探索廣域式STEAM活動(dòng)項(xiàng)目的開發(fā)

◇鄧 君（浙江：杭州市臨平區(qū)文正小學(xué)）

一、問題的提出

我國關(guān)于STEAM 的教育研究主要集中于對(duì)國外STEAM 研究狀況的介紹、理論研究、STEAM 教育在我國的實(shí)施、STEAM 對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)以及案例分析等方面。其中課程實(shí)施與案例分析多集中于小學(xué)科學(xué)5～6年級(jí)以及初高中階段化學(xué)、物理等學(xué)科方面的研究，對(duì)1～2年級(jí)階段STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目開發(fā)及實(shí)踐的研究少之又少，僅見2020年8月福建省廈門市陳心琴發(fā)表了一篇關(guān)于1～2年級(jí)科學(xué)STEAM 教學(xué)案例開發(fā)與實(shí)施的相關(guān)論文。此外，作為一名小學(xué)一線教師，筆者了解到，不僅教師希望STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目能夠在小學(xué)1～2年級(jí)展開，學(xué)生及家長更是期待能參與到STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目中。相關(guān)研究也表明，學(xué)生盡早地接觸STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目能對(duì)他們的理解和意向產(chǎn)生積極影響。因此，立足一線的課堂實(shí)踐，探索1～2年級(jí)科學(xué)STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目的開發(fā)及實(shí)施，具有一定的必要性和現(xiàn)實(shí)意義。

二、建構(gòu)1～2年級(jí)科學(xué)廣域式STEAM 教學(xué)模式

STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要采用兩種模式：相關(guān)課程模式和廣域課程模式。相關(guān)課程模式各學(xué)科之間并未打破原有的界限，仍為獨(dú)立的學(xué)科，只是在內(nèi)容的安排上加強(qiáng)了各科之間的聯(lián)系，這種模式與學(xué)?，F(xiàn)有的課程模式接近；廣域課程模式則打破了原來各學(xué)科之間的界限，將各學(xué)科的知識(shí)都整合在一起。兩種模式相比，廣域課程模式是基于問題、活動(dòng)及項(xiàng)目式的教學(xué)模式，更吻合STEAM 原始的教育理念，更符合1～2年級(jí)學(xué)生易興奮、愛動(dòng)腦動(dòng)手的特征，故本研究在課程模式方面采用廣域課程模式。另外，小學(xué)1～2年級(jí)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四大領(lǐng)域方面的前概念知識(shí)較為薄弱，尤其是技術(shù)與工程這兩門學(xué)科在小學(xué)1～2年級(jí)是沒有獨(dú)立學(xué)科的，所以技術(shù)與工程方面的相關(guān)知識(shí)更是少之又少，這同時(shí)也是小學(xué)1～2年級(jí)STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目開發(fā)及實(shí)施的難點(diǎn)所在。但小學(xué)1～2年級(jí)學(xué)生對(duì)美術(shù)、音樂等藝術(shù)型學(xué)科特別感興趣且具有一定基礎(chǔ)，是早期兒童教育中的一部分，藝術(shù)的存在可以幫助學(xué)生表達(dá)STEM 概念。故在小學(xué)1～2年級(jí)科學(xué)STEM 活動(dòng)項(xiàng)目中，增加了“Art”這一學(xué)科，成為STEAM 教育。這一元素的加入更能激發(fā)小學(xué)1～2年級(jí)學(xué)生對(duì)STEAM項(xiàng)目的興趣，學(xué)生也更能在項(xiàng)目實(shí)施過程中感受到自身價(jià)值，獲得成就感。

三、學(xué)科知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生特征

要想成功開發(fā)出適合學(xué)生的廣域式STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目，需要對(duì)各學(xué)科知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生特征三因素進(jìn)行綜合分析。這三方面因素是STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目的支撐系統(tǒng)，缺一不可，缺少其中一個(gè)因素，STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目就會(huì)無法保持平衡，無法立足。STEAM 注重學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗(yàn)性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要?jiǎng)邮?、?dòng)腦，強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)生活中所遇到的問題，故需對(duì)學(xué)生已掌握的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行梳理。STEAM 強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程要圍繞一個(gè)真實(shí)的問題展開，與學(xué)生的實(shí)際生活發(fā)生聯(lián)系，故分析這個(gè)階段學(xué)生在實(shí)際生活中可能會(huì)遇到的問題同樣具有一定必要性。對(duì)學(xué)生進(jìn)行特征分析是為了所設(shè)計(jì)的活動(dòng)項(xiàng)目適合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知能力和思維水平，需對(duì)學(xué)生的非智力因素和智力因素進(jìn)行分析。難度太大或太小、動(dòng)機(jī)水平不高都會(huì)導(dǎo)致活動(dòng)項(xiàng)目的效率低，所以要根據(jù)學(xué)生的特征進(jìn)行項(xiàng)目的開發(fā)。

另外，這三者之間的關(guān)系并不是并列的，而是具有一定內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)性。先從各學(xué)科知識(shí)出發(fā)，根據(jù)學(xué)科知識(shí)地圖尋找可切入的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，再結(jié)合關(guān)聯(lián)處知識(shí)點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，發(fā)散建立STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目群。接著，將項(xiàng)目群中的項(xiàng)目和學(xué)生特征對(duì)應(yīng)，選擇最適合學(xué)生的廣域式STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)。如不適合，再回到前面兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析探尋。下文以二年級(jí)下學(xué)期活動(dòng)項(xiàng)目“包書皮”為例，探索廣域式STEAM 活動(dòng)在小學(xué)1～2年級(jí)案例的開發(fā)和實(shí)施。

四、1～2年級(jí)科學(xué)廣域式STEAM 項(xiàng)目活動(dòng)的開發(fā)

（一）選擇合適的STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目

通過簡單表格式知識(shí)地圖展示學(xué)生學(xué)過的各學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，可清晰地發(fā)現(xiàn)各學(xué)科之間知識(shí)的關(guān)聯(lián)，根據(jù)關(guān)聯(lián)處知識(shí)點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目，可為STEAM 課程提供扎實(shí)的基礎(chǔ)、1～2年級(jí)科學(xué)及數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)。小學(xué)1～2年級(jí)學(xué)生喜歡能動(dòng)手動(dòng)腦、與自身相關(guān)的活動(dòng)，其認(rèn)知能力處于具體運(yùn)算階段，思維運(yùn)算方面已經(jīng)有了數(shù)量、空間、分類、排序等方面的能力，但仍需具體事物的支持。在興趣方面，3 個(gè)項(xiàng)目都符合小學(xué)1～2年級(jí)學(xué)生探究活動(dòng)特點(diǎn)，學(xué)生對(duì)這3 個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目都很感興趣。在認(rèn)知及操作難度方面，項(xiàng)目一“量身定制環(huán)保衣”和項(xiàng)目二“做一頂帽子”對(duì)動(dòng)手能力要求較高，操作過程中會(huì)涉及曲面周長的測量、布料剪裁、縫合等，這些操作對(duì)于二年級(jí)大部分學(xué)生來說是從未嘗試過的，難度系數(shù)相對(duì)于項(xiàng)目三“包書皮”更大，具有一定難度，難以完成。除此之外，項(xiàng)目三“包書皮”與學(xué)生實(shí)際生活更貼切，是學(xué)生實(shí)際生活學(xué)習(xí)中會(huì)遇到的任務(wù)。故項(xiàng)目三“包書皮”整體更適合小學(xué)二年級(jí)學(xué)生。

（二）STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

STEAM 項(xiàng)目融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五大學(xué)科，具有跨學(xué)科的特征?？茖W(xué)的內(nèi)涵是認(rèn)識(shí)自然、解釋自然現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)客觀存在的規(guī)律，主要是解決“是什么”“為什么”的問題；工程和技術(shù)是在尊重客觀規(guī)律的前提之下，改造世界，滿足人類和社會(huì)發(fā)展的需求，實(shí)踐中主要解決的是“做什么”“怎么做”的問題；數(shù)學(xué)則是科學(xué)、工程和技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展必不可少的工具；藝術(shù)狹義上指的是美術(shù)、音樂等學(xué)科，廣義上代表的是包括美術(shù)、音樂、社會(huì)、語言等眾多人文藝術(shù)，實(shí)際上強(qiáng)調(diào)的是藝術(shù)及人文關(guān)懷，藝術(shù)的加入會(huì)提升項(xiàng)目的趣味性和藝術(shù)性，并提供社會(huì)視角和審美情趣。

五、STEAM活動(dòng)項(xiàng)目課程設(shè)置

STEAM 項(xiàng)目注重使學(xué)習(xí)者像科學(xué)家一樣經(jīng)歷完整的科學(xué)研究過程，這是一個(gè)不斷循環(huán)改進(jìn)的過程?；顒?dòng)項(xiàng)目以一個(gè)真實(shí)任務(wù)為開端，學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)與技能提出想法并初步嘗試，若初步嘗試過程中發(fā)現(xiàn)問題需進(jìn)一步改進(jìn)，再次探索，接著進(jìn)行多元評(píng)價(jià)并優(yōu)化，形成最終產(chǎn)品解決最初的問題，并作用于真實(shí)世界。

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，明確目標(biāo)任務(wù)

STEAM 活動(dòng)項(xiàng)目的起點(diǎn)在于解決現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)問題。結(jié)合學(xué)生開學(xué)之后會(huì)遇到的一個(gè)任務(wù)——包書皮，教師創(chuàng)設(shè)了現(xiàn)實(shí)任務(wù)情境：同學(xué)們開學(xué)了，拿到了許多新書，同學(xué)們要給我們的新書包上美麗的書皮。你見過怎樣的書皮呢？學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)及已學(xué)過“材料”單元前概念進(jìn)行問題的回答，梳理各種材料書皮的優(yōu)缺點(diǎn)。接著提出問題：市面上很多書皮是“三無”產(chǎn)品，也不環(huán)保，怎么制作一個(gè)環(huán)保的書皮呢? 學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境進(jìn)行思考，明確目標(biāo)任務(wù)——制作書皮。

（二）提出想法，初步嘗試

學(xué)生在了解了各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)之后，腦海中會(huì)有原材料的初步選擇，教師順勢追問：包書皮過程中除了需要書皮原材料，我們還需要哪些工具？讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)選擇不同的材料，會(huì)用到不同的工具。教師提供可選擇的材料及工具：各種各樣的布、紙張、塑料、剪刀、雙面膠、固體膠、針線等等，豐富多樣的材料和工具，可以使學(xué)生的原有想法得以實(shí)踐。學(xué)生根據(jù)自己的想法選擇相應(yīng)的材料和工具后，初步嘗試包書皮。

（三）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，再次探索

學(xué)生在第一次嘗試包書皮的過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，如：書皮無法緊密貼合書本封面、剪開的材料太小了，蓋不住全部封面、包完之后書本無法合起來等問題。教師在學(xué)生遇到這些問題時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題出在哪里，思考如何改進(jìn)。學(xué)生在經(jīng)驗(yàn)分享之后，重新建構(gòu)自己的想法，這時(shí)大部分學(xué)生會(huì)更換書皮原材料，選擇在自己操作能力范圍內(nèi)的紙作為書皮原材料，嘗試再次包書皮。在學(xué)生成功將書的封面包住之后，教師展示書皮和書本，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)書皮折痕和書兩者之間長度關(guān)系的對(duì)應(yīng)，知道即使書本不在自己身邊，只要知道書本長、寬、厚，就可以設(shè)計(jì)出適合書本大小的書皮。

（四）多元評(píng)價(jià)，迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)

學(xué)生在經(jīng)過多次循環(huán)探索之后，學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)并制作合適的書皮白板，接著就是書皮的美化了，學(xué)生在完成書皮美化之后，進(jìn)行評(píng)比。評(píng)價(jià)采取多元評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)主體不僅有教師，還有學(xué)生自己、同學(xué)、家長代表。針對(duì)1～2年級(jí)學(xué)生的學(xué)情，降低評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，主要對(duì)學(xué)生完成的書皮進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)主體對(duì)照評(píng)價(jià)表中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出問題，給出合理意見。最后學(xué)生根據(jù)提出的問題及建議，進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)，形成最終產(chǎn)品解決最初的任務(wù)，作用于真實(shí)世界。

1～2年級(jí)科學(xué)廣域式STEAM 項(xiàng)目活動(dòng)的開發(fā)與實(shí)施仍處于摸索階段，在實(shí)施過程中最難的是STEAM 項(xiàng)目的開發(fā)，項(xiàng)目要適合學(xué)生。面對(duì)原有知識(shí)很薄弱的1～2年級(jí)學(xué)生來說，不能盲目拔高，急于求成。教師對(duì)STEAM 項(xiàng)目開發(fā)及實(shí)施過程本身也是一種STEAM 的探究，要不斷重構(gòu)優(yōu)化。在今后的教學(xué)生涯中，我將繼續(xù)秉持這種科學(xué)探究精神，與各學(xué)科教師合作研究，切合學(xué)生實(shí)際，開發(fā)出更適合小學(xué)1～2年級(jí)的STEAM 項(xiàng)目，為1～2年級(jí)科學(xué)STEAM 的課程建設(shè)貢獻(xiàn)力量。