梁玲琳 徐智煒 陳絮菲

關(guān)鍵詞：STEAM教育 價(jià)值共創(chuàng) 設(shè)計(jì)方法 共創(chuàng)機(jī)理 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新決定了一個(gè)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力。從“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展”的視角來(lái)發(fā)展技術(shù)教育[1]，科技的創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)，是國(guó)家實(shí)行“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”的重要路徑[2]。在“應(yīng)試教育”背景下形成的工廠式的教育模式導(dǎo)致長(zhǎng)期以來(lái)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的缺失?！癝TEAM”教育的概念演化于“STEM”教育，是指科學(xué)、工程、技術(shù)，以及數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)和綜合的教育。[3]自STEAM教育從誕生以來(lái)，就內(nèi)蘊(yùn)了國(guó)家戰(zhàn)略意志和社會(huì)發(fā)展需求，STEAM教育的蓬勃發(fā)展是與社會(huì)進(jìn)步、民族復(fù)興相聯(lián)系的。

現(xiàn)階段STEAM教育研究中有關(guān)STEAM教育與創(chuàng)新能力和核心素養(yǎng)的關(guān)系史現(xiàn)階段STEAM教育研究的重心和熱點(diǎn)。[4]STEAM理念在現(xiàn)實(shí)落地中基本仍止步于勞動(dòng)教育、通用技術(shù)教育等校本課程的限制中，對(duì)課程學(xué)科知識(shí)邏輯整合、項(xiàng)目式教育、重建知識(shí)體系等跨學(xué)科交融的研究占比較少。[5]雖然一部分學(xué)者對(duì)于課程案例進(jìn)行剖析，試圖提供有建設(shè)性的STEAM教育模式，但是從設(shè)計(jì)介入，對(duì)于STEAM課程設(shè)計(jì)本身的研究尚且不足。STEAM教育區(qū)別于傳統(tǒng)學(xué)校教育在于STEAM教育以項(xiàng)目式的跨學(xué)科學(xué)習(xí)方法培養(yǎng)21世紀(jì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。[6]通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，在創(chuàng)造的過程中完成知識(shí)與思維的學(xué)習(xí)，其本質(zhì)可以理解成在價(jià)值共同創(chuàng)造中達(dá)到教育價(jià)值形成的教育模式。

因而本文從共創(chuàng)視角出發(fā)，對(duì)工程類STEAM課程的共創(chuàng)機(jī)理進(jìn)行剖析，分析產(chǎn)品產(chǎn)出過程在工程類STEAM課程中作為工程價(jià)值生成過程中所起到的作用。提出“建構(gòu)-解構(gòu)-再建構(gòu)”的工程類STEAM課程設(shè)計(jì)方法以期更好地解決實(shí)際STEAM課程開發(fā)中存在的STEAM教育形式化問題，推動(dòng)技術(shù)教育改革，更好地讓學(xué)生能夠通過項(xiàng)目式的跨學(xué)科學(xué)習(xí)獲得解決現(xiàn)實(shí)世界問題的能力與創(chuàng)新能力。

一、價(jià)值共創(chuàng)概述

價(jià)值共創(chuàng)的概念是隨著19世紀(jì)服務(wù)經(jīng)濟(jì)學(xué)興起而產(chǎn)生的，價(jià)值創(chuàng)造從交換經(jīng)濟(jì)時(shí)代的以商品主導(dǎo)（G-D）邏輯發(fā)展為顧客和企業(yè)共同生產(chǎn)價(jià)值的邏輯，企業(yè)和顧客的互動(dòng)成為價(jià)值創(chuàng)造的核心，且二者不是單向的傳遞過程，而是通過彼此之間的互動(dòng)來(lái)創(chuàng)造價(jià)值。[7]21世紀(jì)以來(lái)，隨著信息技術(shù)進(jìn)入大眾生活之中，體驗(yàn)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的重要關(guān)注點(diǎn)，共同創(chuàng)造價(jià)值理論隨之進(jìn)入新的階段，Prahalad和Krishnan指出價(jià)值共同創(chuàng)造是企業(yè)通過溝通和主動(dòng)互動(dòng)，在產(chǎn)品或服務(wù)中重新創(chuàng)造體驗(yàn)的過程。[8]

從顧客主導(dǎo)邏輯出發(fā)，顧客以諸如知識(shí)、技能、經(jīng)驗(yàn)的資源為主，整合企業(yè)提供的資源來(lái)完成價(jià)值創(chuàng)造，這種價(jià)值創(chuàng)造是以體驗(yàn)為主的。同時(shí)，顧客成為價(jià)值共創(chuàng)過程的主導(dǎo)者，企業(yè)是價(jià)值共創(chuàng)過程的輔導(dǎo)者，以顧客、企業(yè)和其他利益相關(guān)者的積極互動(dòng)作為價(jià)值創(chuàng)造的核心行為邏輯。[9]顯然，工程類STEAM課程中具有類似于企業(yè)與顧客的兩種身份，即教師與學(xué)生，二者在以項(xiàng)目式的工程任務(wù)完成過程中將解決問題的思維、能力、經(jīng)驗(yàn)作為供給性資源傳授給學(xué)生，與學(xué)生自身具有而且非顯性的存隱性資源進(jìn)行整合實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造。在STEAM教育實(shí)踐中，課堂的主導(dǎo)者是學(xué)生，而教師以輔助者身份保證課程的進(jìn)行，解決模擬情境中的實(shí)際問題、完成工程項(xiàng)目。換言之，工程類STEAM課程是在學(xué)生為主導(dǎo)的課堂中，在學(xué)生與教師共同創(chuàng)造工程價(jià)值的過程中以體驗(yàn)的方式進(jìn)而擬合出教育價(jià)值。

因此工程類STEAM課程的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的本質(zhì)要求使得其與價(jià)值共創(chuàng)理論具有天然的聯(lián)系性。另外，共創(chuàng)理論對(duì)于重新審視工程類STEAM課程提供了獨(dú)特的視角，為設(shè)計(jì)者在快速理解優(yōu)秀工程類STEAM課程邏輯和設(shè)計(jì)新課程提供了幫助。

二、工程類STEAM課程的共創(chuàng)機(jī)理

服務(wù)中的角色不僅具有復(fù)雜性和多元性特征，同時(shí)還具備可轉(zhuǎn)換的特征，使得系統(tǒng)本身及其解決方案更趨錯(cuò)綜復(fù)雜。[10]從價(jià)值共創(chuàng)角度解析工程類STEAM課程，是將學(xué)生與教師雙向互動(dòng)看作價(jià)值共創(chuàng)的過程，如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的積極互動(dòng)，從而滿足學(xué)生創(chuàng)造力發(fā)揮實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值就需要對(duì)工程類STEAM課程的共創(chuàng)機(jī)理進(jìn)行剖析，如圖1。

工程類STEAM課程的共創(chuàng)機(jī)理中在需求側(cè)存在兩個(gè)角色，一個(gè)是學(xué)生，另一個(gè)是教師，課程成為兩種需求來(lái)源碰撞后的產(chǎn)物。STEAM課程秉持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，在價(jià)值共創(chuàng)視角下，共創(chuàng)價(jià)值前因是學(xué)生需求。以虛擬價(jià)值鏈和實(shí)體價(jià)值鏈構(gòu)成的價(jià)值矩陣表達(dá)價(jià)值共創(chuàng)過程，同時(shí)價(jià)值共創(chuàng)的結(jié)果則是具象效用的工程價(jià)值和抽象理性的教育價(jià)值作為衡量指標(biāo)?！皫熒矂?chuàng)”是有計(jì)劃的行為，遵循“認(rèn)同—意愿—激發(fā)—行為”這一路徑。[11]

工程類STEAM課程為了以項(xiàng)目式的情境體驗(yàn)中解決實(shí)際替代傳統(tǒng)教學(xué)方式，具有情境引入、定義問題與工程目標(biāo)、方案設(shè)計(jì)、分工與實(shí)踐、演示分享5個(gè)單元，這5個(gè)單元成為了工程項(xiàng)目的虛擬價(jià)值鏈。學(xué)生通過自身經(jīng)驗(yàn)、技能、知識(shí)等存隱性資源借助教師提供的諸如工具、材料、道具、新技能等的供給性資源在虛擬價(jià)值鏈中以循環(huán)互進(jìn)的方式凝聚成產(chǎn)品，完成工程價(jià)值和教育價(jià)值的聚合。學(xué)生在情境引入中接受信息后在接下來(lái)環(huán)節(jié)中通過資源整合創(chuàng)造價(jià)值，教師則完成信息傳達(dá)后主持整場(chǎng)價(jià)值創(chuàng)造過程，因而情境引入環(huán)節(jié)是虛擬價(jià)值鏈的收集信息步驟。定義問題與工程目標(biāo)則是在信息收集后對(duì)已有信息進(jìn)行組織整理，明確并梳理出真正問題與工程目標(biāo)的信息組織步驟。進(jìn)而，針對(duì)具體的問題與工程目標(biāo)，學(xué)生需要對(duì)若干可能解決方案進(jìn)行選擇，方案的選擇即是對(duì)信息的選擇。分工與實(shí)踐是在引入新的學(xué)生個(gè)人信息，完成對(duì)工程目標(biāo)拆解后形成單個(gè)任務(wù)目標(biāo)的分配及各個(gè)任務(wù)完成情況與結(jié)果的信息分配與合成。工程實(shí)踐并不總是一次就可以達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)，所以常常需要多次實(shí)驗(yàn)，返回到重新定義問題和工程目標(biāo)進(jìn)行迭代循環(huán)，虛擬價(jià)值鏈也在循環(huán)過程中最終完成價(jià)值創(chuàng)造，如圖2。

虛擬價(jià)值鏈描述了信息在價(jià)值生成中的作用，而實(shí)體價(jià)值鏈則是描述具體產(chǎn)品在生成中的變化，二者角度不同，但具有邏輯上的密切關(guān)聯(lián)。工程類STEAM課程是項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)，因而項(xiàng)目中的物料變化構(gòu)成實(shí)體價(jià)值鏈中的變化，呈現(xiàn)出完整的閉環(huán)系統(tǒng)，即“情境引入-信息記錄-原始物料-實(shí)驗(yàn)測(cè)試-工程產(chǎn)品”。

第一，情境引入中教師通過使用諸如視頻、教具、繪本等課堂道具將虛構(gòu)的環(huán)境信息傳遞給學(xué)生，學(xué)生反饋情態(tài)幫助教師把握課堂；第二，教師以主持身份幫助學(xué)生通過信息記錄的手冊(cè)、表格定義問題與工程目標(biāo)；第三，學(xué)生在定義問題和工程目標(biāo)后提出解決方案，此時(shí)以教師提供或?qū)W生收集的方式完成原始物料的收集；第四，分工實(shí)踐則是學(xué)生對(duì)于原始物料按照方案設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)與測(cè)試，對(duì)于學(xué)生所不具備的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、技能，教師進(jìn)行事前與事中的指導(dǎo)，產(chǎn)出試驗(yàn)性產(chǎn)品。如果未能順利通過測(cè)試，則返回重新定義問題與工程目標(biāo)步驟，在新的經(jīng)驗(yàn)下，再次進(jìn)行原始物料收集與實(shí)驗(yàn)測(cè)試；第四，在試驗(yàn)性產(chǎn)品通過測(cè)試，能夠解決情境中存在的問題后，以演示與講解的方式闡述此次工程總結(jié)。

在上述過程中，學(xué)生與教師始終進(jìn)行有效的信息交換，以物料到產(chǎn)品的邏輯完成價(jià)值共創(chuàng)過程，產(chǎn)品生成過程即是共創(chuàng)的實(shí)體邏輯過程。

三、價(jià)值共創(chuàng)視角下的工程類STEAM課程設(shè)計(jì)分析

（一）設(shè)計(jì)分析

如前所述，工程類STEAM課程是產(chǎn)品生成的過程，是價(jià)值共創(chuàng)的過程，產(chǎn)品生成貫穿了工程類STEAM課程的核心邏輯。學(xué)者白仁飛與蔡軍指出價(jià)值創(chuàng)造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一方面通過價(jià)值生產(chǎn)進(jìn)行價(jià)值主張的傳遞，一方面通過讓渡權(quán)利尋求用戶的價(jià)值認(rèn)同。[12]對(duì)工程類STEAM課程分析價(jià)值供應(yīng)的權(quán)重變化，理解和把握課程設(shè)計(jì)邏輯具有指導(dǎo)意義。

從產(chǎn)品生成過程的價(jià)值供應(yīng)看，情境引入中學(xué)生作為被動(dòng)接受信息的一方，不參與這一過程，價(jià)值供應(yīng)完全在教師。定義問題與工程目標(biāo)則需要雙方共同進(jìn)行完成，教師在其中扮演主持者的身份，價(jià)值供應(yīng)的主要對(duì)象開始向?qū)W生偏移。方案設(shè)計(jì)涉及的主要物料是工具和材料，取平均情況，物料的價(jià)值供應(yīng)略偏向教師側(cè)，而草圖與結(jié)構(gòu)模型的制作主要由學(xué)生完成價(jià)值供應(yīng)。分工實(shí)踐的結(jié)果是工程產(chǎn)品，因而材料工具需要相對(duì)自由的環(huán)境幫助學(xué)生盡可能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意，教師和學(xué)生的共同努力缺一不可。在最終的演示分享中，學(xué)生對(duì)課程過程進(jìn)行回顧，充分獲得過程中產(chǎn)生的教育價(jià)值。整個(gè)過程內(nèi)完成了價(jià)值主張的傳遞和教師向?qū)W生的權(quán)利讓渡。

所以，價(jià)值共創(chuàng)視角下，產(chǎn)品在工程類STEAM課程中具有以下三點(diǎn)作用：第一，在價(jià)值上，產(chǎn)品是STEAM課程中共創(chuàng)產(chǎn)生的價(jià)值的凝聚物，是存隱性資源與供給性資源整合的結(jié)果，對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)直接產(chǎn)生影響；第二，在教學(xué)過程上，課程中的產(chǎn)品構(gòu)建過程是共創(chuàng)的核心階段，是價(jià)值供應(yīng)重心從教師側(cè)向?qū)W生側(cè)傳遞的過程，在這一過程中完成STEAM教育的目的；第三，在教育方法上，產(chǎn)品生成是過程是實(shí)體化的問題解決思維，產(chǎn)品是教師教授問題解決思維的假借物。進(jìn)一步來(lái)說，產(chǎn)品在工程類STEAM教育的共創(chuàng)價(jià)值構(gòu)建中發(fā)揮了中流砥柱的作用，產(chǎn)品可以作為工程類STEAM課程設(shè)計(jì)的牽引。

回溯到本課題的設(shè)計(jì)實(shí)踐，在傳統(tǒng)學(xué)科教育中，蝸牛相關(guān)內(nèi)容出現(xiàn)在小學(xué)三年級(jí)上冊(cè)科學(xué)課教材，以蝸牛的身體構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)方式和蝸牛飼養(yǎng)方法作為核心知識(shí)點(diǎn)。借以課本中蝸牛飼養(yǎng)箱的知識(shí)點(diǎn)作為蝸牛飼養(yǎng)箱工程類STEAM課程的起點(diǎn)，將11歲以上具有相對(duì)成熟推理邏輯能力的6年級(jí)學(xué)生作為授課對(duì)象。教學(xué)目標(biāo)分為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)，以及情感目標(biāo)。在知識(shí)目標(biāo)上，在現(xiàn)象層面了解蝸牛習(xí)性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解背后生物演化與環(huán)境關(guān)系的原理，以及工程方面了解亞克力材料特性以及編程原理與CAD軟件操作。能力目標(biāo)上，需要掌握環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)建立、智能硬件設(shè)計(jì)與控制、激光切割亞克力板的能力。在情感目標(biāo)上，一方面通過工程感知培養(yǎng)信心、耐心、責(zé)任心，另一方面通過課程中的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)培養(yǎng)合作意識(shí)、利他主義價(jià)值觀和表達(dá)力。

（二）工程類STEAM課程設(shè)計(jì)方法

產(chǎn)品作為工程類STEAM課程實(shí)施時(shí)教師與學(xué)生的共同對(duì)象，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中需要將產(chǎn)品生成過程作為核心線索，通過對(duì)挖掘出的實(shí)景問題找到產(chǎn)品解決方案，并按照工程邏輯解構(gòu)成產(chǎn)品元素，最后以課程邏輯建構(gòu)成工程類STEAM課程。實(shí)景是指具有模擬真實(shí)環(huán)節(jié)和情境性質(zhì)的問題，實(shí)景問題的解決是綜合的，需要運(yùn)用跨學(xué)科思維進(jìn)行解決。[13]設(shè)計(jì)者需要通過建構(gòu)步驟的定位理解課程建構(gòu)的主要目標(biāo)，從“方案-工程-課程”3個(gè)方面逐步深入完成課程設(shè)計(jì)。在整個(gè)過程中，設(shè)計(jì)者將自己靈感式思考過程轉(zhuǎn)化成理性思考方式并通過以學(xué)生為中心的教學(xué)原則整合，使工程類STEAM課程設(shè)計(jì)開發(fā)有跡可循，基于此，提出“建構(gòu)-解構(gòu)-再建構(gòu)”的工程類STEAM課程設(shè)計(jì)流程與方法，如圖3。

1.建構(gòu)——方案主導(dǎo)

以產(chǎn)品的構(gòu)建過程為核心線索，第一次建構(gòu)以設(shè)計(jì)者識(shí)別出的實(shí)景問題作為出發(fā)點(diǎn)，目的是找到預(yù)設(shè)的工程目標(biāo)，以預(yù)設(shè)產(chǎn)品制作作為第一次建構(gòu)的結(jié)果，為構(gòu)建課程邏輯提供基本思路和產(chǎn)品原型。

以方案為主導(dǎo)的第一次構(gòu)建可以劃分為初始、評(píng)估、生成三個(gè)階段，在初始階段設(shè)計(jì)中首先需要識(shí)別到實(shí)景問題并使用發(fā)散思維得到若干個(gè)解決方案。評(píng)估階段則需要對(duì)方案發(fā)散出的方案通過訪談、合理性量表等設(shè)計(jì)評(píng)估方法進(jìn)行篩選并得出優(yōu)化建議。

智能蝸牛箱課程設(shè)計(jì)通過對(duì)于STEAM教育行業(yè)專家的訪談檢驗(yàn)該方案的合理性并獲得了課程設(shè)計(jì)建議，對(duì)于智能功能的工程難度進(jìn)行評(píng)估。生成階段需要對(duì)方案涉及的基本材料進(jìn)行采購(gòu)，并按照設(shè)計(jì)者預(yù)設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行制作，如圖4。

2.解構(gòu)——工程主導(dǎo)

在預(yù)設(shè)產(chǎn)品建構(gòu)完畢后則需要進(jìn)行以工程為主導(dǎo)的解構(gòu)，幫助設(shè)計(jì)者在產(chǎn)品原型的基礎(chǔ)上站在沒有技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)的學(xué)生視角理解工程的全部細(xì)節(jié)，從而完成從產(chǎn)品原型到課程方案的關(guān)鍵過渡。解構(gòu)分成解析和挖掘兩個(gè)階段，在解析階段需要對(duì)抽象的工程步驟以及具體的材料工具進(jìn)行解構(gòu)，以流程圖的方法厘清工程中流程與物料的對(duì)應(yīng)關(guān)系。明確從零開始搭建蝸牛箱的全部工作和工程中的課程設(shè)計(jì)點(diǎn)，為接下來(lái)挖掘階段和二次建構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

如圖5，對(duì)于蝸牛飼養(yǎng)箱解析成材料采買、箱體設(shè)計(jì)、箱體制作、代碼書寫及測(cè)試、設(shè)備安裝與調(diào)試5個(gè)步驟，并對(duì)每一個(gè)步驟簡(jiǎn)單描述了具體行為、材料與工具。在挖掘階段需要完成確定材料預(yù)制程度和開放點(diǎn)挖掘兩項(xiàng)工作，材料預(yù)制程度的確定，實(shí)際上是對(duì)工程全過程進(jìn)行截取，將價(jià)值量低、偏離主題、與學(xué)生能力不匹配的部分剔除，保留符合學(xué)生認(rèn)知階段和教學(xué)目標(biāo)的過程。開放點(diǎn)的挖掘需要設(shè)計(jì)者將不影響工程邏輯的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可能性發(fā)掘，在本課程中箱體空間設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能定義與智能模塊選用可以作為工程過程的開放點(diǎn)，由學(xué)生根據(jù)自己的工程目標(biāo)對(duì)產(chǎn)品生成過程進(jìn)行決策。

3.二次建構(gòu)——課程邏輯主導(dǎo)

隨著解構(gòu)的完成，設(shè)計(jì)者對(duì)于要面對(duì)的問題、工程路徑以及最終產(chǎn)品完成了從感性的認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過程。在有了工程骨架之后則要通過第二次建構(gòu)，通過課程主導(dǎo)邏輯將工程過程轉(zhuǎn)化成教學(xué)流程，并進(jìn)一步明確課程中所需要的物料。二次建構(gòu)分成邏輯生成、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、迭代優(yōu)化三個(gè)階段。邏輯生成階段是對(duì)課程主線邏輯進(jìn)行梳理，站在服務(wù)接受者學(xué)生的角度理解是否合理，能夠有情境有目標(biāo)有路徑地完成整個(gè)STEAM過程。

因此課程劃分為3個(gè)課時(shí)，彼此間建立通暢的邏輯線條，第一課時(shí)通過未來(lái)生態(tài)環(huán)境惡化，保護(hù)蝸牛物種作為場(chǎng)景引入讓學(xué)生嘗試?yán)谜n堂提供的多種材料制成不具有智能功能的蝸牛飼養(yǎng)箱。進(jìn)一步進(jìn)行評(píng)估發(fā)現(xiàn)，維護(hù)飼養(yǎng)箱環(huán)境穩(wěn)定會(huì)成為這種蝸牛箱亟待解決的共性問題，由此將新技術(shù)引入作為第一課時(shí)結(jié)課的結(jié)論。第二課時(shí)緊接著對(duì)第一課時(shí)引出的環(huán)境穩(wěn)定性問題整理出若干個(gè)如濕度、溫度等的具體問題，圍繞技術(shù)掌握展開成原理講解、智能模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生掌握智能控制方法解決制作智能蝸牛飼養(yǎng)箱的問題。第三課時(shí)建立在第一課時(shí)不完善的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)和第二課時(shí)的技術(shù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上制作相對(duì)完善的智能化蝸牛飼養(yǎng)箱。

四、設(shè)計(jì)方案

（一）課程規(guī)劃

設(shè)計(jì)方案結(jié)合六年級(jí)兒童認(rèn)知特點(diǎn)及科學(xué)課教科書內(nèi)容作為參考，突出智能控制的新技術(shù)作為教師側(cè)供給性資源與學(xué)生的存隱性資源擬合共創(chuàng)價(jià)值的過程。

教學(xué)目標(biāo)在知識(shí)層面將與蝸牛習(xí)性相關(guān)的環(huán)境指標(biāo)與成因、空間設(shè)計(jì)方法、智能控制原理以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維傳授給學(xué)生，能力層面重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生基本生物學(xué)科研能力、通用工具使用能力、智能控制設(shè)計(jì)制作能力以及綜合問題解決能力，素質(zhì)層面幫助學(xué)生養(yǎng)成社會(huì)責(zé)任感、利他主義價(jià)值觀以及學(xué)習(xí)自主性。整體課程設(shè)計(jì)具有清晰、連貫、豐富的特征，從共創(chuàng)價(jià)值生成的邏輯上將知識(shí)、能力、素質(zhì)三個(gè)維度串聯(lián)在一起，營(yíng)造和諧統(tǒng)一、啟發(fā)與反思、合理創(chuàng)新的課堂氛圍。

為了滿足學(xué)生對(duì)于新技術(shù)的學(xué)習(xí)具有足夠動(dòng)機(jī)，而不是被動(dòng)性接受，在新技術(shù)教學(xué)之前，通過課程設(shè)計(jì)使得學(xué)生先在低技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，并反思如何改進(jìn)能使得方案更能滿足預(yù)期工程目標(biāo)，再進(jìn)一步引入新技術(shù)學(xué)習(xí)。簡(jiǎn)單預(yù)制過程也為課程最終的復(fù)雜工程奠定了底層邏輯，幫助順利完成STEAM過程。智能蝸牛飼養(yǎng)箱課程包括三個(gè)課時(shí)，每個(gè)課時(shí)為90分鐘，課時(shí)之間銜接自然流暢，并且每一課時(shí)工程目標(biāo)明確的同時(shí)具有教育價(jià)值側(cè)重的變化。

（二）課前準(zhǔn)備

課前準(zhǔn)備工作除了要對(duì)使用的材料根據(jù)每個(gè)課時(shí)的共創(chuàng)內(nèi)容進(jìn)行必要的采買，還需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)加工和道具制作，保證課程時(shí)間不在偏離邏輯的低價(jià)值區(qū)域度過，包括第一課時(shí)的亞克力板制作的CAD文件、風(fēng)格統(tǒng)一且高可讀性的記錄表、每個(gè)課時(shí)的情境引入時(shí)使用的視頻、示例代碼。除此以外，為了情境引入具有沉浸式體驗(yàn)，幫助學(xué)生獲得更好的教學(xué)服務(wù)體驗(yàn)，可以針對(duì)每一課時(shí)的預(yù)設(shè)情境進(jìn)行布置，通過工程師制服、燈光效果和桌面道具打造實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)景。

（三）課程節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

在STEAM的工程項(xiàng)目由教師和學(xué)生兩方進(jìn)行的共創(chuàng)過程中，每一課程節(jié)點(diǎn)是貫穿課程邏輯的基本單元，承載教師和學(xué)生的共創(chuàng)行為。無(wú)論是虛擬的價(jià)值生成或是實(shí)體的價(jià)值生成本質(zhì)上可以看作信息的聚合過程，因而基于共創(chuàng)視角的工程類STEAM課程設(shè)計(jì)，要求把流程的每一節(jié)點(diǎn)看作是對(duì)信息的處理點(diǎn)，將教師傳達(dá)的信息、學(xué)生產(chǎn)生的信息最大程度結(jié)合形成新價(jià)值，從而推動(dòng)課程清晰前進(jìn)，提高STEAM教育價(jià)值。

1.收集與組織節(jié)點(diǎn)：記錄有待琢磨的想法較為簡(jiǎn)單，教師直接書寫在白板記錄即可，對(duì)于蝸牛飼養(yǎng)環(huán)境的空間計(jì)算需要設(shè)計(jì)專門的記錄表，記錄清楚變量和計(jì)算步驟，而第三課時(shí)較為復(fù)雜的產(chǎn)品說明文檔則需要教師指引目錄與寫作規(guī)范幫助學(xué)生動(dòng)手完成。

2.選擇與合成節(jié)點(diǎn)：在本課程中，選擇材料、制作原型、亞克力板制作、自選智能模塊實(shí)驗(yàn)、組裝智能蝸牛飼養(yǎng)箱都依賴于學(xué)生自主作出選擇與動(dòng)手實(shí)踐。前置節(jié)點(diǎn)是從能力角度對(duì)最終工程目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的拆分，前置節(jié)點(diǎn)為最終節(jié)點(diǎn)提供經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)知識(shí)，從而保證學(xué)生有足夠的能力完成較為復(fù)雜的最終工程目標(biāo)。

3.評(píng)價(jià)與反饋節(jié)點(diǎn)：本課程的第一課時(shí)的低技術(shù)環(huán)境中制作出的蝸牛飼養(yǎng)箱需要學(xué)生帶回使用并記錄功能缺陷，同時(shí)，按照問題嚴(yán)重性對(duì)功能缺陷進(jìn)行排序，為更復(fù)雜的智能飼養(yǎng)箱奠定起因。而第三課時(shí)中也需要學(xué)生對(duì)制作出的智能蝸牛飼養(yǎng)箱進(jìn)行小組互評(píng)，提出優(yōu)化建議，讓學(xué)生領(lǐng)悟到工程不是靜態(tài)的，而是需要不斷反饋優(yōu)化的。

結(jié)語(yǔ)

橫向理解國(guó)內(nèi)外研究，學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)中，STE AM教育起到多維度、由下而上的推動(dòng)作用。[14]由于STEAM課程在國(guó)內(nèi)關(guān)注度持續(xù)增長(zhǎng)，STEAM課程設(shè)計(jì)研究也勢(shì)在必行。從價(jià)值共創(chuàng)的視角出發(fā)，解析STEAM課程中的價(jià)值共創(chuàng)機(jī)理，得出產(chǎn)品生成過程即是STEAM教育價(jià)值生成過程的觀點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)智能蝸牛飼養(yǎng)箱課程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造流程提出了“建構(gòu)-解構(gòu)-再建構(gòu)”的工程類STEAM課程設(shè)計(jì)路徑，促進(jìn)STEAM課程教育發(fā)展，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。這種設(shè)計(jì)方法一方面可以避免STEAM教育形式化的問題，另一方面也避免因設(shè)計(jì)者對(duì)STEAM的偏差理解而導(dǎo)致STEAM教育效果不佳的情況發(fā)生。希望對(duì)STEAM教育提供可行思路。