何增榮

(合肥市習友小學 安徽合肥 230000)

STEAM教育最早起源于美國，包括科學、技術、工程、藝術、數(shù)學幾門學科。STEAM教育活動中各學科的界限不再明顯，跨學科、多學科融合性突出，強調在真實情境中通過協(xié)作努力完成相關活動。項目式學習活動以學生為學習中心、教師為主導、項目為主線，圍繞著一個具有挑戰(zhàn)性的驅動問題，教師與學生雙方持續(xù)性地投入，發(fā)展核心能力。STEAM背景下的項目式學習活動中，教師要提前做好相關準備，如學生在小組合作活動時需要的材料。項目活動中項目的修改、收集、展示等由學生在小組內完成，教師在必要時給予一些指導，最后各小組展出他們的成果。STEAM背景下項目式學習活動使學生的創(chuàng)新能力、批判性思維、溝通能力、協(xié)作能力不斷提升。

一、STEAM背景下跨學科學習特點

(一)融合性突出

很多非信息技術學科教師認為編程教學只涉及信息技術學科的知識，包括一些信息技術教師也都認為只要信息技術專業(yè)素養(yǎng)不錯就能將編程教好。這樣的認知明顯存在偏差。實際編程項目僅僅運用信息技術一門學科的知識是無法完成的。以Scratch程序為例，角色的設計涉及美術學科，音樂的設計與處理涉及音樂學科和信息技術學科，整個過程的調試與硬件設備的連接調試又涉及工程等不同學科。因此，編程教學中的跨學科特點明顯，多學科交織，融合性突出。

(二)教師與學生角色轉變

STEAM背景下教師不僅是一名教授者，更多的時候扮演導演和編劇的角色，從整體上把控教學過程。學生在課堂中成為學習的主導者。教師與學生的角色定位并不是一成不變的，師生角色隨著課程學習的推進實時調整。STEAM背景下學生可以成為指導者，教師可以成為學習者，以適應跨學科學習的需要。

(三)STEAM教育活動開展途徑多樣化

隨著新課程教育改革的推進，STEAM教育活動由起初的區(qū)域試點活動逐漸進入不少公立學校的課堂。一些學校和校外機構嘗試以學科教師為主體，由學科教師根據(jù)真實學習情境中的問題開發(fā)一些STEAM項目案例活動。部分學校以校內教師社團教學為載體開展STEAM教育活動，一些學校依托課后三點半服務工程引進校外培訓機構開發(fā)的STEAM課程在校內實踐。校內社團一般包括勞動教育、綜合實踐、機器人、3D打印、編程教學、航模教學等。

以社團為載體開發(fā)的STEAM教育活動一般分為兩種：第一種基于真實情境問題的解決，如一些勞動教育活動、綜合實踐活動等。以勞動教育中的小菜園課程活動為例，在真實的學習情境中師生開展實踐活動，根據(jù)季節(jié)和時令的更替種植不同的瓜果蔬菜。根據(jù)年級的不同劃分不同的種植區(qū)域，讓學生參與自己班級小菜園的logo標識設計，搜集整理時令的相關知識。這個過程不只是跨學科的學習，而且是將多學科知識融合的實踐應用。第二種是項目式學習。如在社團編程教學中，一個案例的學習需要涉及多門學科的知識，這些知識通常在一個課時內是無法完成學習的。因此，教師通常開展項目式編程教學，一個綜合程序案例如同一個大的項目，教師需要轉變以往的教學思維，以學生為中心重構學習環(huán)境，將整個項目分解成一個個微項目。學生在解決微項目過程中解決問題的能力、合作意識等逐步提升。

二、項目式編程教學的應用策略分析

當下信息技術學科編程教學已漸漸由任務驅動式教學向項目式教學轉型，大單元的主題教學已經(jīng)有了項目式教學的影子，一個大的單元內容如同一個項目，單元內的每一課則像一個個微項目。以Scratch編程教學為例，在制作一個綜合的程序案例時采用單一的任務驅動已經(jīng)不合適了，程序設計的過程涉及多學科交織融合。

(一)主題項目的確定

Scratch編程教學中學生在掌握相關的模塊指令后，迫切地想設計一些綜合性案例以鞏固模塊指令。當學生想要完成某種綜合案例設計時，他的心中必然有一系列問題。此時可小組合作，在小組內提出若干相關問題，組間進行討論，在討論的過程中教師可以進行適時引導。確定一個大的主題項目后，將其分割成若干連續(xù)的微項目。以“Scratch循環(huán)——水果切切樂”為例，鑒于小學生對玩游戲有著濃厚的興趣，但往往自控能力比較弱，有一小部分孩子會沉溺于一些小游戲，通過調查得知當下小學生之間流行的游戲后，教師引導學生運用在社團編程課上學習到的一些知識開發(fā)設計一款小游戲——水果切切樂。社團的學生在經(jīng)歷兩個學期的學習后對于Scratch軟件的界面指令模塊的指令比較熟悉，如控制模塊的重復執(zhí)行就包含3種：(1)一直重復執(zhí)行；(2)有條件的重復執(zhí)行，重復執(zhí)行到滿足一定的條件為止；(3)有限次數(shù)的重復執(zhí)行。重復執(zhí)行本身是一種循環(huán)，“Scratch循環(huán)——水果切切樂”這個項目是以“克隆”指令為學習重點，靈活運用循環(huán)指令的一個綜合性項目案例。

(二)項目實踐探究過程

常規(guī)的信息技術編程教學通常是在機房完成一節(jié)課的教學內容為一個課時；項目式學習因活動開展的需求不局限于一個課時、某一固定機房，需要轉換多個課時、多個學習環(huán)境。STEAM背景下項目式學習涉及多學科的知識內容，教授知識的教師可能不只是信息技術學科的教師。如在“中秋賞月燈籠制作”這一項目中，燈籠外殼造型繪制、修飾、制作需要美術教師指導；內部的電路、開關、燈泡的連接需要科學教師指導；燈泡亮起來后播放音樂或詩歌需要用編程植入一些開源控制板如Mblock、Arduino、Microbit等，程序編寫語言也不是唯一的，Scratch、Python、C語言、C++等都可以，而這需要發(fā)揮信息技術教師的作用。

以“Scratch循環(huán)——水果切切樂”為例,此項目最終是做出一款類似“水果忍者”的編程游戲，這是一個綜合性的Scratch編程教學應用案例，筆者計劃用3個課時完成。課前教師需要準備好學習資料。第一課時完成相應的角色造型繪制、舞臺背景設置、音樂素材的處理、角色腳本設計。第一課時是項目活動開展的準備階段，第二課時和第三課時解決項目活動的核心問題。第二課時，學生在第一課時的基礎上進行各角色代碼的設計，教師引導學生分析可能會出現(xiàn)的一些問題，進行相應的規(guī)劃安排，組內、組間進行討論交流。組間經(jīng)討論、交流達成共識后制訂具體的執(zhí)行方案，組內進行創(chuàng)作。創(chuàng)作的過程不是固定死板的，學生可以加入一些個性化的元素。創(chuàng)作的過程中，教師和學生適時調整各自的角色。學生在完成自己的作品后可以發(fā)揮主觀能動性，組間和組內互相幫助。在項目的推進中，教師可以是觀察者、協(xié)調者、引導者。第三課時以前兩個課時為基準，各組代表匯報展示每組的代表作品，組間進行分享、評價，各組代表提出相關合理建議，學生改進完善自己的作品。

在第二課時中，主要通過五個環(huán)節(jié)以學生為項目活動的中心突出重點、突破難點，達成目標。

(1)第一環(huán)節(jié)：體驗游戲，激趣導入。分別請一名男生和一名女生上講臺來動手操作，體驗游戲，臺下的學生觀察游戲過程。請學生說一說游戲的過程，目的是讓全體學生知道游戲的過程是小刀跟隨鼠標指針移動，如果小刀碰上蘋果，蘋果就被切開，為后面的作品分析做好鋪墊。

(2)第二環(huán)節(jié):作品分析。通過問題串對作品層層剖析，引導學生使用教師發(fā)的學習單資源，降低學習難度。問題串包括：游戲程序中有幾個角色？有哪幾個角色？蘋果有幾個造型？有哪幾個造型？上節(jié)課已經(jīng)完成蘋果被切開造型的繪制和小刀角色移動的腳本指令，小刀一直跟隨鼠標指針移動，使用“重復執(zhí)行”指令，請學生上臺在seewo白板上拖動指針復習第一課時重點、難點內容。如果蘋果碰上小刀，那么蘋果會發(fā)生怎樣的變化？課件中這個問題的呈現(xiàn)可以巧妙設計?！叭绻?、那么”字體顏色使用橙色，與“控制”模塊中“如果、那么”指令顏色一致；“碰上”字體顏色使用與“偵測”模塊“碰上鼠標指針”指令一樣的藍色。學生通過問題中跳躍的顏色理解游戲程序中的邏輯結構，通過不同顏色模塊找到對應的指令。

(3)第三環(huán)節(jié)：蘋果腳本搭建。這里提煉出三個核心問題。第一個問題：舞臺上一開始只有一個蘋果，哪個指令能使很多個一模一樣的蘋果出現(xiàn)？請學生在小組內展開討論，說一說自己的想法。在教師的引導下學生說出用“克隆”指令可以使蘋果從一個變成很多個，教師操作演示并用一個孫悟空變出很多分身的例子講解，讓學生知道“克隆”指令的作用。第二個問題：和小刀角色一直跟隨鼠標指針一樣，若一直執(zhí)行程序則需要使用“重復執(zhí)行”指令。第三個問題：引導學生找到“移動到隨機位置”指令。三個核心問題解決后，學生在小組內合作完成蘋果由一個變成很多個，并一直隨機出現(xiàn)在舞臺的不同位置。教師在小組間巡視指導，學生與學生之間也可以交流互助。

教師引導學生理解作為克隆體啟動時，蘋果碰上小刀就會被切開，也就是在外觀造型上切換成被切開的造型“apple 2”。請學生上臺找到相關指令，觀察程序的游戲效果。學生通過操作調試發(fā)現(xiàn)切開后的蘋果一直在舞臺上，顯然不符合要求，因而需要刪除克隆體。在添加刪除克隆體后發(fā)現(xiàn)程序雖然在正常運行，但是切換的過程看不到了，還需要進一步調試，在刪除克隆體之前要等待1秒。

(4)第四環(huán)節(jié)：優(yōu)化作品。為了使游戲更加生動逼真，教師給學生提供了一些優(yōu)化思路，如添加音效、隨機變換蘋果顏色、添加其他的水果角色。學生創(chuàng)意無限，如有的學生給蘋果添加了“得分變量”，小刀切一個蘋果加一分。

(5)第五環(huán)節(jié)：交流分享、展示作品。作品完成后，教師收集整理學生的作品，引導全體學生進行小結評價。通過三個課時的學習，師生一起完成了“水果切切樂”整個編程項目。學生通過實踐認識到：通過編程學習設計一款精彩的游戲，不是一下子就能完成的，需要不斷地去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、調試程序、優(yōu)化程序。開展這一活動有助于培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

(三)項目的多元評價

項目活動學習過程中評價的內容不是單一的，但也不是面面俱到的，可以根據(jù)實際學習情況針對關鍵部分進行評價。評價方式可以是過程性評價與終結性評價相結合。評價標準包括核心知識、活動過程、階段性學習成果、最終成果等。參與評價的人員有學生本人、同伴、家長、教師。每一個方面都不能隨意評價，要有相應的評價工具，如評價量表?？梢越Y合信息技術手段，使用一些問卷，收集學生的電子作品并發(fā)布在班級網(wǎng)絡空間，讓每一位學生參與評價活動。

(四)項目實踐反思

開發(fā)背景、項目目標、準備活動、探究實踐、評價，每一個部分都影響著最終的項目成果，實踐過程中的每一個環(huán)節(jié)都值得反思。比如項目驅動問題設置是否合理，項目目標是否合適，準備活動是否充分、有無影響項目開展，探究過程中重點、難點如何突破，等等。

STEAM背景下項目式學習逐漸形成熱潮，對教師和學生來說能夠鍛煉其各方面的能力。每一位教師都是教育的踐行者，應不斷學習順應教育改革發(fā)展潮流，以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)為目標，滿足學生的發(fā)展需求。