王青

[摘? ?要]在綜合實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)過程中，可基于STEAM的理念開展教學(xué)。這類綜合實(shí)踐活動(dòng)，通常在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)增加技術(shù)含量，在制作模型時(shí)考慮工藝要求，在動(dòng)手實(shí)踐時(shí)提升創(chuàng)新意識(shí)，在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中培養(yǎng)合作精神，因而可能收到意想不到的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]STEAM理念;綜合實(shí)踐活動(dòng);綜合素養(yǎng)

近年來，STEAM教育已經(jīng)成為現(xiàn)代教育發(fā)展的趨勢，STEAM是Science（科學(xué)），Technology（技術(shù)），Engineering（工程），Arts（藝術(shù)），Maths（數(shù)學(xué)）的縮寫。STEAM教育實(shí)質(zhì)是一種多學(xué)科融合的綜合性教育理念和教育模式，它強(qiáng)調(diào)跨界，倡導(dǎo)合作，注重實(shí)踐，主要以項(xiàng)目為組織形式，以知識(shí)為基礎(chǔ)，通過興趣驅(qū)動(dòng)，在綜合實(shí)踐活動(dòng)中提升素養(yǎng)和能力。

“綜合實(shí)踐活動(dòng)”是初中物理蘇科版教材中特有的欄目，它是在一章后或數(shù)章后為學(xué)生提供的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，其內(nèi)容具有一定的綜合性，并且與生活和社會(huì)聯(lián)系緊密，目的是發(fā)展學(xué)生的個(gè)性和特長，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

在綜合實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)過程中，用STEAM的教育理念來思考教學(xué)，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的融合，不僅可以使活動(dòng)內(nèi)容更加豐富，活動(dòng)形式更加多樣。筆者以蘇科版教材九年級上冊的綜合實(shí)踐活動(dòng)“設(shè)計(jì)和制作一個(gè)模擬調(diào)光燈”為例，談?wù)勛约涸赟TEAM教育理念的指導(dǎo)下進(jìn)行的一些探索與實(shí)踐。需要說明的是：綜合實(shí)踐活動(dòng)是一種基于物理知識(shí)和科學(xué)方法的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，它要求學(xué)生經(jīng)歷全程的探究和設(shè)計(jì)，因此綜合實(shí)踐活動(dòng)并不是一節(jié)課就能完成的。它通?？梢苑譃槿齻€(gè)階段：動(dòng)員與準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)與實(shí)施，小結(jié)與評價(jià)。

“設(shè)計(jì)制作一個(gè)模擬調(diào)光燈”可以設(shè)置2課時(shí)，大致如表1所示。

一、動(dòng)員和準(zhǔn)備

教師展示調(diào)光臺(tái)燈，并讓學(xué)生分小組（約5人一組）調(diào)研生活中的各種調(diào)光燈，并準(zhǔn)備在第一節(jié)課上完成三個(gè)任務(wù)：（1）實(shí)物展示調(diào)光燈的工作情況或錄制調(diào)光燈工作的視頻;（2）闡述調(diào)光燈在日常生活中的作用;（3）嘗試說出調(diào)光燈的工作原理。

活動(dòng)名稱：設(shè)計(jì)制作一個(gè)模擬調(diào)光燈

設(shè)計(jì)說明：這個(gè)部分屬于課前的動(dòng)員與準(zhǔn)備，STEAM教育理念倡導(dǎo)“做中學(xué)”，注重實(shí)踐。因此本環(huán)節(jié)突破了課堂和學(xué)校的局限，在活動(dòng)的時(shí)空上向自然領(lǐng)域、生活領(lǐng)域和社會(huì)領(lǐng)域延伸。讓學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中的情境入手，在調(diào)查中感受調(diào)光燈在生活中的應(yīng)用，在闡述中體會(huì)調(diào)光燈給生活帶來的便利，在嘗試說出調(diào)光燈工作原理的過程中加深對電路知識(shí)的思考與理解。在學(xué)生的準(zhǔn)備過程中需要明確小組成員間的協(xié)作與分工，力爭讓每個(gè)人都參與到活動(dòng)中來，同時(shí)也要最大限度地發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的作用。

二、設(shè)計(jì)與實(shí)施

本環(huán)節(jié)主要在課堂上進(jìn)行，課堂流程如下：

1.各組交流老師課前布置的三個(gè)活動(dòng)任務(wù)，并接受其他組的相關(guān)提問

學(xué)生交流時(shí)可以做成PPT或?qū)嵨镎故?，通過前期的調(diào)查和課上的交流，同時(shí)感受科學(xué)技術(shù)給生活帶來便利，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

2.各組討論，嘗試?yán)靡韵缕鞑?，設(shè)計(jì)調(diào)光燈電路圖

直流電源（9 V）、小燈泡（2.5 V? 0.3 A）、導(dǎo)線、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、定值電阻、開關(guān)（單刀雙擲）、鉛筆芯、回形針、電阻箱、電位器以及覺得合適的材料。

設(shè)計(jì)要求：①能夠調(diào)節(jié)燈的亮度;②避免燒壞燈泡。

各小組內(nèi)先討論，優(yōu)選一個(gè)方案，并從以下幾個(gè)角度講解、展示電路圖。

①你用什么措施保護(hù)小燈泡的安全？

②你選擇的器材規(guī)格是什么？

③你是如何改變燈泡亮度的？

④在設(shè)計(jì)過程中，你的同伴提出了哪些寶貴的建議？

在學(xué)生展示完本小組的設(shè)計(jì)方案后，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生比較：“按照我們設(shè)計(jì)的電路制成調(diào)光燈與實(shí)際調(diào)光燈在發(fā)光效果上有什么不同？”進(jìn)而激發(fā)學(xué)生思考：①如何連續(xù)調(diào)節(jié)燈的亮度？②如何最大限度地連續(xù)調(diào)節(jié)燈的亮度？③如何修改你設(shè)計(jì)的電路，使之滿足以上兩個(gè)要求？學(xué)生小組討論，修改后進(jìn)行第二次的展示。

3.根據(jù)電路圖選擇器材，連接好實(shí)物，實(shí)際操作，檢測是否符合實(shí)驗(yàn)的要求

設(shè)計(jì)說明：設(shè)計(jì)電路是制作模擬調(diào)光燈的前提，缺少對電路的設(shè)計(jì)往往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生盲目嘗試或單純操練，這顯然不利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。在技術(shù)上，教師要讓學(xué)生明確：產(chǎn)品的基本功能是產(chǎn)品必須達(dá)到的功能，產(chǎn)品還有附加功能，一般是先考慮滿足基本功能，待條件成熟后再考慮滿足附加功能。因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)首先將復(fù)雜問題簡單化，先讓學(xué)生設(shè)計(jì)最簡單的能改變亮度的安全電路，再在此基礎(chǔ)上按照具體要求進(jìn)行改進(jìn)，這也是初中生應(yīng)該具有的素養(yǎng)。不同小組有不同的設(shè)計(jì)電路，對電路圖的改進(jìn)大致有四個(gè)進(jìn)階：

4.課后按照設(shè)計(jì)的電路完成調(diào)光燈的制作

學(xué)生設(shè)計(jì)出符合要求的電路圖，連接成實(shí)物電路，這并不代表整個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)已經(jīng)完成，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和原理最終需要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)成果。而要讓學(xué)生把設(shè)計(jì)出的實(shí)物電路形成一個(gè)美觀、實(shí)用的產(chǎn)品，還有很多技術(shù)以及工程方面的工作要做，所以讓學(xué)生按照設(shè)計(jì)的電路完成調(diào)光燈的制作尤為重要，這也符合STEAM教育理念。這個(gè)工作主要放在第一課時(shí)的課后完成，以便第二課時(shí)進(jìn)行小結(jié)與評價(jià)。

三、小結(jié)與評價(jià)

本環(huán)節(jié)的主要課堂流程如下：

這樣設(shè)計(jì)的目的主要是讓學(xué)生學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)思維應(yīng)用知識(shí)，依據(jù)工程思維解決實(shí)際問題。所謂技術(shù)思維，就是以發(fā)明與創(chuàng)新的方法、手段、工具、記憶為核心的實(shí)踐性思維，它以實(shí)用為導(dǎo)向，追求的是由目標(biāo)到方案的問題解決過程。而工程思維則是以價(jià)值為導(dǎo)向的建構(gòu)性的造物思維，如追求一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、審美價(jià)值等。因此，教師可從以下幾個(gè)角度引導(dǎo)學(xué)生思考。

（1）制成的成品在技術(shù)上有沒有達(dá)到預(yù)設(shè)的要求？

（2）制作過程中，你發(fā)現(xiàn)了哪些問題？是如何解決的？要求學(xué)生在制作過程中要有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，知行合一的實(shí)踐態(tài)度，要有精益求精、至善盡美的工匠精神。

（3）制作的成品有哪些優(yōu)點(diǎn)？學(xué)生可從制作的成本、資源的消耗、對環(huán)境的影響等角度進(jìn)行闡述，甚至教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對成品進(jìn)行大膽創(chuàng)新，如在滿足需要的情況下盡可能節(jié)約能源，利用光敏電阻進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，等等。讓學(xué)生帶著感性去理性思考問題，帶著理性去感知實(shí)物，進(jìn)而豐富學(xué)生的想象力，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（4）關(guān)于活動(dòng)評價(jià)，除了對學(xué)生制作的成品進(jìn)行評價(jià)，更重要的是對學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)?！熬C合實(shí)踐活動(dòng)”課程的評價(jià)方式多種多樣，但無論何種方式 ，都要觀察、記錄學(xué)生在活動(dòng)過程中的表現(xiàn)，并以此作為評價(jià)學(xué)生的基礎(chǔ)，活動(dòng)評價(jià)不應(yīng)機(jī)械地割斷學(xué)習(xí)的結(jié)果與過程，而要從總體上把握兩者之間的關(guān)系。因此本次綜合實(shí)踐活動(dòng)評價(jià)依據(jù)是：制作的成品、記錄的表格、拍攝的視頻、提出的問題、發(fā)言的次數(shù)等。評價(jià)的方式以組員評價(jià)、自我評價(jià)為主。評價(jià)的基調(diào)應(yīng)該是以激勵(lì)為主，充分挖掘活動(dòng)過程中的閃光點(diǎn)，杜絕簡單排名等功利做法。評價(jià)表如下：

在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，關(guān)注學(xué)科間的融合，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)增加技術(shù)含量，在制作模型時(shí)考慮工藝要求，在動(dòng)手實(shí)踐時(shí)提升創(chuàng)新意識(shí)，在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中培養(yǎng)合作精神，這樣的活動(dòng)才能真正體現(xiàn)STEAM教育理念。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 劉炳昇.在物理課程中設(shè)置“綜合實(shí)踐活動(dòng)”的意義和教學(xué)建議[J].物理之友，2015（1）：1-9.

[2]? 劉炳昇.再論“物理綜合實(shí)踐活動(dòng)”設(shè)置的意義和教學(xué)建議[J].物理之友，2019（1）：1-9.

[3]? 張華.論“綜合實(shí)踐活動(dòng)”課程的本質(zhì)[J].全球教育展望，2001（8）：10-17.

（責(zé)任編輯 易志毅）