基于設(shè)計(jì)制作類項(xiàng)目構(gòu)建面向小學(xué)生學(xué)習(xí)能力的STEAM教學(xué)策略

盧 迪

（北海職業(yè)學(xué)院 廣西·北海 536000）

1 STEAM教育與“做中學(xué)”

STEAM是一種“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)模式，最核心的特點(diǎn)就是：解決真實(shí)情境下的問(wèn)題、跨學(xué)科知識(shí)整合。這一教學(xué)理念越來(lái)越多地被小學(xué)教師關(guān)注并應(yīng)用到自己的實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中。我們能達(dá)成一致的觀念是，不同于傳統(tǒng)課堂的老師在“說(shuō)”學(xué)生在“聽(tīng)”的填鴨式教學(xué)，STEAM要求教師把更多的時(shí)間交給學(xué)生，讓學(xué)生在“做”的過(guò)程中獲取知識(shí)，提升技能，并形成以學(xué)生為中心的自主探究的學(xué)習(xí)氛圍。

“做中學(xué)”是美國(guó)著名教育學(xué)家杜威針對(duì)傳統(tǒng)教育的深刻反思，其中蘊(yùn)含著對(duì)于知識(shí)與行動(dòng)兩者關(guān)系的認(rèn)識(shí)，即從生活中學(xué)習(xí)、從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，將獲取的知識(shí)與生活實(shí)踐活動(dòng)相聯(lián)系。兒童生來(lái)具有從事各種活動(dòng)的本能，其中“做”的本能最為重要，于是兒童應(yīng)從“做”的活動(dòng)中學(xué)習(xí)[1]。結(jié)合STEAM的育人理念，要如何構(gòu)建以“做”為主的教學(xué)模式，即為本文想要探討的話題。

2 設(shè)計(jì)制作類STEAM項(xiàng)目教學(xué)策略

2.1 先玩后做，注重體驗(yàn)感

STEAM教育要想在小學(xué)階段落地開(kāi)花，從實(shí)用性與可行性角度考慮，可以當(dāng)前的教材為切入點(diǎn)，充分發(fā)掘現(xiàn)有教材內(nèi)容中的科學(xué)知識(shí)、工程與技術(shù)領(lǐng)域，尋找適合開(kāi)展STEAM教學(xué)的部分，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的內(nèi)容，讓原本枯燥的理論知識(shí)通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐得到更好的理解和掌握，有效開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維。

STEAM不僅強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)邏輯思維能力也是STEAM課程活動(dòng)的重點(diǎn)目標(biāo)。那么應(yīng)該如何“做”以及什么時(shí)候“做”呢，這時(shí)可以調(diào)轉(zhuǎn)常規(guī)的教學(xué)順序，“先玩后做”，即先呈現(xiàn)成果的樂(lè)趣再進(jìn)行探究和制作，以求最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和探索求知欲。但要強(qiáng)調(diào)的是，這里所說(shuō)的“玩”，是“有目的、有引導(dǎo)”的玩，而“玩”的目的，是為了促進(jìn)思考和探究，為了更好地理解和設(shè)計(jì)，進(jìn)而提高科學(xué)思維能力。

以教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第一單元的《沉和浮》的拓展內(nèi)容“浮沉子的制作”項(xiàng)目為例，結(jié)合STEAM教育理念進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新后，教師在教學(xué)引入環(huán)節(jié)，可以給學(xué)生展示用意念控制水瓶中物體沉浮的魔術(shù)表演，神奇的現(xiàn)象把學(xué)生的注意力充分吸引地到活動(dòng)中來(lái)，學(xué)生第一次見(jiàn)魔術(shù)情景先是感到驚奇贊嘆，很快就回過(guò)神來(lái)試圖“揭穿”魔術(shù)的真相，并對(duì)教師的表演提出各種質(zhì)疑和要求，同時(shí)，教師要提醒學(xué)生在玩的過(guò)程中思考相應(yīng)的問(wèn)題，如觀察瓶中物體什么情況物體會(huì)上??？什么情況下物體才會(huì)下沉？物體上浮或下沉的時(shí)候水面有什么變化？可以讓物體懸浮在水中嗎？為了幫助學(xué)生梳理思路，這些問(wèn)題可以用學(xué)習(xí)活動(dòng)清單的形式呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生可以用文字或圖畫(huà)甚至可以用思維導(dǎo)圖來(lái)表達(dá)自己的觀察和思考的結(jié)果。當(dāng)學(xué)生帶著問(wèn)題去玩時(shí)，學(xué)生便從一個(gè)“體驗(yàn)者”向“設(shè)計(jì)者”的角色邁進(jìn)了。這時(shí)學(xué)生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了用手捏水瓶時(shí)里面的物體就會(huì)下沉，如果松手，物體又會(huì)上浮起來(lái)，并能夠把關(guān)注點(diǎn)聚焦到物體浮力與重力關(guān)系的改變上，然后再為學(xué)生提供制作的材料，要求學(xué)生制作出一樣的魔術(shù)裝置，在親自動(dòng)手實(shí)踐和模仿制作的過(guò)程中，學(xué)生能發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出讓裝置成功與靈敏的制作技巧，并循序漸進(jìn)地探究了其中原理。教師還可以組織學(xué)生小組交流討論“浮沉子”的原理，并在班級(jí)中開(kāi)展辯論，營(yíng)造積極表達(dá)和構(gòu)建各自學(xué)說(shuō)的“學(xué)術(shù)氛圍”，促成進(jìn)一步的思維碰撞。通過(guò)這樣的體驗(yàn)、觀察到動(dòng)手實(shí)踐再到思辨的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生在自主制作“浮沉子”玩具時(shí)便會(huì)有了基本的設(shè)計(jì)思路，對(duì)“浮沉子”做外觀的美化和創(chuàng)意改造，再經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)用，學(xué)生對(duì)于浮沉子的原理和作用也會(huì)有深刻的理解。

因此這樣的教學(xué)流程可以梳理為先帶著問(wèn)題“玩”，體驗(yàn)并探究；再進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，理解與應(yīng)用知識(shí)；最后討論與思辨，提升思維及表達(dá)。先用“玩”的方式調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，促使學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)，層層深入遞進(jìn)，注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程的參與感和體驗(yàn)感，能幫學(xué)生更好地理解知識(shí)，提升思維能力，并給學(xué)生留下深刻的印象。

2.2 項(xiàng)目教學(xué)，綜合與應(yīng)用

項(xiàng)目式教學(xué)因其主張以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)以真實(shí)情境中的問(wèn)題作為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，得到了越來(lái)越多專家學(xué)者的關(guān)注和研究，也有更多致力于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) STEAM 課程的一線教師開(kāi)始嘗試將其應(yīng)用于各學(xué)科的教學(xué)中。STEAM教育主張知識(shí)與技能的跨學(xué)科融合，對(duì)于提升學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)能力有著積極的作用。STEAM教育與項(xiàng)目式教學(xué)法在教學(xué)目的上有一定的重合，通過(guò)深入理解二者的育人理念，指導(dǎo)小學(xué)階段STEAM課程的教學(xué)實(shí)施，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。

“項(xiàng)目”是一個(gè)有目的的活動(dòng)或經(jīng)驗(yàn)，它最終服務(wù)于學(xué)生學(xué)科知識(shí)的獲得和綜合能力的提升。激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并能夠長(zhǎng)期地投入學(xué)習(xí)，就要求這個(gè)項(xiàng)目是基于學(xué)生興趣與需要而建立的，以活動(dòng)項(xiàng)目及解決問(wèn)題為學(xué)習(xí)的主要軸線，學(xué)生經(jīng)歷有目的的活動(dòng)，在過(guò)程中主動(dòng)并自然地獲得知識(shí)，提升技能。

暑假將至，辛苦栽種了一個(gè)學(xué)期的植物盆栽可能會(huì)因?yàn)闆](méi)人照料變得枯萎，學(xué)生要想辦法解決這個(gè)問(wèn)題。這就是一個(gè)在真實(shí)情境下產(chǎn)生的需求，學(xué)生由此需求為驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，開(kāi)展之后一系列的學(xué)習(xí)行動(dòng)。學(xué)生先是利用網(wǎng)絡(luò)搜尋資料，發(fā)現(xiàn)已有用于農(nóng)業(yè)的全自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，但系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜并不適用于教室，于是決定根據(jù)生活中易得的物品設(shè)計(jì)制作一個(gè)“簡(jiǎn)易自制澆灌系統(tǒng)”來(lái)解決暑期沒(méi)人給植物澆水的問(wèn)題。要做到自動(dòng)澆灌就，就要讓水在一定的裝置里保持穩(wěn)定的速度滴進(jìn)泥土里，經(jīng)過(guò)小組討論和頭腦風(fēng)暴，學(xué)生想到了生病打點(diǎn)滴的經(jīng)歷，通過(guò)調(diào)節(jié)輸液軟管的調(diào)速器，減小軟管的出水面積就能達(dá)到減緩液體下落的速度，一個(gè)水瓶和一套輸液管組合起來(lái)就像是輸液時(shí)看到的裝置，但僅模仿了外觀還不行，學(xué)生發(fā)現(xiàn)裝置組裝好之后，水無(wú)法從密閉的水瓶中自動(dòng)流出，這時(shí)就涉及了他們剛在課堂中學(xué)到的大氣壓強(qiáng)的知識(shí)和連通器的原理，在倒置后的水瓶底部扎一個(gè)小孔保持內(nèi)外氣壓一致，并將水瓶中的水位固定于于比植物更高的位置，從而解決了這個(gè)問(wèn)題。

在這個(gè)項(xiàng)目中，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)制作出了能夠解決實(shí)際問(wèn)題的產(chǎn)品，在過(guò)程中體會(huì)到技術(shù)是幫助人們改造環(huán)境解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的方法。項(xiàng)目從生活中來(lái)，問(wèn)題從需求中來(lái)，綜合所學(xué)的知識(shí)并應(yīng)用于實(shí)際，用設(shè)計(jì)與工程的思維解決問(wèn)題，并且創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，這就是一個(gè)完整的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過(guò)程。通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，促進(jìn)理論知識(shí)于現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)合，學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到了極大提升。

2.3 以賽促學(xué)，激發(fā)內(nèi)驅(qū)力

在基于制作類STEAM項(xiàng)目的實(shí)踐中，利用小學(xué)生好勝心強(qiáng)，集體榮譽(yù)感強(qiáng)的心理特點(diǎn)，合理運(yùn)用競(jìng)賽的方式開(kāi)展教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生不斷挑戰(zhàn)自我的內(nèi)驅(qū)力，在不斷地完善和修進(jìn)中培養(yǎng)其精益求精的科學(xué)精神，在制作的過(guò)程中也能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力與團(tuán)隊(duì)溝通合作的能力。競(jìng)賽的形式可以運(yùn)用于課內(nèi)課外多種教學(xué)場(chǎng)合。

在設(shè)計(jì)制作類的STEAM教學(xué)中可以根據(jù)制作項(xiàng)目的特點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)單制定一些比賽規(guī)則，如前面提到的“浮沉子的制作”項(xiàng)目中就可以比賽誰(shuí)做的浮沉子更靈敏、更美觀、更具有創(chuàng)意，以自評(píng)和互評(píng)相結(jié)合的方式，選出一個(gè)最佳作品，激勵(lì)學(xué)生在設(shè)計(jì)制作時(shí)發(fā)揮創(chuàng)造。在競(jìng)賽中，教師不僅僅看競(jìng)賽的結(jié)果，更要關(guān)注競(jìng)賽的過(guò)程。例如“紙橋承重”比賽中不僅對(duì)橋梁的最大承重結(jié)果進(jìn)行評(píng)定，還對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的創(chuàng)意與美觀、結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)性、材料的使用等綜合評(píng)價(jià)，從而促使學(xué)生明白，只有用心對(duì)待每個(gè)制作的環(huán)節(jié)，才能贏得勝利[2]。

競(jìng)賽結(jié)果只是促進(jìn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，而過(guò)程中學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的經(jīng)歷，迎難而上的意志，面對(duì)成敗的心態(tài)等等豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)才更加體現(xiàn)了科技競(jìng)賽的育人價(jià)值所在。注重結(jié)果更注重過(guò)程，從這一點(diǎn)來(lái)看，科技競(jìng)賽與STEAM教育在目標(biāo)上是一致的。

3 結(jié)束語(yǔ)

人對(duì)世界的認(rèn)識(shí)從過(guò)去到現(xiàn)在一直在不斷的進(jìn)步，未來(lái)也將會(huì)不斷前進(jìn)和變化。通過(guò)STEAM教育，不僅讓學(xué)生掌握知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題的方法，擁有不斷探索和挑戰(zhàn)的精神，這樣才能在未來(lái)未知的世界中，用未知的知識(shí)和技術(shù)去解決未知的問(wèn)題。