活動任務，實施科學探究。（5）設立學習支架，提供實施保障。（6）設計評價方案，診斷素養水平。項目設計要素中應重點關注驅動性問題的設計。驅動性問題就是將抽象的、難以理解的基本問題嵌入特定的情境，轉化為能引發學生思考、引起學習興趣的問題。教師根據項目指向的核心知識確定驅動性問題，并保證驅動性問題的設計具有連續性、趣味性以及開放性。

在活動過程中，教師要做好保障工作。在組織方面，由于項目式活動大多是以小組為單位進行的。在項目式活動確立后，教師需遵循劃分小組原則，結合學生的優勢有針對性地劃分任務。基于對每位學生學習興趣及優勢的了解，在小組合作探究過程中，教師隨時關注每個小組成員是否有任務做，及時做好協調工作，精細做好每一個環節。最終進行成果展示——學生講解并演示作品。

具體教學流程如下：

（一）真實情境，確立課題

通過鄰居學生小華外出游玩時看見走馬燈很神奇、漂亮，就想動手做一個走馬燈送給媽媽做生日禮物這一情境，利用項目式問題驅動的方式，引導學生制作走馬燈，傳遞孝心。通過播放走馬燈短片，增強學生對走馬燈的認識。

（二）互動體驗，揭示原理

引導學生通過細致觀察，結合以往經驗猜想走馬燈的原理：蠟燭燃燒產生的熱空氣上升，通過葉片時被阻礙改變流動方向，同時會給葉片一個反作用力，推動紙杯旋轉。（聯系物理學科）什么是反作用力？師生互動展示反作用力。師生互動小實驗讓學生直觀感受反作用力，形成知識的遷移，進而使學生理解走馬燈運用的原理。

（三）創新設計，制定方案

本設計主要分三個階段：

1.質疑思考階段

播放走馬燈紀錄片短視頻，激發學生設計制作走馬燈的欲望。思考利用物理和數學學科知識理解走馬燈原理和設計制作走馬燈。

2.材料分工階段

從影響走馬燈旋轉穩定性的因素入手：走馬燈的扇葉分布均勻，連接牢固，上下左右對稱，蠟燭和線孔的位置在中心，線和紙杯耐熱性好，兩個杯子大小一樣等。確定制作走馬燈所需要注意的地方，通過材料的選取和操作過程來改進這些環節與步驟，引領學生總結制作走馬燈的材料和工具：兩個紙杯、膠帶、筆、木棍、線圈、熱熔槍、蠟燭、打火機、剪刀、小刀。人員分工安排：一人制作上半部分，一人制作下半部分，一人連接上、下兩部分，一人裝飾外表面，寫上小組的名字和夢想。

3.創新設計階段

教師引導學生嘗試多種思路、不同的方案完成走馬燈的制作，合理設置制作步驟，感受創新帶來的快樂。

（四）小組制作，展示評價

1.展示走馬燈成品，交流收獲

展示環節通過學生攜帶自己組作品依次在講桌前展示的方式，對學生各方面的表現和制作作品做一個小結。這也是師生間、生生間共同交流和學習的機會，能調動學生的主動性，幫助他們樹立自信心，表現自己。

2.結合評價表，對課堂表現進行評價

課程采用項目式評價方式，依據學生的學習效果完成情況進行自評、互評和師評。其中，學生自評可以找到自身不足并改正，在下一個項目中引發積極思考；小組互評可充分培養學生的合作交流意識與能力；教師評價重點在于項目完成過程，評價交流包括走馬燈的外觀設計、走馬燈的旋轉穩定性、走馬燈的整體結構、走馬燈各部分的細節完成度。在整個項目中，通過過程和結果等多樣性評價，全面地關注整個過程。如解決實際問題的能力，及時地對學習的情況做出判斷，發現其中的優缺點。評價標準見表2。

（五）分享收獲，總結提升

總結是課堂教學整體優化的重要環節，是提高學生能力的重要步驟。好的總結，可以使一節課的教學內容濃縮成“板塊”，得以系統概括、深化，便于學生理解；可以使課堂教學的結構嚴密、緊湊、融為一體，顯現課堂教學的和諧與完美；還可以誘發學生的求知欲望和積極的思維，使學生進入更深層次的探究，并獲得豐碩的認識成果，得到精神上的滿足。

本節課總結環節從知識、能力、精神三個方面展開。知識上：走馬燈的非遺傳承、設計并制作走馬燈、走馬燈的原理；能力上：動手能力、思維能力、觀察能力、創意能力、小組合作能力等；精神上：感受到傳統工藝技術的精湛、勞動的艱辛和收獲的快樂，形成專心致志、精益求精的優秀品質。學生通過動手勞動與合作探究，成功設計制作出走馬燈，送給父母，傳遞孝心。這個過程激發學生用生活中的材料創造發明，實現創客夢想，傳遞科技知識，傳承科技精神，養成持之以恒的勞動品質，實現孝心傳承。

四、課例效果分析

課程圍繞“走馬燈”一個主題，通過現場演示、自主探究等方式讓學生了解走馬燈的歷史以及走馬燈的旋轉原理，讓學生感受我國非遺文化的魅力，激發愛國和為我國非遺文化的傳承貢獻自己一份力量的熱情。

1.激發學生對學習與運用科學原理的興趣

在設計與制作過程中，學生積極參與，并不斷提出問題，在為科技現象著迷的同時，理解其背后的原理，并且拓展應用它，提高了對科學探究的積極性。這個過程讓學生理解科學知識無處不在，培養學生善于觀察、發現生活中所包含的科技知識，思考探索，融會貫通。

2.提高學生分析問題和解決問題的能力

課程采用PBL項目式教學，教師給出真實情境，學生根據驅動性問題進行有序思考，提出自己的想法，并借助探究驗證自己的思考，通過自我思考和小組討論等方式尋找適當的資料，篩選、比對、總結、整理，形成成果，培養了處理問題的能力。

3.營造良好的學習氛圍

課程設計時遵循主體性，給予學生更多的自主權，讓學生在項目實施的過程中發揮主體作用，教師則退居幕后，做學生探究路上的指導者與幫助者。這樣的學習中，學生的思維可以更加開闊，可以選擇自己喜歡的探究方式設計方案，更有利于項目的推進。

STEAM理念與PBL項目式方法在教學中的融合，在綜合實踐課程中發揮著越來越大的作用，以項目式問題驅動，發揮學生的主體作用，通過主動探索和設計制作，提高學生的積極性，并且在解決問題的過程中綜合運用STEAM跨學科融合的方法，讓學生在解決問題的過程中學習了非常多的知識和技能。教師在這個過程中則應適當引導學生，輔助學生搭建思維的橋梁，促進學生全面發展。

編輯：常超波