STEAM教育理念下勞動校本課程教學實踐與反思

一、理論框架

STEAM教育框架呈金字塔形，包含五個層級水平，即全面發展水平、跨學科融合水平、學科滲透水平、具體學科水平、學科課程水平（見圖1）。具體來說，全面發展水平是STEAM教育的最終目標，跨學科融合水平強調科學、技術、工程、人文、數學五大學科的整合，學科滲透水平是人文學科在理科和工科中的滲透，具體學科水平討論科學、技術、工程、人文、數學五個學科之間的相互關系，學科課程水平涉及科學、技術、工程、人文、數學等學科的具體課程。[2]

STEAM教育的金字塔框架從具體學科到全面發展水平，為勞動教育提供了多維度的整合路徑。在小學勞動教育中，STEAM教育理念的融入使科學知識的應用、技術工具的掌握、工程思維的培養、藝術創意的發揮、計算能力的提升，在勞動教育中相互交織，共同促進學生的全面發展。這一過程不僅加深了學生對知識的理解，而且鍛煉了學生的批判性思維能力和創新能力，從而培養學生適應未來社會需求的綜合素質。下面通過“智能衛生樂園”主題活動，探討STEAM教育理念在小學勞動教學中的應用實踐。

二、教學實踐

（一）教學目標

1.總目標

在義務教育勞動課程方案和義務教育勞動課程標準（2022年版，以下簡稱“新課標”）中，勞動素養的核心目標包括形成基本的勞動意識、發展初步的籌劃思維、養成良好的勞動習慣、培育積極的勞動精神等。

2.目標明晰（1）分學段目標。

新課標進一步明確了各學段的目標，其中第二學段（3～4年級）對學生的要求為體會勞動的光榮，形成熱愛勞動的態度，養成良好的個人清潔衛生習慣，主動分擔家務，初步學會簡單的家務勞動技能，參加垃圾分類等公益社區活動，形成公共服務意識，養成良好的勞動習慣等。

（2）具體主題目標。

“智能衛生樂園”主題活動旨在通過一系列精心設計的STEAM項目，為三年級學生提供一個綜合性的學習體驗，旨在培養學生的勞動技能、創新思維、環保意識和團隊合作能力。學生將通過實踐活動，學習科學原理的應用、技術工具的使用、藝術創意的融人，實現跨學科知識的整合。同時，在設計教學任務時，還要注重培養學生的解決問題能力。此外，虛擬現實技術的引入旨在激發學生對現代科技的興趣，并加深他們對清潔工作重要性的認識

（二）教學流程

“智能衛生樂園\"主題活動包括清潔小衛士手工制作、智能垃圾分類和虛擬現實清潔之旅三個部分（見表1）。每個活動都融入了STEAM元素，旨在通過實踐活動提高學生的動手能力和創新思維能力。

（三）教學過程

1.問題引入：創設真實情境

在教學的初始階段，創設一個與學生生活緊密相關的實際情境，以激發學生的興趣和參與度。通過展示城市環境的圖片或視頻，讓學生觀察并討論環境衛生的現狀和重要性。教師可以引入“智能衛生樂園”的概念，提出如何在日常生活中運用科技手段維護和改善環境衛生問題，引導學生思考并參與即將開展的活動。

2.“搭建腳手架”：分解問題目標

在明確了教學情境和主題后，教師需要將大問題分解為小目標，幫助學生逐步理解和掌握。這一步驟被稱為“搭建腳手架”，即通過分步驟指導，使學生能夠逐步提升解決問題的能力。例如，可以將“智能衛生樂園\"項目分解為以下幾個小目標：

（1）理解清潔小衛士的概念和功能。

（2）學習垃圾分類的基本知識和技能。

（3）掌握智能垃圾分類裝置的設計和編程。

（4）體驗虛擬現實技術，并理解其在清潔工作中的應用。

3.項目設計實施：子任務活動子任務一：清潔小衛士手工制作。

活動一：故事引入與角色扮演。

通過講述一個關于清潔小衛士的冒險故事，讓學生了解這個角色如何幫助大家保持環境的清潔。在班級內請學生扮演清潔小衛士，進行簡單的角色扮演游戲，加深對角色職責的理解，讓學生明白清潔與衛生的重要性。

活動二：探索材料與創意繪畫。

向學生展示各種手工材料，如彩色紙張、紙板等，并讓他們觸摸和感受這些材料的特性。學生繪制出自己心目中的清潔小衛士，嘗試使用不同的顏色和圖案進行個性表達。

活動三：簡單手工制作。

教師通過示范，展示如何將材料組合成清潔小衛士的各個部分，如身體、手臂等。學生根據教師的指導，動手制作自己的清潔小衛士。此過程注重培養學生的動手能力和耐心。

活動四：芯片與LED燈的趣味介紹。

用簡單的語言或故事形式，向學生介紹芯片是如何像大腦一樣控制電子設備的。展示如何使用芯片控制LED燈的亮滅，并通過實際操作讓學生感受科技的魅力。

活動五：芯片控制的簡單編程。

使用圖形化編程工具教授學生如何通過拖放編程塊來控制角色動作。設計一個簡單的編程游戲，讓學生通過編程控制清潔小衛士撿垃圾，體驗編程的樂趣。

子任務二：智能垃圾分類。

此任務融入技術、工程、數學等STEAM元素，讓學生通過設計智能垃圾分類裝置，提高問題解決能力和編程技能。

活動一：垃圾分類知識學習。

通過一個關于垃圾分類的互動故事，如“垃圾的奇妙旅行”，讓學生了解垃圾為什么要分類以及如何分類。設計一個垃圾分類小游戲，讓學生在游戲中扮演小衛士，幫助不同類型的垃圾找到它們的家。教師可以準備不同類型的垃圾樣本，讓學生親自動手進行分類，加深對垃圾分類標準的理解。

活動二：智能裝置設計與編程。

使用簡單的機械臂或分類箱模型，向學生展示智能垃圾分類裝置的基本原理。學生分組討論，用圖畫或簡單的語言描述他們想要設計的智能裝置，鼓勵他們思考如何讓裝置自動識別垃圾的類型。使用適合兒童的編程工具教授學生基礎的編程概念，如序列、循環和條件判斷。學生嘗試編寫簡單的程序，控制裝置的機械臂或分類箱，根據垃圾類型進行分類。

活動三：裝置測試與優化。

學生分組進行裝置的搭建和編程，每個小組成員負責不同的部分，如機械臂的搭建、程序的編寫等。進行裝置的實際操作測試，觀察裝置是否能正確識別和分類垃圾。如果在裝置測試中出現問題，教師要引導學生討論可能的原因，并思考解決方案。根據測試結果和討論情況，學生對裝置進行優化，如調整程序邏輯、改進機械結構等。

子任務三：虛擬現實清潔之旅。

融入藝術、數學等STEAM元素，讓學生在虛擬現實環境中體驗清潔工作，提升對清潔工作的認識和環保意識。

活動一：虛擬現實技術介紹。

教師用簡單的語言和生動的例子介紹虛擬現實技術，如“戴上一個特別的頭盔，你就能看到另一個世界”。展示虛擬現實技術在清潔工作中的應用，如模擬清潔過程、教育人們進行垃圾分類等。鼓勵學生提問，教師解答，幫助學生理解虛擬現實的基本概念和作用。

活動二：VR設備體驗準備。

向學生介紹VR頭盔和其他設備的使用方法，確保他們知道如何正確佩戴和操作。強調使用VR設備時的安全措施和注意事項，如在指定區域內活動，避免碰撞等。學生分組輪流體驗，確保每個學生都有機會嘗試。

活動三：VR設備體驗。

學生戴上VR頭盔，進入預設的清潔場景，如公園、海灘等，體驗清潔過程。在VR環境中，學生可以與虛擬對象互動，如撿起垃圾、分類投放等。學生在VR世界中扮演清潔小衛士，完成清潔任務，體驗成就感。

活動四：體驗反饋收集。

體驗結束后，讓學生分享他們在虛擬現實中的感受，如“我好像真的在海灘上撿垃圾”。鼓勵學生表達體驗過程中的情緒變化，如興奮、好奇或緊張。

活動五：討論清潔工作的社會意義。

學生分組討論清潔工作對環境保護的重要性以及每個人可以如何參與，并繼續扮演清潔小衛士，討論他們在VR體驗中的\"工作\"對現實世界的意義。

活動六：創意延伸活動。

學生根據VR體驗創作繪畫，描繪他們理想中的清潔世界，編寫一個關于清潔小衛士的小故事，分享他們在虛擬現實中的冒險。

4.教學建議

（1）清潔小衛士手工制作。

教師要指導學生安全地使用工具，展示如何使用紙板、電路板、LED燈等簡單材料制作清潔小衛士。在展示時，教師要告訴學生如何安全地使用工具，如使用剪刀、膠水時應注意哪些安全事項，并讓學生按步驟組裝各個部件。

鼓勵學生在設計和制作過程中發揮自己的想象力和創造力，自主設計出不同形狀和功能的清潔小衛士，如會掃地的機器人、能拖地的機器狗，能清潔桌面的迷你車，并讓學生為自己的清潔小衛士命名，以增加活動的趣味性。

（2）智能垃圾分類。

鼓勵學生在設計智能垃圾分類裝置時加人創新元素。例如，設計一個帶有可視化界面的裝置，能夠顯示垃圾分類的實時情況；加入聲音提示系統，提醒人們正確地進行垃圾分類。讓學生思考如何使裝置更加友好和高效。在實際操作過程中，教師要引導學生了解傳感器和編程的基礎知識，并指導他們設計一個能夠識別不同垃圾類型并進行分類的小型裝置。通過實際操作，學生可以深刻體驗如何將理論知識應用到實際問題的解決中。

（3）虛擬現實清潔之旅。

在此項活動中，要確保每個學生都有機會使用VR頭盔和相關設備。在學生體驗前，應檢查設備是否能夠正常工作，并確保每個學生都能正確佩戴和操作。在活動體驗中，要向學生介紹虛擬現實技術，并解釋如何通過VR眼鏡體驗身臨其境的清潔之旅。展示虛擬現實技術，幫助學生更好地理解清潔工作的重要性和意義。體驗結束后，組織學生分享自己的感受和體會，引導學生討論清潔工作對環境和社會的影響以及每個人可以如何貢獻自己的力量。通過分享，可以激發學生的環保意識和責任感。

三、教學反思

作為小學校本勞動課程的一部分，本次“智能衛生樂園\"主題活動不僅體現了STEAM教育理念的綜合性和實踐性，而且體現了“一生一項目，一班一科技，一級一品牌”的科技戰略，從而有效地提升了學生的動手能力、創新思維能力和環境保護意識。

在教學設計方面，本次“智能衛生樂園\"主題活動的教學設計充分考慮了STEAM教育的多學科融合特點以及三年級學生的認知發展水平，成功地將科學、技術、工程、藝術、數學等學科知識融合在一起，為學生提供了一個綜合性的學習體驗。然而，未來可以進一步探索如何更自然地將這些學科知識與勞動教育相結合，以增強學習的連貫性和深度。教學設計應關注學生的主動參與和切身體驗，通過角色扮演、小組合作、互動體驗等方式豐富課堂教學的形式。在實踐中，還需要更多地關注如何平衡不同學習風格的學生，確保每個學生都能在適合自己的方式中獲得成長。在智能垃圾分類活動中，選擇適合學生年齡的編程工具對于教學的成功至關重要。未來應繼續關注技術工具的更新和發展，以便及時引入更先進、更易于學生使用的工具。

在教學目標達成方面，學生在活動中成功地學習了垃圾分類的基本知識，并掌握了清潔小衛士手工制作的技巧，這表明知識與技能自標得到了實現。通過參與設計、制作、編程等活動，學生體驗了科學探究的基本過程。在虛擬現實清潔之旅中，學生體驗到了清潔工作的重要性，增強了自身的環保意識。在智能垃圾分類裝置的設計中，學生展現了創新思維能力，并在手工制作中體現了實踐能力，說明創新與實踐能力的培養目標得以實現。然而，某些教學目標的設定可能過于寬泛，缺乏可量化的標準，導致難以準確評估目標的達成情況，未來還需要設定更具體、可衡量的教學目標。在使用技術工具，如編程軟件和VR設備時，部分學生可能未完全掌握其功能，影響了學習效果，提示需要進一步優化技術工具的整合方式，確保學生能夠熟練使用。

在教學反思與建議方面，還需要針對三年級學生的認知水平，設計更加貼近學生生活的課程內容，使用更多直觀、互動的教學方法。在活動中，應確保每個學生都有參與的機會，特別是那些內向或不善于表達的學生，需要教師給予更多的鼓勵和支持。在智能垃圾分類活動中使用的編程工具，需要確保其界面友好、易于操作，以便學生能夠快速上手。由于STEAM教育強調跨學科整合，未來的課程開發應進一步探索如何將科學、技術、工程、藝術、數學更自然地融入勞動教育中。除了成果展示和同伴評價外，還可以引入自我評價和過程性評價，以便全面評估學生在活動中的表現和進步。

參考文獻：

[1]YAK MANG.What is the point of STE@M？ -Abriefoverviewsteam：A frameworkforteaching across the disciplines[J].STEAM Education， 2010（7）：3-7.

[2]朱立明，宋乃慶，黃瑾，等.STEAM教育核心理念下的深度學習：理據、架構與路徑[J].中國教育學刊，2022（01）：69-73.