在“健康小導演”活動跨學科項目式學習中踐行STEAM教育理念

〔摘" "要〕" 本文聚焦于STEAM教育理念在小學科學跨學科項目式學習中的應用，整合科學、技術、工程、藝術和數學等多學科元素，以推廣STEAM教育而開發的Scratch編程工具為技術支撐，設計出富有創意和挑戰性的項目式學習案例。本研究通過分析STEAM教育的跨學科屬性、項目式學習的本質與特征，結合小學科學課程的特點，借鑒并參考現有的跨學科項目式學習的流程框架，設計出一個既符合學生認知規律又能夠激發學習興趣的案例。該案例以學生生活中存在的現實問題為情境，讓學生在應用知識發展能力的同時，正視現實生活中存在的問題，成長為更加全面、更加適應未來社會的人才。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEAM教育理念；跨學科項目式學習

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 106-003

STEAM是科學、技術、工程、藝術與數學英文首字母的縮寫。圍繞問題解決展開的項目式學習方式是當前國際上STEAM活動課程的主要推行方式。《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）的附錄中展現出案例設計與實踐活動均體現了跨學科項目式學習理念，但是案例數量較少。本文就小學科學領域，借鑒彭純棋、盛禮萍學者的跨學科項目式學習的流程框架，積極探究基于STEAM教育理念的跨學科項目式學習在課堂中的教學設計，豐富小學科學項目式教學案例。

一、概述

20世紀20年代，美國心理學家伍德沃斯教授最早公開使用“跨學科”這個詞語，跨學科旨在打破學科壁壘，促進不同學科之間的交流和融合，從而推動知識的創新和發展。跨學科學習是指學生對兩個或兩個以上學科或學科組的知識體系進行整合形成新的深度性理解的過程。STEAM教育依托數門具體科目作為實施載體，體現出天然的跨學科性（非聚焦于單一科目，而是側重于實際問題），并且強調以項目式學習為核心，注重圍繞實際問題展開探索與實踐。夏雪梅博士認為項目式學習作為一種落實素養培育的學習方式，旨在支持學生在一段時間內對學科或跨學科有關的驅動性問題或主題進行深入的探究，在形成公開項目成果的過程中，學生通過調動知識、能力、品質等創造性解決問題，形成對核心知識和學習歷程的深刻理解，并能夠遷移至新情境中。

小學科學課程中跨學科性質的綜合實踐課往往占總課時比較少，且內容形式比較固定，缺乏創新性。因此，本文將探索如何在STEAM教育理念的指導下打造出適合日常小學科學學習的跨學科項目式學習的教學案例。

二、流程框架的選用與改進

（一）流程框架的選用

本文的教學設計核心在于深度借鑒并創新性地引用湖州師范學院彭純棋與盛禮萍兩位學者的研究成果，即論文《小學數學跨學科項目式學習流程建構與案例設計——以lt;我是小小營養師gt;為例》中的跨學科項目式教學設計流程框架。此框架注重數學核心素養的培養，以及跨學科知識的整合與應用，包括五個緊密關聯的閉合環節——主題構建、目標設定、內容承載、學習路徑和學業評價。主題構建確定學習核心，目標設定明確教學方向，內容承載是選擇跨學科知識支撐，學習路徑是通過情境創設、項目規劃、活動實施、互動交流、總結反思等關鍵環節實施教學，學業評價則是檢驗學生素養目標完成情況并促進教學改進。項目式學習有共同的特點，所以在小學科學跨學科項目式學習中，同樣需要明確項目主題、設定教學目標、選擇跨學科內容、設計學習路徑并進行有效的學業評價，該框架恰好提供了一套每個環節相互關聯、相互支撐的系統化的設計思路可供參考。

（二）流程框架的改進

以STEAM理念蘊含的具體科目為跨學科的抓手，可使得跨學科實踐更加具體、豐富、有堅實支撐。基于STEAM針對小學科學課程的特點，對彭純棋與盛禮萍兩位學者的跨學科項目式學習框架進行了恰當的調整與優化。本研究中的跨學科項目式學習緊密圍繞小學科學學科知識展開，旨在通過基于STEAM理念的跨學科的探索與實踐，深化學生對科學原理與現象的理解。在內容承載方面，以STEAM教育內容為跨學科的抓手，將小學科學知識與不同學科有機融合，實現知識的跨界融合與綜合應用。

三、“健康小導演”活動案例設計

《制作汽水》是蘇教版六年級上冊第一單元中的第三課，本單元主題是物質的變化。《制作汽水》這一教學主題可以分為兩個課時，第一課時專注于理論知識的扎實學習，為后續的實踐操作奠定堅實的基礎。而第二課時，創新性地以《健康小導演》為項目名稱，融入了STEAM教育理念，開展一次跨學科的小學科學項目式學習活動。

“健康小導演”項目活動是在兒童肥胖問題的背景下應運而生的，旨在通過學習《制作汽水》這門課中的知識，引導學生關注健康與肥胖問題。該項目運用Scratch軟件作為創意平臺，關注科學教育中工程與技術的學習與運用，鼓勵學生動手制作宣傳健康汽水及健康知識的視頻。Scratch軟件是美國麻省理工學院為推廣STEAM教育而開發的少兒編程工具。以STEAM教育內容為跨學科的抓手，將科學知識與不同科目進行融合，綜合發展學生素養。所涉及的科目有科學、信息科技、語文、美術、音樂、數學，還有勞動。不同科目對應不同的學習活動，在科學科目中，學生通過物質的變化與化學反應這一學科核心概念的學習，形成跨學科核心概念穩定與變化，經歷“猜想—驗證—結論”的探究過程，發展科學思維；能初步識別溶解過程中的物理變化與化學變化；了解工廠汽水與自制汽水的區別，從正反兩方面認識食品添加劑，在心中種下健康生活的種子。在信息科技的科目中，學生能通過使用Scratch編程軟件和一些日用的智能化設備提升信息素養與數字化學習與創新的能力。語文科目體現在學生根據收集信息編排Scratch動畫劇本，組織不同角色的語言。美術科目體現在Scratch"中的是學生對不同角色、呈現形式的設計與背景搭配。音樂科目體現在Scratch中是對角色的配音、動畫背景音樂的選擇、視頻編輯等。數學科目體現在學生要根據編程動畫角色的切換，計算不同角色說話時間與出現時間，這個略有難度，需要根據劇本協調好不同角色的說話時間，但教學使用的.sb3文件已經提供除杯子角色外其他角色的代碼，且教師在課程中會講解代碼的設計思路為學生降低活動難度。最后，勞動科目體現在兩個方面，一是學生的驗證實驗正是勞動制作汽水的過程。二是學生之間相互合作，運用多種知識制作出本組的Scratch編程動畫作品。

學生在該項目的學習過程中，不僅以第一人稱的視角沉浸式地學習健康知識，"還親身參與到視頻的創作中，"以勸導者的身份向他人傳遞寶貴的健康信息，實現知識加工與創造的雙重過程。教師在課前需要準備的教學工具有，任務單、制作汽水的.sb3文件、實驗器材與物品（檸檬汁、小蘇打、涼白開、食用色素、白砂糖、杯子）、安裝Scratch編程軟件的計算機、智能手機、U盤、高清線等。

（一）情境創設，明確任務

教師活動：（創造情境，提出問題）播放理論課中一閃而過的示范Scratch動畫視頻，幫助學生快速回憶制作檸檬健康汽水的配方，為進入情境做準備。隨著生活水平的提高和飲食結構的改變，小學生的健康問題日益凸顯，其中肥胖癥成了一個不容忽視的嚴峻挑戰。借助本課中提供的檸檬汽水的配方和有關食品添加劑的知識，在學生心中種下健康的生活的種子。

學生活動：認識到當前肥胖問題的嚴峻，激發他們對傳播健康飲食理念的熱情。

（二）項目規劃

人工智能時代已然到來，學生生活在一個被信息科技產品包圍的時代，有必要將他們生活中熟知熟用的互聯網、計算機、手機等納入科學課程，激發他們的學習興趣，培養他們的創新思維、實踐能力和信息化素養。本項目采用異質分組，確保各小組之間總體能力均衡，一組人數安排在4～6人，一次活動最多有6組學生參與。每個學生要在任務單上填寫組內身份，如組長、材料員以及個人貢獻，便于課上學生的紀律管理和后期對學生的學習評價。基于設備需求、小組活動和教師指導的需求，建議將活動場地選擇在學校的科技館或機房、智慧教室。

教師活動：引導學生選擇動畫視頻的宣傳方式，了解本次項目的活動目標。利用計算思維講解示范Scratch編程的制作思路，降低活動難度，提高活動效率。

任務一：回顧書本上制作檸檬汽水的配方，知悉本次活動的目標，將自己理解的目標填寫在任務單上。

說明：學生觀看教師示范Scratch動畫視頻，回憶理論課學習的相關知識（小蘇打與白醋混合會產生新物質二氧化碳、制作檸檬汽水的配方、工廠汽水與自制汽水的異同）。在教師創設的情境下認識到肥胖癥的危害，了解本次活動目標是借助"Scratch軟件做出宣傳制作健康檸檬汽水的動畫視頻，向更多的人宣傳健康生活理念。

任務二：確定“杯子角色”所需要的造型有哪些，填寫在任務單上。

說明：學生在跟隨教師學完示范Scratch動畫的制作思路后，知道若想完成此動畫制作，需要親自試驗，并用手機拍攝功能收集“杯子角色”的不同造型的照片。教師不會直接給出需要收集哪些造型，而是讓學生結合書本上檸檬汽水的制作配方以示范動畫視頻中的5個“杯子角色”造型為猜想的起點，學生先自己猜想某些物質混合會產生什么現象，是否會有新物質的產生，填寫任務單后與小組成員交流討論。

任務三：各小組根據書本提供的制作檸檬汽水的步驟展開實驗，拍攝所需要的“杯子角色”的不同造型并導入教師提供的.sb3文件中。

任務四：各小組在教師提供的代碼的基礎上，發揮想象力和創造力對原動畫進行個性化的設計，如優化代碼、說話內容、配音、換背景等。

說明：學生已經完成實驗和造型的導入，任務四是讓學生小組合作討論對本組的Scratch動畫進行個性化設計。學生需要交流討論，如何設計才能使得自己組的作品富有特色、如何設計才能使觀眾獲得更好的體驗、應該向觀眾宣傳哪些健康知識、誰來負責資料收集、可不可以換背景板等。教師需要多多與學生溝通交流，提供一些指導性的建議，幫助他們實現自己的想法。

任務五：各小組分享每組的動畫作品、結論、自制汽水等。

說明：教師提供的示范Scratch動畫視頻的長度在1分鐘以內，學生改進后的動畫長度應該也是在一分鐘左右，所以在課上完全有時間將所有作品進行展示。

任務六：各小組根據教師和同學的反饋，更新完善小組Scratch動畫作品，并上傳至網絡進行分享。

說明：該任務為課后任務，將課上的小組延伸為課后的小組繼續合作學習，感興趣的學生可以繼續研究編程代碼。

【本文系伊犁師范大學2022年度研究生教育教學改革項目“多元智能視角下案例教學在專業學位研究生課堂教學改革中研究”的研究成果，項目編號：YS2022YB03】

參考文獻

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