基于項目的多學(xué)科融合課程設(shè)計探索與實踐
——以風(fēng)箏飛行探秘課程為例

陳 蓉

（廈門市民立小學(xué)，福建 廈門 361001）

STEAM 課程是一種注重實踐性、探究性、設(shè)計性、協(xié)作性的跨學(xué)科課程，它有別于傳統(tǒng)的單一學(xué)科，是一門科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）、數(shù)學(xué)（Mathematics）等多學(xué)科融合的綜合類課程。STEAM 教育在國際上備受關(guān)注與重視，我國部分教師也在逐步探索STEAM課程的開發(fā)與設(shè)計［1］。在這一背景下，廈門市民立小學(xué)風(fēng)箏飛行探秘課程教師嘗試從學(xué)科協(xié)同的視角設(shè)計基于風(fēng)箏項目的風(fēng)箏飛行探秘STEAM 課程。

一、課程開發(fā)策略

（一）從科學(xué)家的故事嫁接課程

探索某種現(xiàn)象的奧秘是科學(xué)家的主要工作，他們觀察、分析現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，控制條件，實驗研究，得出規(guī)律，驗證結(jié)論，他們的故事往往伴隨著科學(xué)的發(fā)展［2］3。在風(fēng)箏飛行探秘STEAM 課程教學(xué)中，教師可以選取萊特兄弟發(fā)明飛機的故事為切入點來嫁接課程。首先，講述萊特兄弟年幼時，因玩竹蜻蜓與風(fēng)箏玩具產(chǎn)生了飛天的夢想，最終發(fā)明了“飛行者一號”的故事。然后，以故事為線索，從飛機的發(fā)明追溯到飛行器的起源——風(fēng)箏，進而嫁接課程，讓學(xué)生以風(fēng)箏的歷史與文化、風(fēng)箏的結(jié)構(gòu)、風(fēng)箏飛行的原理、風(fēng)箏的樣式、風(fēng)箏的制作、放風(fēng)箏的技巧為發(fā)展脈絡(luò)，探究風(fēng)箏飛行的奧秘，以激發(fā)學(xué)生探索自然的興趣。同時，激勵學(xué)生從小樹立遠(yuǎn)大的科學(xué)夢想。

（二）從悠久歷史文化鏈接課程

我國有著悠久的歷史文化、厚重的人文底蘊。將厚重的歷史文化與課程鏈接，不僅有利于加深學(xué)生對中華傳統(tǒng)文化的認(rèn)識與感悟，而且有利于啟迪學(xué)生的心智。因此，在風(fēng)箏飛行探秘STEAM 課程教學(xué)中，教師可以從悠久的歷史文化入手鏈接課程。首先，向?qū)W生講述風(fēng)箏發(fā)展的歷史，風(fēng)箏被稱為“最早的飛行器”，在我國有著2000 多年的歷史，學(xué)生在學(xué)習(xí)風(fēng)箏歷史的過程中，可以逐步接觸到與風(fēng)箏相關(guān)的歷史事件及文化。比如，在探究風(fēng)箏樣式的活動中，學(xué)生能了解到曹雪芹與他的《南鷂北鳶考工志》，從而認(rèn)識曹雪芹及《紅樓夢》這一偉大巨作。其次，還可以將與風(fēng)箏相關(guān)的詩詞、典故與語文閱讀、寫作進行鏈接，從人文藝術(shù)的角度提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)與發(fā)揚優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。

（三）從工程設(shè)計循環(huán)整合課程

工程師從事工程設(shè)計都會經(jīng)歷提出問題、分析問題、制定方案、落實方案的過程，在解決問題的過程中他們會不斷地發(fā)現(xiàn)新的問題，思考新方案，直至所有問題都被一一解決，他們就是在這樣一個不斷循環(huán)、逐步遞進的過程中完成一個個創(chuàng)造的［2］3。因此，在風(fēng)箏飛行探秘STEAM 課程教學(xué)中，教師可以將工程設(shè)計循環(huán)引入其中。具體而言，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開展放風(fēng)箏活動，第一次放風(fēng)箏時，學(xué)生會遇到放飛失敗的困擾，這時教師可以通過現(xiàn)象分析，讓學(xué)生意識到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定這一關(guān)鍵性因素，從而引入數(shù)學(xué)的軸對稱知識來解決風(fēng)箏結(jié)構(gòu)不平衡的問題，并落實到支架的設(shè)計與制作中；在制作過程中讓學(xué)生不斷地調(diào)試與修改，通過迭代的方式改良風(fēng)箏的結(jié)構(gòu)，最終做出滿意的風(fēng)箏。通過將工程設(shè)計循環(huán)引入課程，讓學(xué)生直接面對現(xiàn)實生活中的問題，從而更深入地理解數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)學(xué)科知識，提升解決問題的能力。

二、課程實施策略

廈門市民立小學(xué)風(fēng)箏飛行探秘課程教師在項目式學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)上，積極探索基于項目式學(xué)習(xí)的STEAM 課程實施策略，從學(xué)科知識與學(xué)生成長的關(guān)系出發(fā)，以風(fēng)箏主題為項目進行研究，通過以問題為導(dǎo)向開展跨學(xué)科教學(xué)，以藝術(shù)創(chuàng)新的方式創(chuàng)新課堂，最終以創(chuàng)意物化的形式將學(xué)生的奇思妙想得以呈現(xiàn)。具體而言，課程實施主要從以下3 方面入手：

（一）以項目式學(xué)習(xí)推進課堂

STEAM 課程是一門跨學(xué)科的綜合類課程，需要應(yīng)用多種學(xué)科知識來解決現(xiàn)實問題。為打通學(xué)科間的壁壘，更好地處理各學(xué)科之間相互交融的關(guān)系，我們必須采取一種新的學(xué)習(xí)方式將分散的學(xué)科領(lǐng)域融合到現(xiàn)實世界的問題中。在風(fēng)箏飛行探秘課程中，主要以風(fēng)箏項目的學(xué)習(xí)推進課堂，整個課程分為：風(fēng)箏的歷史與文化、風(fēng)箏的結(jié)構(gòu)與制作、風(fēng)箏飛行的秘密、追趕風(fēng)箏的孩子4 個單元，如表1 所示，各單元主題之間圍繞風(fēng)箏項目展開長期的課堂活動模式，通過跨學(xué)科應(yīng)用與融合，促進學(xué)生解決風(fēng)箏飛行問題。

表1 風(fēng)箏飛行探秘課程內(nèi)容安排表

（二）以問題意識貫穿課堂

STEAM 課程強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在實踐操作過程中，運用跨學(xué)科的方法形成高階思維，促進學(xué)生的全面發(fā)展。在課程實施中，讓學(xué)生經(jīng)歷放風(fēng)箏、制作風(fēng)箏的過程，從問題的發(fā)現(xiàn)到梳理，從制作材料的選購到信息技術(shù)的運用，從風(fēng)箏結(jié)構(gòu)特點到軸對稱知識的探尋，從趣味實驗到伯努利原理的揭秘，學(xué)生在不斷遇見、解決問題中經(jīng)歷了工程設(shè)計的循環(huán)流程，在迭代設(shè)計中培養(yǎng)了觀察、思考、動手、協(xié)同、溝通、創(chuàng)新、解決問題等能力。同時，引進諾爾曼·L·韋伯的認(rèn)知深度等級工具來構(gòu)建課堂中的提問，為學(xué)生搭建腳手架，通過問題的引導(dǎo)使思考的深度逐漸加深，最終完成構(gòu)建，促進學(xué)生在科學(xué)世界與學(xué)習(xí)世界之間互動［2］4。

（三）以藝術(shù)活動創(chuàng)新課堂

依托特定的藝術(shù)綜合活動，將設(shè)計元素、故事、詩歌、歷史文獻等資料融入STEAM 課程，運用生動的設(shè)計、表演、制作等方式，進行藝術(shù)創(chuàng)作與創(chuàng)新［3］，整合多元化的文化經(jīng)驗，有效提升學(xué)生的人文素養(yǎng)與整體創(chuàng)造力［4］。在課程教學(xué)中，將風(fēng)箏歷史故事與舞臺藝術(shù)表演、風(fēng)箏的文化與板報制作、風(fēng)箏的設(shè)計與制作、科技暢想與創(chuàng)新創(chuàng)造等方面進行整合。在風(fēng)箏項目的引領(lǐng)下，學(xué)生通過繪畫設(shè)計、拼貼組裝、手工制作、舞臺表演等藝術(shù)表現(xiàn)形式，進行藝術(shù)創(chuàng)作與創(chuàng)新。當(dāng)課程接近尾聲時，每一個學(xué)生的內(nèi)心都萌發(fā)著飛翔的夢想，在內(nèi)心的驅(qū)動下，腦海里產(chǎn)生各種各樣的奇思妙想，此時拋出設(shè)計未來飛行器的任務(wù)。每個學(xué)生都非常投入，迸發(fā)出無限的想象力與創(chuàng)造力。

風(fēng)箏飛行探秘STEAM 課程將風(fēng)箏的歷史文化與人文藝術(shù)相結(jié)合，將風(fēng)箏的樣式與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合，將風(fēng)箏飛行的原理與科學(xué)探究相結(jié)合，將風(fēng)箏的結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計相結(jié)合，將科學(xué)家的故事與科學(xué)品質(zhì)相結(jié)合，將課堂活動與未來工程師博覽競賽項目相結(jié)合，給學(xué)生構(gòu)建了多樣的研學(xué)平臺，讓學(xué)生真正走進了STEAM 學(xué)習(xí)的殿堂，綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多門學(xué)科知識來解決問題。不同的學(xué)科相互交融，學(xué)生不再一味地學(xué)習(xí)單一的學(xué)科知識，改變了原有的學(xué)習(xí)方式，真正提高了自身解決實際問題的能力及創(chuàng)造力。