宋旭

根據(jù)STEAM教育打破學(xué)科領(lǐng)域邊界，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠綜合運(yùn)用多學(xué)科知識，發(fā)展學(xué)生探究能力及解決生活中實際問題能力的理念，以及針對STEAM教育中常見的項目式合作學(xué)習(xí)方式及學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，在中國教育學(xué)會“十三五”教育科研規(guī)劃課題《基于創(chuàng)客制作的STEAM教育課程開發(fā)與應(yīng)用研究》課題的引領(lǐng)下，我校解析了我國的關(guān)于科學(xué)、信息技術(shù)兩門課程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行主題整合、重構(gòu)，并進(jìn)一步在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上編撰STEAM必修課程校本教材?！峨u蛋保護(hù)裝置》是我校STEAM必修教材中四年級下冊中的一個創(chuàng)客制作類項目，與蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中《物體的運(yùn)動》及《無處不在的力》兩個單元知識性聯(lián)系緊密。該項目的雛形為20世紀(jì)80年代英國科促會青少年部組織的青少年科技活動——雞蛋撞地球，具有極強(qiáng)的趣味性。

一、課程內(nèi)容設(shè)計

1.項目分析

該項目的學(xué)習(xí)首先集中在物體的基本運(yùn)動狀態(tài)及形式，物體運(yùn)動速度與力的關(guān)系等科學(xué)知識的理解運(yùn)用上;其次重點(diǎn)在學(xué)會從材料特性和工程特點(diǎn)出發(fā)，識別、選擇、合理運(yùn)用材料以及從經(jīng)濟(jì)效益考慮工程設(shè)計;而另一方面，側(cè)重于學(xué)會根據(jù)實際現(xiàn)象分析常見的問題，并頭腦風(fēng)暴出解決問題的方法，建立模型，多次試驗、設(shè)計制作最終解決實際問題，鍛煉學(xué)生思維意識。四年級思維發(fā)散性強(qiáng)，所以設(shè)計方案勢必呈現(xiàn)多樣化，且該階段學(xué)生對科學(xué)技術(shù)充滿興趣，是STEAM興趣培養(yǎng)的第一高峰期。

2.學(xué)科知識分析

二、課程實施過程

在我校長期STEAM課程實踐探究中，形成了五步教學(xué)法，分別為“發(fā)現(xiàn)——設(shè)計——實踐——分享——拓展”五個環(huán)節(jié)[1]，課程實施過程具體闡述如下。

1.發(fā)現(xiàn)

有趣生動的課堂導(dǎo)入是教學(xué)成功的首要保障，利用多媒體為學(xué)生展示降落傘、衛(wèi)星著陸等四幅動態(tài)圖片，引發(fā)學(xué)生思考并交流“在下落的過程中受到了哪些力的作用？為什么可以安全落地？”，用雞蛋以其易碎的特點(diǎn)可以用來模擬高空下落需要保護(hù)的物體，究竟該如何保護(hù)雞蛋呢？自然、水到渠成地引入新課，揭示課題。

2.設(shè)計

工程的關(guān)鍵是設(shè)計，在該項目中設(shè)計主要包括三方面內(nèi)容。

（1） 展示材料

材料是為具體目標(biāo)服務(wù)的，我們將材料分為基礎(chǔ)材料（每組7元固定有安全剪刀、膠帶、棉花、吸管和筷子等）和補(bǔ)充材料（每組3元可用于選擇購買，有泡沫板、海綿塊、塑料袋、繩子、紙杯、筷子、吸管、皮筋等）。

（2） 討論設(shè)計

通過三重設(shè)計任務(wù)，首先是組員分工，其次是勾選材料，在設(shè)計時需要考慮可利用的條件和制約因素，計算成本。最后繪制設(shè)計圖，設(shè)計圖不僅是學(xué)生將設(shè)計想法輸出的一種常用方式，也是工程實踐的重要參考。

3.實踐

（1） 根據(jù)設(shè)計，完成制作

教師給予制作要求，首先15分鐘時間被分為三個5分鐘，樹立時間意識;其次樹立安全意識，一方面強(qiáng)調(diào)學(xué)生使用剪刀等工具保護(hù)自身安全，一方面強(qiáng)調(diào)制作時注意保護(hù)好雞蛋。

（2） 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實施測試

測試是工程設(shè)計必備環(huán)節(jié)，教學(xué)中的測試地點(diǎn)選在我們學(xué)校文體館二樓，首先學(xué)生得到最佳的觀看效果，其次測試結(jié)束引導(dǎo)各組材料員統(tǒng)一打開保護(hù)裝置，挑戰(zhàn)的結(jié)果一目了然。

4.分享

這一環(huán)節(jié)是深入反思的重要環(huán)節(jié)，有助于發(fā)展學(xué)生的高階思維。因此，不論是挑戰(zhàn)成功還是失敗，教師都要引導(dǎo)學(xué)生從具體的四個角度（1.材料;2.設(shè)計;3.制作;4.成本）分析成因，思考改進(jìn)。鼓勵學(xué)生大膽提出自己的想法和建議，使全體同學(xué)都投入合作交流的活動之中。

5.拓展

1.力，無處不在。生活中還有哪些地方運(yùn)用到力？通過實踐，認(rèn)識到力與運(yùn)動、材料與結(jié)構(gòu)間的作用關(guān)系，開拓思維，繼續(xù)在生活中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)。

2.《厲害了，我的國》視頻中涉及很多工程設(shè)計類項目，如橋梁建造、鐵路建造等，引導(dǎo)學(xué)生從自己的興趣出發(fā)進(jìn)行調(diào)查，落筆成文，完成一篇調(diào)查報告。落實能力目標(biāo)的同時促進(jìn)情感的進(jìn)一步表達(dá)。

三、教學(xué)反思

經(jīng)過四年級13個班，一個班50多個學(xué)生的STEAM課程本土化實踐探索，在STEAM項目教學(xué)中還應(yīng)該繼續(xù)做到：

（一）注重項目內(nèi)涵性，強(qiáng)調(diào)可操作性。該項目看似簡單但高度符合STEAM要素，學(xué)生興趣十足且選材簡單，學(xué)生參與性強(qiáng)，探究精神、創(chuàng)新思維和動手操作能力會得到拓展提升。

（二）加強(qiáng)探究式學(xué)習(xí)，突破教學(xué)難點(diǎn)。通過學(xué)生自主探究式的方式，以合作學(xué)習(xí)的方式在動手的過程中提高科學(xué)實踐與工程實踐能力，在動腦的過程中學(xué)會解決問題。

（三）注重師生參與性，促進(jìn)共同學(xué)習(xí)。打破簡單傳授的觀念，積極參與學(xué)生的項目探究實踐中，成為學(xué)生的“伙伴”“參謀”，在積極、正向引導(dǎo)中發(fā)展學(xué)生思維，達(dá)到共同學(xué)習(xí)。這樣，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法和探究精神，主動發(fā)現(xiàn)問題與現(xiàn)象，為利用所學(xué)的知識改造世界打下堅實基礎(chǔ)。

（四）加強(qiáng)評價多樣性，提升學(xué)生發(fā)展。持適時、適度地創(chuàng)造評價的機(jī)會，重視培養(yǎng)學(xué)生自評、互評的意識，將評價貫穿教學(xué)全過程，多角度、多形式評價提升學(xué)生發(fā)展。

【作者單位：西安高新國際學(xué)校 ?陜西】