在“健康小導(dǎo)演”活動(dòng)跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中踐行STEAM教育理念

〔摘" "要〕" 本文聚焦于STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，整合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科元素，以推廣STEAM教育而開發(fā)的Scratch編程工具為技術(shù)支撐，設(shè)計(jì)出富有創(chuàng)意和挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例。本研究通過分析STEAM教育的跨學(xué)科屬性、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的本質(zhì)與特征，結(jié)合小學(xué)科學(xué)課程的特點(diǎn)，借鑒并參考現(xiàn)有的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的流程框架，設(shè)計(jì)出一個(gè)既符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律又能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的案例。該案例以學(xué)生生活中存在的現(xiàn)實(shí)問題為情境，讓學(xué)生在應(yīng)用知識(shí)發(fā)展能力的同時(shí)，正視現(xiàn)實(shí)生活中存在的問題，成長為更加全面、更加適應(yīng)未來社會(huì)的人才。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；STEAM教育理念；跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " "〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 106-003

STEAM是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)與數(shù)學(xué)英文首字母的縮寫。圍繞問題解決展開的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式是當(dāng)前國際上STEAM活動(dòng)課程的主要推行方式?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）的附錄中展現(xiàn)出案例設(shè)計(jì)與實(shí)踐活動(dòng)均體現(xiàn)了跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)理念，但是案例數(shù)量較少。本文就小學(xué)科學(xué)領(lǐng)域，借鑒彭純棋、盛禮萍學(xué)者的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的流程框架，積極探究基于STEAM教育理念的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在課堂中的教學(xué)設(shè)計(jì)，豐富小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)案例。

一、概述

20世紀(jì)20年代，美國心理學(xué)家伍德沃斯教授最早公開使用“跨學(xué)科”這個(gè)詞語，跨學(xué)科旨在打破學(xué)科壁壘，促進(jìn)不同學(xué)科之間的交流和融合，從而推動(dòng)知識(shí)的創(chuàng)新和發(fā)展?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)是指學(xué)生對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上學(xué)科或?qū)W科組的知識(shí)體系進(jìn)行整合形成新的深度性理解的過程。STEAM教育依托數(shù)門具體科目作為實(shí)施載體，體現(xiàn)出天然的跨學(xué)科性（非聚焦于單一科目，而是側(cè)重于實(shí)際問題），并且強(qiáng)調(diào)以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為核心，注重圍繞實(shí)際問題展開探索與實(shí)踐。夏雪梅博士認(rèn)為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為一種落實(shí)素養(yǎng)培育的學(xué)習(xí)方式，旨在支持學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)科或跨學(xué)科有關(guān)的驅(qū)動(dòng)性問題或主題進(jìn)行深入的探究，在形成公開項(xiàng)目成果的過程中，學(xué)生通過調(diào)動(dòng)知識(shí)、能力、品質(zhì)等創(chuàng)造性解決問題，形成對(duì)核心知識(shí)和學(xué)習(xí)歷程的深刻理解，并能夠遷移至新情境中。

小學(xué)科學(xué)課程中跨學(xué)科性質(zhì)的綜合實(shí)踐課往往占總課時(shí)比較少，且內(nèi)容形式比較固定，缺乏創(chuàng)新性。因此，本文將探索如何在STEAM教育理念的指導(dǎo)下打造出適合日常小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)案例。

二、流程框架的選用與改進(jìn)

（一）流程框架的選用

本文的教學(xué)設(shè)計(jì)核心在于深度借鑒并創(chuàng)新性地引用湖州師范學(xué)院彭純棋與盛禮萍兩位學(xué)者的研究成果，即論文《小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)流程建構(gòu)與案例設(shè)計(jì)——以lt;我是小小營養(yǎng)師gt;為例》中的跨學(xué)科項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)流程框架。此框架注重?cái)?shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以及跨學(xué)科知識(shí)的整合與應(yīng)用，包括五個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的閉合環(huán)節(jié)——主題構(gòu)建、目標(biāo)設(shè)定、內(nèi)容承載、學(xué)習(xí)路徑和學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)。主題構(gòu)建確定學(xué)習(xí)核心，目標(biāo)設(shè)定明確教學(xué)方向，內(nèi)容承載是選擇跨學(xué)科知識(shí)支撐，學(xué)習(xí)路徑是通過情境創(chuàng)設(shè)、項(xiàng)目規(guī)劃、活動(dòng)實(shí)施、互動(dòng)交流、總結(jié)反思等關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)施教學(xué)，學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)則是檢驗(yàn)學(xué)生素養(yǎng)目標(biāo)完成情況并促進(jìn)教學(xué)改進(jìn)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有共同的特點(diǎn)，所以在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，同樣需要明確項(xiàng)目主題、設(shè)定教學(xué)目標(biāo)、選擇跨學(xué)科內(nèi)容、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)路徑并進(jìn)行有效的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，該框架恰好提供了一套每個(gè)環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)、相互支撐的系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)思路可供參考。

（二）流程框架的改進(jìn)

以STEAM理念蘊(yùn)含的具體科目為跨學(xué)科的抓手，可使得跨學(xué)科實(shí)踐更加具體、豐富、有堅(jiān)實(shí)支撐?；赟TEAM針對(duì)小學(xué)科學(xué)課程的特點(diǎn)，對(duì)彭純棋與盛禮萍兩位學(xué)者的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)框架進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整與優(yōu)化。本研究中的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)緊密圍繞小學(xué)科學(xué)學(xué)科知識(shí)展開，旨在通過基于STEAM理念的跨學(xué)科的探索與實(shí)踐，深化學(xué)生對(duì)科學(xué)原理與現(xiàn)象的理解。在內(nèi)容承載方面，以STEAM教育內(nèi)容為跨學(xué)科的抓手，將小學(xué)科學(xué)知識(shí)與不同學(xué)科有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的跨界融合與綜合應(yīng)用。

三、“健康小導(dǎo)演”活動(dòng)案例設(shè)計(jì)

《制作汽水》是蘇教版六年級(jí)上冊(cè)第一單元中的第三課，本單元主題是物質(zhì)的變化。《制作汽水》這一教學(xué)主題可以分為兩個(gè)課時(shí)，第一課時(shí)專注于理論知識(shí)的扎實(shí)學(xué)習(xí)，為后續(xù)的實(shí)踐操作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而第二課時(shí)，創(chuàng)新性地以《健康小導(dǎo)演》為項(xiàng)目名稱，融入了STEAM教育理念，開展一次跨學(xué)科的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)。

“健康小導(dǎo)演”項(xiàng)目活動(dòng)是在兒童肥胖問題的背景下應(yīng)運(yùn)而生的，旨在通過學(xué)習(xí)《制作汽水》這門課中的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注健康與肥胖問題。該項(xiàng)目運(yùn)用Scratch軟件作為創(chuàng)意平臺(tái)，關(guān)注科學(xué)教育中工程與技術(shù)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作宣傳健康汽水及健康知識(shí)的視頻。Scratch軟件是美國麻省理工學(xué)院為推廣STEAM教育而開發(fā)的少兒編程工具。以STEAM教育內(nèi)容為跨學(xué)科的抓手，將科學(xué)知識(shí)與不同科目進(jìn)行融合，綜合發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)。所涉及的科目有科學(xué)、信息科技、語文、美術(shù)、音樂、數(shù)學(xué)，還有勞動(dòng)。不同科目對(duì)應(yīng)不同的學(xué)習(xí)活動(dòng)，在科學(xué)科目中，學(xué)生通過物質(zhì)的變化與化學(xué)反應(yīng)這一學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)，形成跨學(xué)科核心概念穩(wěn)定與變化，經(jīng)歷“猜想—驗(yàn)證—結(jié)論”的探究過程，發(fā)展科學(xué)思維；能初步識(shí)別溶解過程中的物理變化與化學(xué)變化；了解工廠汽水與自制汽水的區(qū)別，從正反兩方面認(rèn)識(shí)食品添加劑，在心中種下健康生活的種子。在信息科技的科目中，學(xué)生能通過使用Scratch編程軟件和一些日用的智能化設(shè)備提升信息素養(yǎng)與數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力。語文科目體現(xiàn)在學(xué)生根據(jù)收集信息編排Scratch動(dòng)畫劇本，組織不同角色的語言。美術(shù)科目體現(xiàn)在Scratch"中的是學(xué)生對(duì)不同角色、呈現(xiàn)形式的設(shè)計(jì)與背景搭配。音樂科目體現(xiàn)在Scratch中是對(duì)角色的配音、動(dòng)畫背景音樂的選擇、視頻編輯等。數(shù)學(xué)科目體現(xiàn)在學(xué)生要根據(jù)編程動(dòng)畫角色的切換，計(jì)算不同角色說話時(shí)間與出現(xiàn)時(shí)間，這個(gè)略有難度，需要根據(jù)劇本協(xié)調(diào)好不同角色的說話時(shí)間，但教學(xué)使用的.sb3文件已經(jīng)提供除杯子角色外其他角色的代碼，且教師在課程中會(huì)講解代碼的設(shè)計(jì)思路為學(xué)生降低活動(dòng)難度。最后，勞動(dòng)科目體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是學(xué)生的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)正是勞動(dòng)制作汽水的過程。二是學(xué)生之間相互合作，運(yùn)用多種知識(shí)制作出本組的Scratch編程動(dòng)畫作品。

學(xué)生在該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程中，不僅以第一人稱的視角沉浸式地學(xué)習(xí)健康知識(shí)，"還親身參與到視頻的創(chuàng)作中，"以勸導(dǎo)者的身份向他人傳遞寶貴的健康信息，實(shí)現(xiàn)知識(shí)加工與創(chuàng)造的雙重過程。教師在課前需要準(zhǔn)備的教學(xué)工具有，任務(wù)單、制作汽水的.sb3文件、實(shí)驗(yàn)器材與物品（檸檬汁、小蘇打、涼白開、食用色素、白砂糖、杯子）、安裝Scratch編程軟件的計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、U盤、高清線等。

（一）情境創(chuàng)設(shè)，明確任務(wù)

教師活動(dòng)：（創(chuàng)造情境，提出問題）播放理論課中一閃而過的示范Scratch動(dòng)畫視頻，幫助學(xué)生快速回憶制作檸檬健康汽水的配方，為進(jìn)入情境做準(zhǔn)備。隨著生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的改變，小學(xué)生的健康問題日益凸顯，其中肥胖癥成了一個(gè)不容忽視的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。借助本課中提供的檸檬汽水的配方和有關(guān)食品添加劑的知識(shí)，在學(xué)生心中種下健康的生活的種子。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)識(shí)到當(dāng)前肥胖問題的嚴(yán)峻，激發(fā)他們對(duì)傳播健康飲食理念的熱情。

（二）項(xiàng)目規(guī)劃

人工智能時(shí)代已然到來，學(xué)生生活在一個(gè)被信息科技產(chǎn)品包圍的時(shí)代，有必要將他們生活中熟知熟用的互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、手機(jī)等納入科學(xué)課程，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和信息化素養(yǎng)。本項(xiàng)目采用異質(zhì)分組，確保各小組之間總體能力均衡，一組人數(shù)安排在4～6人，一次活動(dòng)最多有6組學(xué)生參與。每個(gè)學(xué)生要在任務(wù)單上填寫組內(nèi)身份，如組長、材料員以及個(gè)人貢獻(xiàn)，便于課上學(xué)生的紀(jì)律管理和后期對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。基于設(shè)備需求、小組活動(dòng)和教師指導(dǎo)的需求，建議將活動(dòng)場地選擇在學(xué)校的科技館或機(jī)房、智慧教室。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生選擇動(dòng)畫視頻的宣傳方式，了解本次項(xiàng)目的活動(dòng)目標(biāo)。利用計(jì)算思維講解示范Scratch編程的制作思路，降低活動(dòng)難度，提高活動(dòng)效率。

任務(wù)一：回顧書本上制作檸檬汽水的配方，知悉本次活動(dòng)的目標(biāo)，將自己理解的目標(biāo)填寫在任務(wù)單上。

說明：學(xué)生觀看教師示范Scratch動(dòng)畫視頻，回憶理論課學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)（小蘇打與白醋混合會(huì)產(chǎn)生新物質(zhì)二氧化碳、制作檸檬汽水的配方、工廠汽水與自制汽水的異同）。在教師創(chuàng)設(shè)的情境下認(rèn)識(shí)到肥胖癥的危害，了解本次活動(dòng)目標(biāo)是借助"Scratch軟件做出宣傳制作健康檸檬汽水的動(dòng)畫視頻，向更多的人宣傳健康生活理念。

任務(wù)二：確定“杯子角色”所需要的造型有哪些，填寫在任務(wù)單上。

說明：學(xué)生在跟隨教師學(xué)完示范Scratch動(dòng)畫的制作思路后，知道若想完成此動(dòng)畫制作，需要親自試驗(yàn)，并用手機(jī)拍攝功能收集“杯子角色”的不同造型的照片。教師不會(huì)直接給出需要收集哪些造型，而是讓學(xué)生結(jié)合書本上檸檬汽水的制作配方以示范動(dòng)畫視頻中的5個(gè)“杯子角色”造型為猜想的起點(diǎn)，學(xué)生先自己猜想某些物質(zhì)混合會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象，是否會(huì)有新物質(zhì)的產(chǎn)生，填寫任務(wù)單后與小組成員交流討論。

任務(wù)三：各小組根據(jù)書本提供的制作檸檬汽水的步驟展開實(shí)驗(yàn)，拍攝所需要的“杯子角色”的不同造型并導(dǎo)入教師提供的.sb3文件中。

任務(wù)四：各小組在教師提供的代碼的基礎(chǔ)上，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力對(duì)原動(dòng)畫進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)，如優(yōu)化代碼、說話內(nèi)容、配音、換背景等。

說明：學(xué)生已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)和造型的導(dǎo)入，任務(wù)四是讓學(xué)生小組合作討論對(duì)本組的Scratch動(dòng)畫進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。學(xué)生需要交流討論，如何設(shè)計(jì)才能使得自己組的作品富有特色、如何設(shè)計(jì)才能使觀眾獲得更好的體驗(yàn)、應(yīng)該向觀眾宣傳哪些健康知識(shí)、誰來負(fù)責(zé)資料收集、可不可以換背景板等。教師需要多多與學(xué)生溝通交流，提供一些指導(dǎo)性的建議，幫助他們實(shí)現(xiàn)自己的想法。

任務(wù)五：各小組分享每組的動(dòng)畫作品、結(jié)論、自制汽水等。

說明：教師提供的示范Scratch動(dòng)畫視頻的長度在1分鐘以內(nèi)，學(xué)生改進(jìn)后的動(dòng)畫長度應(yīng)該也是在一分鐘左右，所以在課上完全有時(shí)間將所有作品進(jìn)行展示。

任務(wù)六：各小組根據(jù)教師和同學(xué)的反饋，更新完善小組Scratch動(dòng)畫作品，并上傳至網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分享。

說明：該任務(wù)為課后任務(wù)，將課上的小組延伸為課后的小組繼續(xù)合作學(xué)習(xí)，感興趣的學(xué)生可以繼續(xù)研究編程代碼。

【本文系伊犁師范大學(xué)2022年度研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目“多元智能視角下案例教學(xué)在專業(yè)學(xué)位研究生課堂教學(xué)改革中研究”的研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：YS2022YB03】

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