搭建STEAM“支架”培養(yǎng)行知“三力”

陳丹

陶行知先生重視兒童創(chuàng)造力培養(yǎng)，他說“兒童是有創(chuàng)造力的，這是千千萬萬祖先，至少經(jīng)過50萬年于環(huán)境斗爭(zhēng)所獲得而傳下來之才能之精華”。先生關(guān)于創(chuàng)造力、生活力、自動(dòng)力的“三力論”對(duì)小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中STEAM“支架”的設(shè)計(jì)有著重要的指導(dǎo)意義。在綜合實(shí)踐活動(dòng)中運(yùn)用STEAM“支架”，將跨學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化、應(yīng)用呈現(xiàn)的范式等內(nèi)容，以文本、作品、多媒體等形式呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在開展STEAM項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)踐中胸有成竹、基礎(chǔ)扎實(shí)。

陶行知先生說過“教育不能創(chuàng)造什么，但它能啟發(fā)人去創(chuàng)造”。近年來逐漸興起的STEAM教育正是以生活為內(nèi)容，以學(xué)科融合為手段，以解決生活問題為導(dǎo)向，以學(xué)生創(chuàng)造力為目的的實(shí)踐教育。STEAM教育視角下的項(xiàng)目研究是一種無邊界研究性學(xué)習(xí)，沒有既定的范式，也沒有可以遵循的模板，項(xiàng)目研究完全依賴學(xué)生對(duì)生活問題的提煉，融合多學(xué)科知識(shí)自主解決問題并接受生活實(shí)踐的檢驗(yàn)。

“支架”一詞源于建筑行業(yè)術(shù)語，用來說明在教育活動(dòng)中，學(xué)生憑借成年人或是同伴提供的幫助，這種幫助能讓學(xué)生達(dá)成原本自己無法獨(dú)立完成的某種任務(wù)或是目標(biāo)。導(dǎo)學(xué)“支架”有多種：從問題解決角度可以歸納為導(dǎo)航性學(xué)習(xí)支架、組織性學(xué)習(xí)支架、認(rèn)知性學(xué)習(xí)支架、學(xué)習(xí)協(xié)作支架、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)支架;從價(jià)值體認(rèn)的角度可以歸納為：情感型、策略型、能力型;從物化的角度可以歸納為范例式、圖表式、問題式、向?qū)?。STEMA教育是美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)學(xué)者YaKman首次提出的，五個(gè)字母分別是表示科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)學(xué)科，它致力于使分科學(xué)習(xí)走向融合，培養(yǎng)學(xué)生的整體性視野和思維。STEMA“支架”，就是學(xué)生在以項(xiàng)目研究的方式探究真實(shí)生活問題過程中，學(xué)生全程積極參加卻依然不能獨(dú)立完成任務(wù)情況下，由教師在確定項(xiàng)目研究需求后提供的多學(xué)科知識(shí)幫助與相關(guān)技能支持，協(xié)助小學(xué)生跨越學(xué)科融合的“最鄰近發(fā)展區(qū)”，采用“做中學(xué)”的方式建構(gòu)知識(shí)理解與生活應(yīng)用的轉(zhuǎn)換框架。

一、圍繞“三力”設(shè)計(jì)“支架”

（一）信息接收“支架”

陶行知先生認(rèn)為，人是環(huán)境中的一個(gè)人，由此學(xué)習(xí)也不是孤立的學(xué)習(xí)，而是應(yīng)用于社會(huì)、環(huán)境的問題學(xué)習(xí)。信息接收“支架”就是課堂知識(shí)向生活知識(shí)延伸的橋梁，應(yīng)用在學(xué)生研究之初，引導(dǎo)學(xué)生盡可能多地獲取和研究項(xiàng)目相關(guān)的多形式資料，它是學(xué)生獲得外在知識(shí)，逐步內(nèi)化項(xiàng)目認(rèn)知的開始。

《薯片快遞裝置》是小學(xué)科學(xué)課的項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)，屬于綜合實(shí)踐活動(dòng)課程創(chuàng)意物化活動(dòng)領(lǐng)域的科技實(shí)踐活動(dòng)，其課程設(shè)置源自航天科技在生活中衣食住行各個(gè)方面的廣泛應(yīng)用，學(xué)生身在其中，每天應(yīng)用著各種相關(guān)技術(shù)，而不知技術(shù)從何而來，更不曾思考過這些技術(shù)能否改進(jìn)，更好地服務(wù)于我們的生活。因此，本教學(xué)希望借助薯片運(yùn)輸難題，詮釋防震、緩沖等航天技術(shù)的原理，給學(xué)生一個(gè)科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、藝術(shù)等多學(xué)科整合，完成工程方案設(shè)計(jì)的過程體驗(yàn)。下面筆者以項(xiàng)目設(shè)計(jì)《薯片快遞裝置》的指導(dǎo)為案例，闡述如何搭建STEAM“支架”， 培養(yǎng)行知“三力”。

（二）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換“支架”

何為教學(xué)，陶行知先生認(rèn)為是教學(xué)生自己會(huì)學(xué)，小孩的學(xué)習(xí)小孩干。學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解應(yīng)用也應(yīng)該是學(xué)生自動(dòng)的行為，學(xué)生的自動(dòng)并不是生而自動(dòng)，還需要有意識(shí)地培養(yǎng)。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換“支架”就是STEAM項(xiàng)目研究中培養(yǎng)學(xué)生自動(dòng)學(xué)習(xí)的支持。學(xué)生通過信息接收“支架”獲取的海量知識(shí)，形成知識(shí)“表面結(jié)構(gòu)”，但這些知識(shí)是否是繼續(xù)研究的必需品，還需要通過實(shí)踐檢驗(yàn)，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換“支架”負(fù)責(zé)的就是甄別知識(shí)有效性，融合知識(shí)的操作性，是學(xué)生自動(dòng)消化吸收“表面結(jié)構(gòu)”的有效支持。

在《薯片快遞裝置》的研究中，學(xué)生獲取了許多關(guān)于生活中減震、緩沖的相關(guān)案例，例如太空艙的著陸、雞蛋的包裝等，但這些措施在薯片快遞包裝中是否能借鑒，還需要考慮實(shí)用性、價(jià)值性、可操作性等問題。筆者設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化“支架”為策略型“支架”：一個(gè)薯片運(yùn)輸商家需要一個(gè)減少薯片破碎的運(yùn)輸方案，由于薯片的價(jià)格低廉、質(zhì)量輕，所以他希望這個(gè)方案要實(shí)惠，要不過多增加商品重量而導(dǎo)致運(yùn)費(fèi)提高。這種轉(zhuǎn)化“支架”給學(xué)生一種助人為樂的榮譽(yù)感，而這個(gè)轉(zhuǎn)化“支架”還明確提出“實(shí)惠”的要求，圍繞要求學(xué)生在保證減震效果的前提下，對(duì)材料進(jìn)行價(jià)格、重量的多次組合、篩選，直至最佳方案。

（三）項(xiàng)目產(chǎn)品“支架”

“人不同，則教的東西不同，教的方法不同，教的分量、教的次序都跟著不同了”，STEAM項(xiàng)目研究的目的是解決生活問題，學(xué)生對(duì)生活感悟力的差異決定了問題認(rèn)識(shí)的差異，問題認(rèn)識(shí)的差異決定了教學(xué)的差異性，只有針對(duì)性的教學(xué)才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。而STEAM產(chǎn)品“支架”就是針對(duì)性引導(dǎo)學(xué)生完成產(chǎn)品制造的學(xué)習(xí)幫助，它針對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、外觀、價(jià)格、使用范圍等多方面的目標(biāo)設(shè)定，是多學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)的與真實(shí)生活接軌的具體化呈現(xiàn)，是衡量項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成效的標(biāo)準(zhǔn)。

為了檢測(cè)《薯片快遞裝置》的實(shí)效性，筆者設(shè)計(jì)項(xiàng)目產(chǎn)品“支架”為操作型“支架”：模擬實(shí)驗(yàn)室操作、運(yùn)輸過程操作、貨物堆疊過程操作、快遞接送過程操作、質(zhì)量輕重測(cè)量操作等。學(xué)生自由選擇產(chǎn)品檢查員、商家、快遞員、買家等各種身份，基于自己對(duì)商品的需求進(jìn)行檢測(cè)。這樣的檢測(cè)不僅能真切感受產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)，還能引起學(xué)生的進(jìn)一步思考，在思考中改善產(chǎn)品，完成產(chǎn)品的迭代。STEAM教育強(qiáng)調(diào)的創(chuàng)造力與實(shí)踐能力在產(chǎn)品“支架”的幫助下迅速提升。

二、培養(yǎng)“三力”應(yīng)用“支架”

以培養(yǎng)學(xué)生生活力、自動(dòng)力和創(chuàng)造力為核心能力是陶行知先生的“核心素養(yǎng)觀”。陶行知先生認(rèn)為生活力是自動(dòng)力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ)，自我教育和創(chuàng)新改造都必須植根于生活;自動(dòng)力為生活力和創(chuàng)造力發(fā)展提供驅(qū)動(dòng)，只有自覺主動(dòng)發(fā)展才有可能實(shí)現(xiàn)人的持續(xù)發(fā)展;創(chuàng)新力是社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵力量，所以是“三力”培養(yǎng)的核心?！叭Α迸囵B(yǎng)對(duì)于學(xué)生成長(zhǎng)來說缺一不可，不可替代而又相輔相成。

（一）“最鄰近發(fā)展區(qū)”的前引后連

“生活中解決運(yùn)輸過程碎裂問題的策略有哪些？”這不僅是技術(shù)問題，還涉及科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)科知識(shí)，以生活體驗(yàn)連接學(xué)生原有減震、緩沖等概念與概念在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用。在解決“生活中解決運(yùn)輸過程碎裂問題的策略有哪些？”這一問題時(shí)，學(xué)生首先要了解減震、緩沖的概念，應(yīng)用范圍、材料應(yīng)用等知識(shí)，這些知識(shí)的掌握還要延伸到后續(xù)的學(xué)習(xí)中。

（二）關(guān)鍵能力的前沿后續(xù)

《薯片快遞裝置》項(xiàng)目研究關(guān)注的關(guān)鍵能力之一是：學(xué)生從日常生活發(fā)現(xiàn)并提取研究項(xiàng)目的意識(shí)，這種意識(shí)從“薯片為什么會(huì)碎裂？”到“生活中有哪些類似的現(xiàn)象”，直至項(xiàng)目完成后“這種裝置還可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域中”，通過問題型“支架”將關(guān)鍵能力的培養(yǎng)在研究過程一以貫之。

（三）跨學(xué)科能力的前呼后應(yīng)

要解決薯片快遞過程中的破碎問題，需要涉及的學(xué)科很多，因此給學(xué)生提供的轉(zhuǎn)換“支架”也要涉及多學(xué)科知識(shí)引導(dǎo)。而學(xué)生項(xiàng)目完成后的產(chǎn)品操作“支架”、產(chǎn)品評(píng)價(jià)“支架”也通過質(zhì)量評(píng)價(jià)、外觀評(píng)價(jià)、運(yùn)輸操作、擠壓操作等多種形式，將工程、數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科目標(biāo)滲透其中，這樣的“支架”幫助是鮮活的，是能學(xué)以致用的。

STEAM“支架”是教學(xué)目標(biāo)向?qū)W習(xí)目標(biāo)轉(zhuǎn)化的有效策略，根據(jù)教學(xué)不同階段，給學(xué)生提供不同“支架”，才能真正深達(dá)學(xué)生“生活力”需求層面，以指導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，達(dá)成“自動(dòng)力”深化，進(jìn)而釋放“創(chuàng)造力”。STEAM教育理念下的學(xué)生項(xiàng)目研究，是對(duì)學(xué)生的研究性活動(dòng)提出了高要求，也是對(duì)指導(dǎo)教師的嚴(yán)要求。教師要有敏銳的問題意識(shí)和淵博的知識(shí)內(nèi)涵，能根據(jù)學(xué)生需求為其定制個(gè)性化的項(xiàng)目“支架”，只有這樣的項(xiàng)目設(shè)計(jì)的研究活動(dòng)才能讓學(xué)生得到長(zhǎng)足的發(fā)展，這樣的教學(xué)有利于學(xué)生“三力”的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的共同成長(zhǎng)，在基礎(chǔ)教育中推進(jìn)科學(xué)教育，為國(guó)家創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【作者單位：福安市逸夫小學(xué)? 福建】