在項目學(xué)習(xí)模式下關(guān)于STEAM教育的思考及應(yīng)用

吳成琳

摘要：項目學(xué)習(xí)模式是在建構(gòu)主義的基礎(chǔ)上創(chuàng)建的一種學(xué)習(xí)方式，其側(cè)重于加強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)與實(shí)踐，是培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)意識的一個重要方法;小學(xué)STEAM教育能夠整合多個學(xué)科的知識，對培養(yǎng)及提升學(xué)生的動手實(shí)踐能力、團(tuán)隊合作精神具有積極作用。對此，將兩者的全面融合，對增強(qiáng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)帶來一定的指導(dǎo)與借鑒。接下來我們著重探討了項目學(xué)習(xí)模式下關(guān)于STEAM教育在人工智能課堂中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：項目學(xué)習(xí)模式;STEAM教育;應(yīng)用

歷經(jīng)長期的實(shí)踐能夠發(fā)現(xiàn)：在日常教學(xué)中運(yùn)用STEAM教育理念愈發(fā)重要及必要，不過若要真正地融合不同學(xué)科內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科無縫對接，則是一件非常困難的事情。由于，項目學(xué)習(xí)模式對教學(xué)活動的組織流程要求比較嚴(yán)格，這對于很多中小學(xué)生而言，在具體實(shí)施的過程中，需要教師的引導(dǎo)與啟發(fā)，對此，在一些科學(xué)技術(shù)課程中，教師需要明確具體的項目目標(biāo)，方可對項目教學(xué)的整個過程進(jìn)行設(shè)計，為最后的評估提供流程方面的借鑒與參照。

一般來說，在中小學(xué)階段中，項目學(xué)習(xí)目標(biāo)一定要將學(xué)生是否參與考慮在內(nèi)，同時還需要注意了解學(xué)生積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)檫@對下一步的項目設(shè)計、教師指導(dǎo)等帶來一定的引導(dǎo)與啟發(fā)?！皢栴}——解決”在日常教學(xué)中是一個重要的教學(xué)手段，其目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生對已知結(jié)構(gòu)進(jìn)行論證，教學(xué)過程主要包括：提出問題、設(shè)計方案、數(shù)據(jù)分析、范式與總結(jié)。在提出問題的時候，一般是由教師或?qū)W生提出，然后大家一起商討一個解決方法，通過科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等方面的知識，對這一問題進(jìn)行驗(yàn)證與分析^[1]。例如，教師在向?qū)W生介紹《節(jié)能風(fēng)扇的奧秘》的時候，提出一個問題“電風(fēng)扇哪一類扇葉的節(jié)能效果最好？”然后通過介紹不同電風(fēng)扇扇葉的類型，引導(dǎo)學(xué)生思考通過調(diào)整扇葉數(shù)量、外形等去設(shè)計出一款最節(jié)能的電風(fēng)扇。由于在不確定答案的情況下，很多學(xué)生的思維是發(fā)散的，此時可以通過質(zhì)疑的方式，對其進(jìn)行倒推驗(yàn)證，然后收集相關(guān)資料、整理相關(guān)數(shù)據(jù)，對這一問題進(jìn)行驗(yàn)證分析。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生以“問題”為導(dǎo)向，通過集體討論、資料整理、數(shù)據(jù)分析等過程去尋找最終的答案?；赟TEAM教育理念的作用下，項目教學(xué)模式的聯(lián)動性逐步增強(qiáng)，能夠讓相關(guān)知識與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活密切聯(lián)系在一起，并且在教師引導(dǎo)、師生互動等情況下，對解決方案進(jìn)行不斷地優(yōu)化與改進(jìn)，由此大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)效率。

STEAM教育具有綜合行政，全部問題都來自于生活，很多中小學(xué)生的思維比較活躍，他們能夠提出各種各樣的問題，不過，并非每一個問題都值得開展探究與思考。一個有價值、可行的問題，必須要通過假設(shè)、求證、方案設(shè)計、問題甄別、教師引導(dǎo)、集體討論等過程進(jìn)行驗(yàn)證。就如“節(jié)能風(fēng)扇的奧秘”相關(guān)知識來說，其提出地問題與日常生活中的用電節(jié)能存在直接相關(guān)性，此時，需要學(xué)生了解相關(guān)電路知識、幾何知識、統(tǒng)計知識等，這些與日常生活密切相關(guān)，同時又服務(wù)于生活，必然能夠激發(fā)學(xué)生的探索欲望，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提升。

在項目教學(xué)模式的推動下，STEAM教學(xué)理念能夠引導(dǎo)學(xué)生的積極參與，鼓勵學(xué)生不斷地優(yōu)化驗(yàn)證方案。那么對于教師來說，務(wù)必要對學(xué)生的假設(shè)與方案任務(wù)進(jìn)行指導(dǎo)，同時還需要了解學(xué)生的期望值，讓學(xué)生在指導(dǎo)驗(yàn)證結(jié)果的前提下，對整個驗(yàn)證流程進(jìn)行優(yōu)化與完善。例如，在以上的實(shí)例中，教師首先要了解到學(xué)生的假設(shè)“3個扇葉最節(jié)能”，由此能夠結(jié)合學(xué)生的期望卻尋找最節(jié)能的扇葉片及形狀，不過，還需要明確模糊的驗(yàn)證任務(wù)，由此能夠激發(fā)學(xué)生的探索欲望。當(dāng)然，教師不能夠?qū)⑾嚓P(guān)的驗(yàn)證任務(wù)具體、清晰地告訴學(xué)生，因?yàn)檫@些問題需要學(xué)生在操作的過程中形成，讓學(xué)生按照不同的思考順序去尋找問題，即：通過一個可變量去尋找一個因變量。所以當(dāng)測定風(fēng)速的過程中，很多學(xué)生并未將所有的風(fēng)量整理在一起，僅僅在特定的位置上測定相應(yīng)的風(fēng)速大小，這種操作，存在一定的誤差，但是卻能夠引發(fā)出一些問題，讓學(xué)生深入思考，能夠激勵學(xué)生自行設(shè)計一個更完美的解決方案，促使學(xué)生能夠由此掌握相關(guān)理論知識，逐漸增強(qiáng)科學(xué)實(shí)踐能力與操作水平。

一個項目的設(shè)立需要經(jīng)過很多環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備，例如：前期資料整理、方案設(shè)計、方案論證、結(jié)論總結(jié)等。整個過程都必須圍繞著一個問題。例如：“電風(fēng)扇哪一種扇葉的節(jié)能效果最佳”，或許會引發(fā)出很多發(fā)散性的問題，例如：節(jié)能是如何計算、存在多少變量、風(fēng)量如何計算、扇葉角度如何測量？教師在對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)的過程中，一定要相關(guān)問題進(jìn)行尺度控制，確保問題不會脫落主題，并盡可能地提高問題的廣度與深度^[2]。

由于學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)不一、認(rèn)知能力不一，在探究問題方面，教師需要把握關(guān)鍵點(diǎn)，對學(xué)生給予啟發(fā)與指導(dǎo)，由此能夠幫助學(xué)生更好地探索與思考。在以上案例中，整個過程涉及到的相關(guān)概念及知識比較復(fù)雜，例如：功率、電壓、風(fēng)速儀的使用、秒表的操作等等，這些都需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況對其進(jìn)行講解與說明，教師在對其進(jìn)行引導(dǎo)的過程中應(yīng)該主動提供相關(guān)信息，促使學(xué)生的思維不斷創(chuàng)新，并進(jìn)一步提高發(fā)散能力與邏輯能力，由此來增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)發(fā)明精神，促使解決問題的思路更加清晰和完整。

總之，在項目學(xué)習(xí)模式下STEAM教育理念的應(yīng)用能夠獲得比較理想的成效，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)科思維意識、培養(yǎng)學(xué)科聯(lián)動能力發(fā)揮著積極的推動作用。在運(yùn)用項目學(xué)習(xí)模式的過程中，教師需要精心設(shè)計其中每一個細(xì)節(jié)，不斷完善教學(xué)機(jī)制，增強(qiáng)教學(xué)過程的實(shí)踐性與應(yīng)用性，由此能夠讓科學(xué)教育真正地朝著素質(zhì)教育的方向轉(zhuǎn)變，從而使廣大教師真正地掌握STEAM教育理念的核心思想，為創(chuàng)建一個高效的課堂做鋪墊。

參考文獻(xiàn)

[1]許晨光. 基于項目的小學(xué)STEAM教學(xué)模式的構(gòu)建與應(yīng)用研究[J]. 科技視界， 2019， 000（004）：114-115.

[2]烏云格日樂， 阿古拉， 陳英松，等. 淺談蒙醫(yī)傳統(tǒng)療法學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展與思路[J]. 中國民族醫(yī)藥雜志， 2018， v.24（04）：78-79.