黃少曼 郭凱璇

STEM教育將科學、技術、工程、數(shù)學完美結合，是一種注重實踐的超學科教育理念，對未來新型人才的培養(yǎng)具有重要意義，因此在全球范圍內受到了關注和重視，成為當下最熱門的一種教育模式。

筆者將嶺南優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與STEM教育相結合，在本校開展《走近·圍屋》STEM項目，引導學生運用解決問題的思維和路徑去探索圍屋文化，提高學生解決問題的能力及文化傳承保護意識。

一、項目概述

項目以小學低段學生為主體，旨在將STEM教育與嶺南文化教育有效結合，引導學生以“建設一座圍屋文化博物館模型”為總任務，大膽地探索及運用解決問題的思維方式和路徑去學習。整個項目學生經歷了對圍屋文化“遇見—解密—重塑—展示”的全過程，經歷了STEM項目式學習的“吸引—探索—設計—制作—測試—提升—展示”的全過程，逐步形成項目和工程思維，從而提高綜合能力及文化傳承保護意識，提升核心素養(yǎng)。

二、項目實施

（一）初識圍屋前世今生，強化文化保護意識

在啟動課上，學生觀看不同建筑文化現(xiàn)存?zhèn)鞒星闆r的視頻，感受圍屋建筑文化傳承困境，并思考如何才能保護和傳承圍屋建筑文化，從而激發(fā)學生意識到文化保護的緊迫性，最后借助“圍屋文化老爺爺”之口，發(fā)布“圍屋文化博物館建設招標工程”。

項目啟動后，我們通過頭腦風暴的方式，列出圍屋博物館建設應具備的條件，思考如何實現(xiàn)這些條件，需要解決哪些問題，進而分解為幾個小但可以解決的子任務，形成問題清單，并共同確定解決問題的步驟。

教學片段：

師：建設圍屋文化博物館需要考慮哪些因素？

生：要了解圍屋文化，要知道圍屋建筑的空間布局，要牢固、美觀……

師：要達到這些條件，我們會遇到什么問題？

生：可以通過哪些方式了解圍屋文化？建筑應該怎么搭建？怎么繪畫設計圖？……

案例中教師引導學生將“建設圍屋文化博物館”這個大而復雜的“工程系統(tǒng)”分解為若干個待解決的任務，從而幫助學生有方向、有針對性地解決問題。

在館長競選會上我們確定了8位圍屋文化博物館館長，由館長設計隊員招募令，組建了8個團隊。在調研課上，我們教授學生使用瀏覽器查詢資料以及外出調研的方法和注意事項，提供活動記錄手冊及資料包，提示學生根據(jù)啟動課中形成的問題清單進行自主學習，收集有關資料并及時記錄整理，最終根據(jù)所填調研單內容形成項目調研報告。學生通過觀察比較、實地調研、網(wǎng)絡信息檢索等活動，認識了不同建筑文化的特點，了解不同建筑文化的現(xiàn)存?zhèn)鞒星闆r，從而更加深入地認識到圍屋的前世今生，其文化傳承保護意識不斷強化。

（二）探秘圍屋布局特點，提升動手實踐能力

學生在充分了解“圍屋”的信息之后，還需要更真切具體地認識圍屋。因此學生不僅要實地勘察了解圍屋，還需要通過小組合作搭建圍屋木質模型，認識圍屋空間布局特點，掌握圍屋搭建的基本方法。

在解密課中我們向學生拋出以下兩個問題，并以此為驅動與同伴合作探究：圍屋的空間布局有什么特點？建筑應該怎么搭建？（從內向外，由下至上）

通過解密課的搭建體驗活動，學生按照圖示搭建圍屋木制模型，培養(yǎng)了動手實踐能力，提升了小組合作意識。此外，學生還需要探究圍屋的空間布局、材料和設計的特點，鍛煉了空間分析能力，進一步發(fā)展探究意識。

（三）設計制作圍屋模型，培養(yǎng)設計創(chuàng)新思維

設計課上，在明確項目設計流程后，學生開始自主撰寫項目設計書，各組依次進行設計方案匯報，主要從展示介紹設計圖、可行性分析、成本預算等多方面進行匯報，其他小組和教師傾聽并提出意見和建議。在這個環(huán)節(jié)中，我們帶著學生一起討論了圍屋模型的評價標準：防風、抗震、防水，豐富的文化元素，合理的展區(qū)安排等等。由于三年級學生暫未學習到圓規(guī)的使用和立體圖形的繪制，我們在此增加了使用尺規(guī)工具作圖的技能教授，并以三視圖代替立體圖形的繪制。在討論用材及成本預算時，學生們集思廣益，提出了許多解決方法。

在自主撰寫項目設計書的交流分享中，學生首先用黑筆形成設計初稿，再用紅筆在原設計圖上修改，這樣可培養(yǎng)孩子們“再設計”的工程思維，讓他們明白所有的設計都是不斷地迭代的；其次，紅筆可將“再設計”思維可視化，學生學會在理解和分析具體問題的基礎上，運用科學知識和技術工具，考慮問題需求、資源總量等因素的限制，在諸多問題解決方案中選擇更具創(chuàng)造性和整體性的方案，并最終解決問題，其“設計思維”得到一定培養(yǎng)。

制作課上，孩子們根據(jù)設計課完成的項目設計圖開始進入工程制作環(huán)節(jié)。制作之前，我們介紹了各種常見工具的用圖、使用方法及注意事項，以確保制作過程中的安全問題。孩子們明確工程制作任務后，開始在采購的材料上繪制工程圖，根據(jù)工程圖裁剪搭建圍屋模型，最后對搭建的模型進行裝飾美化。在這個環(huán)節(jié)中，各小組成員忙中有序，有的負責挑選材料，有的負責在木板上畫圖，有的負責打磨、粘合……小組成員分工合作，為打造一個作品凝聚力量。在制作過程中，我們也不時提醒學生將遇到的問題、困難或對原來方案改進的地方及時記錄，以養(yǎng)成收集過程性資料的習慣。

通過每一次的設計與再設計、重塑與再重塑，學生積累建構技術經驗，形成技術和工程思維；通過多視角的觀察，跨領域的思考，學生突破原有的思維定式，創(chuàng)新思維得到進一步提升。

（四）測試展評圍屋模型，架構工程評價思維

在優(yōu)化課上，學生通過儀器檢驗圍屋防水、防風和抗震的功能，根據(jù)測試結果再一次改進圍屋博物館模型，在反復測試中不斷優(yōu)化完善。

在實施方案的過程中不斷改進作品是工程制作中很重要的一步：優(yōu)化。在優(yōu)化環(huán)節(jié)，我們使用設備測試的方法，提醒學生根據(jù)測試結果進行調試，同時提示學生對調試結果建立數(shù)據(jù)關系并形成圖表，一次次有依據(jù)地調整結構，建立工程測試的數(shù)據(jù)意識。而在一次次測試優(yōu)化的過程中，學生也開始對影響圍屋模型性能的因素有了更深入的了解，不斷建立系統(tǒng)優(yōu)化意識，從而形成工程思維。

總結課的產品發(fā)布會上，學生共同制定評分標準，我們引導學生對產品外觀、布局、特點等多方面設置公平的測試方案和評分標準，各團隊進行展示介紹，邀請其他小組和老師根據(jù)評分標準進行評分和投票。

發(fā)布會片段：

小組1：我們的圍屋叫做“光明”圍屋，它最大的特點就是改變了以前圍屋采光性差的缺點，我們采用透明的塑料膜和大窗來實現(xiàn)，同時我們采用木條對其進行加固，讓我們的圍屋采光達到最大化。

小組2：我們的圍屋叫做“現(xiàn)代”圍屋，我們保留了傳統(tǒng)圍屋的中軸對稱結構和三層次空間，由于傳統(tǒng)圍屋隱私性不是很好，所以我們在每個圍屋的房間都設置了獨立的生活空間，方便現(xiàn)代人進行居住。

小組3：我們的圍屋叫做“凈水”圍屋，優(yōu)點在于我們的排水性能特別好，在每個地基的下方我們都設置了塑料管進行排水，同時我們還對天井進行了改造，采用塑料膜保證采光也防止漏水……

在傳統(tǒng)課堂中，對學生的評價主要來自教師，一般以考試成績?yōu)橹?，對學生的學習過程、能力提升、情感態(tài)度等因素的評價有其局限性。在產品發(fā)布會的項目評價中，我們強調多元化主體共同參與，將教師評、學生自評、學生互評有機整合起來，讓學生成為評價的主人，項目實施過程中將評價嵌入課程，幫助學生養(yǎng)成評價思維。

三、項目啟示

本次項目結束后，我們對參與項目的學生進行了學習滿意度調查及參與意愿調查，學生對于繼續(xù)參與項目的積極性非常高，且在同學們的收獲中，團結協(xié)作精神、傳承保護文化、共同解決問題、搭建圍屋樂趣等語句高頻出現(xiàn)，孩子們在項目中體驗了圍屋文化的魅力，也了解了工程流程，提高了問題解決能力和文化傳承意識。

《走近·圍屋》STEM課程雖已結束，但文化傳承的意識、項目式的學習方式以及解決問題的思維都會在項目組師生的心中生根發(fā)芽，未來我們將繼續(xù)努力，助力嶺南優(yōu)秀文化傳承，提升核心素養(yǎng)。