凡 新 宋建陵 賓金華

（1.廣州市第六中學(xué) 廣東廣州 510300）

（2.華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 廣東廣州 510631）

起源于美國的STEAM教育理念正逐漸成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神的新興的教育實(shí)踐和研究范式。STEAM教育在我國也受到關(guān)注和重視，在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱新課標(biāo)）及《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱小學(xué)課標(biāo)）中都強(qiáng)調(diào)滲透STEAM教育理念。并在《小學(xué)課標(biāo)》中對STEAM給出明確定義:STEAM應(yīng)是一種項(xiàng)目學(xué)習(xí)和問題解決為導(dǎo)向的跨學(xué)科課程組織方式，即通過動手實(shí)踐和科學(xué)探究，最終完成某一產(chǎn)品的制作或解決某一問題。在這類課堂中，學(xué)生需要“做中學(xué)”，即從經(jīng)驗(yàn)中積累知識，從實(shí)際操作中培養(yǎng)思維能力、解決問題的綜合能力和創(chuàng)造力。學(xué)生真正成為課堂的中心，是課堂的參與者和創(chuàng)造者；教師則是幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)者、組織者和引導(dǎo)者。如何設(shè)計(jì)適合我國學(xué)生的本土化STEAM課程是目前許多教育工作者積極探索的方向。下面以廣州市第六中學(xué)自主開發(fā)的選修課《校園景觀設(shè)計(jì)》為例，闡述STEAM教育理念和教育方法在課程中的具體實(shí)踐。

景觀設(shè)計(jì)是指風(fēng)景與園林的規(guī)劃設(shè)計(jì)，它包括自然景觀要素和人工景觀要素，與園藝學(xué)、生態(tài)學(xué)、規(guī)劃、工程學(xué)、地理等多種學(xué)科交叉融合，在不同的學(xué)科中具有不同的意義。校園景觀設(shè)計(jì)，則是將景觀設(shè)計(jì)的知識應(yīng)用實(shí)踐于校園這個環(huán)境。如何科學(xué)地設(shè)計(jì)校園景觀是一個需要綜合多學(xué)科知識才能解決的問題。校園景觀設(shè)計(jì)是一個具備STEAM教育特征的項(xiàng)目選題。

1 基于STEAM教育的教學(xué)模式選擇

依據(jù)STEAM教育在目前教育及研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀，整理總結(jié)了目前三種STEAM教學(xué)模式（表1）。根據(jù)實(shí)際情況選擇項(xiàng)目式教學(xué)，即緊密圍繞一個主題內(nèi)容循序漸進(jìn)地進(jìn)行合作、探究、交流。因此，從STEAM教育的角度提出——設(shè)計(jì)“未來學(xué)?！毙@景觀的教學(xué)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)與開發(fā)包含“園藝學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)”的選修課。

表1 基于STEAM的三種STEAM教學(xué)模式

2 基于STEAM教育開展《校園景觀設(shè)計(jì)》選修課

2.1 基于STEAM教育的項(xiàng)目情境設(shè)計(jì)

結(jié)合新課標(biāo)的指引，在新課標(biāo)的選修課程——職業(yè)規(guī)劃前瞻模塊建議開設(shè)“園藝學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)”版塊，提出這門選修課應(yīng)在闡明園藝學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)的基本概念的基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)介紹當(dāng)?shù)氐膱@藝植物的代表種類，景觀設(shè)計(jì)的基本原理，然后應(yīng)用相關(guān)理論和技術(shù)，與學(xué)生一起設(shè)計(jì)出具體的校園景觀。

2.2 園藝和景觀生態(tài)學(xué)知識模塊設(shè)計(jì)

以園藝和景觀生態(tài)學(xué)的應(yīng)用為主，其他各科知識的應(yīng)用為輔，在完成設(shè)計(jì)校園景觀的項(xiàng)目情境中，綜合運(yùn)用各學(xué)科的知識。

2.3 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)與修訂

選修課安排在每周三下午16:00—17:30，對象為高一年級學(xué)生，為期兩個月，課時安排如圖1所示。

《校園景觀設(shè)計(jì)》教學(xué)目標(biāo)包括:

圖1 《校園景觀設(shè)計(jì)》課時安排

（1）科學(xué)方面:

①了解園藝學(xué)的基本概念，說出校園園藝作物的種類；了解景觀設(shè)計(jì)的基本理念、原則。

②會因地制宜的選擇不同的園藝作物；能根據(jù)植物的作用進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹参锱渲谩?/p>

③體驗(yàn)園藝師、景觀設(shè)計(jì)師的工作，增強(qiáng)社會責(zé)任感。

（2）技術(shù)方面:

①理解3D打印機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成；了解3D打印在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。

②掌握3D建模軟件的使用方法。

③認(rèn)同技術(shù)在STEAM教育中的重要性。

（3）工程方面:

①了解3D建模軟件的種類；熟練使用3Done軟件。

②會利用3Done軟件進(jìn)行建模，設(shè)計(jì)個人的產(chǎn)品。

③通過播放《十二生肖》，提高學(xué)習(xí)3D打印的興趣，增強(qiáng)社會責(zé)任感。

（4）藝術(shù)方面:

①會在設(shè)計(jì)校園景觀時滲透人文因素、藝術(shù)元素。

②會運(yùn)用各種色彩進(jìn)行植物搭配。

③通過設(shè)計(jì)出富有美感與創(chuàng)意的產(chǎn)品，提高藝術(shù)美感鑒賞能力。

（5）數(shù)學(xué)方面:

①通過實(shí)物模型、了解從物體抽象出來的幾何體，平面、直線和點(diǎn)等；復(fù)習(xí)鞏固三視圖的相關(guān)知識。

②建立起空間的概念。

2.4 項(xiàng)目開展環(huán)節(jié)

本項(xiàng)目可以拆分為四個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)所需要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)有所不同，學(xué)科綜合的情況也存在差異，需運(yùn)用的多元智能側(cè)重點(diǎn)也有所不同。因此，教師依據(jù)各環(huán)節(jié)的任務(wù)特點(diǎn)可以采用不同的教學(xué)策略，將課程開展環(huán)節(jié)設(shè)置如下，如圖2所示。

圖2 基于STEAM教育的課程實(shí)施流程

2.4.1 趣味性策略

教師聯(lián)系真實(shí)的生活情境，利用4月份廣東連續(xù)強(qiáng)降雨使校園景觀受到大面積影響為實(shí)例，引起學(xué)生關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生思考解決校園積水問題，從而設(shè)計(jì)一個全覆蓋的風(fēng)雨墻。由此，教師使學(xué)生明確項(xiàng)目主題:讓學(xué)生對STEAM有一個整體的感知，并向?qū)W生介紹園藝學(xué)和生態(tài)學(xué)相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)一個校園景觀。學(xué)生需要了解得園藝學(xué)和生態(tài)學(xué)相關(guān)知識包括:

①掌握園林作物的分類；喬木、灌木、藤木、花卉、草坪草和地被植物；

②了解園林植物配置的基本形式:自然式、規(guī)則式、混合式、自由式；

③明晰園林植物造景概念及類型:構(gòu)成主景、配合成景、夾景、框景、障景；

④園林植物造景遵循的基本原則:科學(xué)性、藝術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性；

⑤園林景觀植物造景的基本功能:空間構(gòu)筑功能、生態(tài)功能、美化功能、社會功能；

⑥設(shè)計(jì)校園景觀應(yīng)該遵循哪些基本原理，校園景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該體現(xiàn)哪些理念？

2.4.2 體驗(yàn)性策略

教師帶領(lǐng)學(xué)生走出校園，參加學(xué)校附近的景觀生態(tài)園，進(jìn)行實(shí)地考察學(xué)習(xí)，向?qū)＜易稍儗W(xué)習(xí)，進(jìn)行模仿學(xué)習(xí)，以實(shí)物的內(nèi)容加深鞏固課堂所學(xué)知識:

①對景觀生態(tài)園部分區(qū)域，做植物配置分析，分小組完成；

②對景觀生態(tài)園各個功能分區(qū)分析；

③結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍v史、特色，由小組代表匯報(bào)，嘗試說出該景觀設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念；

④結(jié)合所學(xué)所見，嘗試用手工繪制校園景觀功能區(qū)，進(jìn)行主體的綠化設(shè)計(jì)。

2.4.3 協(xié)作性策略

學(xué)生4人一個小組，合作開展主題為“制作‘未來學(xué)?！男@景觀設(shè)計(jì)模型”的實(shí)踐活動。一個小組共同完成一個產(chǎn)品，學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)有:

①寫明校園景觀設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)理念等；

②明確注明綠化園藝作物分區(qū)布局；

③小組討論出最終方案，選擇代表進(jìn)行方案匯報(bào)，匯報(bào)的主要內(nèi)容有該方案的理念、設(shè)計(jì)原則及可行性？

2.4.4 獨(dú)創(chuàng)性策略

每個學(xué)生設(shè)計(jì)理念與想法不同，根據(jù)個人的設(shè)計(jì)進(jìn)行建模。3D建模作品主要針對校園景觀的建筑、山石要素，其他要素如水、道路、植物則輔以其他模型材料。學(xué)生通過對學(xué)校通識課程三維設(shè)計(jì)課程3Done軟件進(jìn)行建模練習(xí)鞏固，熟練使用該建模軟件，從而了解3D打印的基本原理，3D打印的技術(shù)的應(yīng)用價值，明晰3D打印的流程。教師要向?qū)W生介紹3D打印機(jī)的使用方法，進(jìn)行安全操作教育。各學(xué)習(xí)小組合作完成整個校園景觀的模型設(shè)計(jì)，并以小組為單位進(jìn)行展示匯報(bào)。匯報(bào)時，教師要提醒學(xué)生思考:對于該模型，你認(rèn)為設(shè)計(jì)方面有哪些不足之處？應(yīng)該怎樣進(jìn)行改進(jìn)？匯報(bào)后，各小組書寫總結(jié)反思。

2.5 產(chǎn)品交流展示

學(xué)生對模型產(chǎn)品進(jìn)行展示交流，這個環(huán)節(jié)是對整個課程的反饋環(huán)節(jié)，采取以小組為單位的形式進(jìn)行匯報(bào)，其他形式不限（PPT、Word、實(shí)物模型等），教師和其他小組給予相應(yīng)的評價。匯報(bào)之后每人上交學(xué)習(xí)心得，并且積極反思和繼續(xù)改進(jìn)。

2.6 總結(jié)評價

從STEAM教育目標(biāo)的角度來評價，尤其是跨學(xué)科解決問題的能力要求，需要收集更多過程性的數(shù)據(jù)來進(jìn)行評價，評價的主體應(yīng)多元化，不再是教師評價作為權(quán)威，學(xué)生自身也需要參與到評價過程當(dāng)中來，本課程的評價包括學(xué)生學(xué)業(yè)評價——學(xué)生自評、組間互評、教師評價，以及課程本身的評價——實(shí)施前校方專家評價，實(shí)施中專任教師隨堂聽課，實(shí)施后，活動實(shí)施效果評價。最終的成果即校園景觀模型產(chǎn)品也要作為評價指標(biāo)之一。

3 對《校園景觀設(shè)計(jì)》選修課的滿意程度及收獲調(diào)查

為了深入了解學(xué)生對于本次選修課的感受，以及學(xué)生在7課時的活動過程中的收獲等，在課程結(jié)束之后，通過訪談法和問卷調(diào)查分析，了解學(xué)生對于本課程的相關(guān)評價和建議，為后期的課程改進(jìn)提供參考依據(jù)。

4 基于STEAM教育的選修課教學(xué)反思與改進(jìn)

《校園景觀設(shè)計(jì)》選修課程作為生物類STEAM課程的初步探索，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，同時實(shí)踐過程中也出現(xiàn)了一些問題。大多數(shù)學(xué)生都比較喜歡這種輕松有趣的學(xué)習(xí)模式，十分愿意動手參與到設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中，但是在完成一些開放性較強(qiáng)的任務(wù)時，如用3Done軟件進(jìn)行建模，他們就顯得有些無所適從，力不從心，不知道自己具體該怎么做。這種現(xiàn)象與學(xué)生長期以來所形成的被動式的學(xué)習(xí)習(xí)慣有關(guān)。因此，為了使學(xué)生盡快適應(yīng)STEAM這樣開放式的課堂，教師在教學(xué)時可以輔以導(dǎo)學(xué)案，循序漸進(jìn)，給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)；并指導(dǎo)小組間、小組內(nèi)的互助互學(xué)，成立組間監(jiān)察小分隊(duì)，及時反饋問題。同時，每節(jié)課結(jié)束后，教師要指導(dǎo)學(xué)生填寫PMIQ（Plus，我已學(xué)懂的知識；Minus，我還未學(xué)懂的知識；Interest，最感興趣的知識；Questions，我仍然存在疑問的知識）自我反思評價表，為課程開展提供反饋和導(dǎo)向作用。

此外，學(xué)生往往會認(rèn)真記錄教師講授的內(nèi)容，卻比較少記錄自己在探索過程中的收獲、想法和問題。教師應(yīng)該注重學(xué)生在課堂中的及時反饋，并寫在教學(xué)反思日記中，作為后期教學(xué)改進(jìn)的依據(jù)，同時也作為學(xué)生過程性評價的一部分。在整個選修課中，小組團(tuán)隊(duì)建設(shè)要落到實(shí)處，理論課上的小組討論，實(shí)踐課上小組分工合作，要真正做到培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力，幫助學(xué)生找到自己在小組合作中擔(dān)任的角色定位，是領(lǐng)導(dǎo)者、計(jì)時員、動手設(shè)計(jì)者、后勤、還是總結(jié)匯報(bào)者。教師也應(yīng)該特別重視每個環(huán)節(jié)結(jié)束后小組間的匯報(bào)交流，結(jié)果展示是項(xiàng)目性學(xué)習(xí)中最精彩的部分，是一種十分重要的評價機(jī)制。依托特色選修課程來研發(fā)STEAM課程是從學(xué)校層面發(fā)展STEAM教育的重要途徑，在課程設(shè)計(jì)時要緊密貼合STEAM特點(diǎn)，重視過程，重視合作能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師要從中發(fā)現(xiàn)問題，做出改進(jìn)。