鄧云峰　段西月

［摘 要］現(xiàn)階段，STEAM教育通過項目引領(lǐng)來解決實際問題的學習方式，深受廣大一線教育工作者的青睞和關(guān)注。文章結(jié)合STEAM教育理念及學生特點，以自主開發(fā)的特色活動為例，闡述如何以社區(qū)場景建設活動為出發(fā)點，以STEAM“蘿卜搭建——橋”特色項目建設為途徑，在具體的操作體驗活動中來厚植工匠文化，培養(yǎng)學生的工匠精神。

［關(guān)鍵詞］STEAM；原生工匠；工匠精神；社區(qū)場景建設；5EX模型

［中圖分類號］ G622［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1007-9068（2023）18-0090-03

2016年3月5日，“工匠精神”一詞首次出現(xiàn)在我國的《政府工作報告》中。2017年10月18日，習近平總書記在十九大報告中更是特別指出：“建設知識型、技能型、創(chuàng)新型勞動者大軍，弘揚勞模精神和工匠精神，營造勞動光榮的社會風尚和精益求精的敬業(yè)風氣。”至此，培育工匠人才和弘揚工匠精神的訴求上升為國家意志與全民共識。恰逢人工智能（Artificial Intelligence）進入全面發(fā)展的嶄新時期，在與STEAM教育迅速融合的過程中，編程、3D打印設計、智能硬件等活動在中小學校園受到追捧，異?；鸨⒊尸F(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。但遺憾的是，以手工操作見長的傳統(tǒng)實踐類活動卻受到冷落。這樣的現(xiàn)狀不僅會淡化學生對傳統(tǒng)技術(shù)的認識和了解，而且會形成學生只有完全依托機器幫助或者代替人類的情況下才能完成任務的弊端，從而導致學生的勞動技能低下、動手操作能力減弱，進而影響學生的全面發(fā)展。

借鑒我國歷來就有工匠培養(yǎng)要從小做起的優(yōu)良傳統(tǒng)，結(jié)合學?，F(xiàn)有的功能場所和硬件設施，筆者帶領(lǐng)學校專長教師集思廣益，在學校先后組織開展了設計一座小橋、制作一個榫卯家具、篆刻一塊印章、精雕細琢一個花燈等工匠培養(yǎng)活動，旨在通過利用設定的社區(qū)場景創(chuàng)設情境，讓參與者在愉悅的氛圍里，在具體的操作體驗活動中潛移默化地養(yǎng)成未來工匠人才所需具有的優(yōu)良品質(zhì)，我們將其稱之為“原生工匠”培養(yǎng)策略。下面以“蘿卜搭建——橋”項目為例，闡述我們的具體做法，希望能夠引起大家的共鳴。

在組織科學“ 蘿卜搭建——橋 ”項目活動過程中，筆者結(jié)合華南師范大學李克東教授提出的5EX這一設計模型，從“進入情境，提出問題（EQ）；探究學習，數(shù)學應用（EM）；工程設計，技術(shù)制作（ET）；知識拓展，創(chuàng)意設計（EC）；學習反思，自我評價（ER）”等五個方面依次進行，在遵循地域性、實踐性、科學性、探究性的基礎(chǔ)上，圍繞“明確的結(jié)果和模糊的任務”這一理念進行跨學科的探究實踐活動。

一、進入情境，提出問題（EQ）

STEAM教育理念特別強調(diào)不是從書本或者教師以及先行者那里直接來獲取知識，而是要把孤立、抽象的學科知識還原到真實的生活情境當中，讓參與者通過設計挑戰(zhàn)類情境項目來體驗真實生活，進而解決現(xiàn)實問題，以此獲得社會性的成長。因此，“原生工匠”項目活動在選題上秉承開放的原則，通過活動前的頭腦風暴，充分發(fā)揮學生的主體性，鼓勵學生用創(chuàng)新的眼光來重新認知身邊一些習以為常的事物，力爭能夠讓學生參與選題的全過程。“蘿卜搭建——橋”這一項目活動就是發(fā)生在學生身邊的真實案例。教師課前給學生布置閱讀《哈維爾搭建橋梁》的故事，并以《哈維爾搭建橋梁》故事為情境主線，通過哈維爾的繼父喬治這一人物形象來了解土木工程師從事的工作；通過哈維爾和家人討論如何設計、建造橋梁等內(nèi)容來學習工程的標準和限制條件、橋梁類型和橋梁部件等相關(guān)知識；通過哈維爾利用工程設計搭建橋梁解決問題的過程，形成對工程設計過程的初步認識。恰逢我們本地的一條小河流經(jīng)學校附近，課前再順勢引導學生回顧自己是如何解決每天上學、放學路上必須經(jīng)過小河這一問題的，思考怎樣才能最大限度地節(jié)省過河時間。這樣充分體現(xiàn)在真實的生活場景中發(fā)現(xiàn)真實問題這一原則。

二、探究學習，數(shù)學應用（EM）

在探索活動的初始環(huán)節(jié)，以上面提到的“怎樣才能最大限度地節(jié)省過河時間”這一問題為導向，教師組織學生進行實地考察和走訪，并對學校、住宅以及河流原有橋梁之間進行最短距離（可供通行道路）的測量，以便掌握第一手資料。學校與住宅區(qū)距離約2.3千米，學校與橋距離約1.9千米，住宅與橋距離約2.1千米，計算得出每天單程需要走的距離長度約為4.0千米 ，如果在學校與住宅區(qū)直線距離之間修一座橋的話，可以節(jié)省1.7千米的路程，且少過兩個紅綠燈路口，可節(jié)省時間8～10分鐘。于是，提出了重新設計一座橋的設想。我們按照市政提供的河流信息，將河道的寬度按照1∶50的比例，在科學活動室中設計了一條相同走向的虛擬河流景觀，在這條“河流”上我們將進行“新橋”的設計與建設活動。此環(huán)節(jié)重在引導學生在解決現(xiàn)實情境問題的過程中，運用所學的數(shù)學知識來解決問題，提升學生的數(shù)學學科素養(yǎng)。

三、工程設計，技術(shù)制作（ET）

工程設計是“原生工匠”培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。它不僅是體現(xiàn)學生解決問題思維、創(chuàng)造思維的顯性路徑，還是學生開展后續(xù)活動的行動指南。這個環(huán)節(jié)要求學生能夠針對即將要解決的橋的各類問題而展開思考，設想活動過程中可能會遇到的問題以及相應的解決策略，除了需要測量兩岸之間的距離、設計圖紙，還需要考慮活動材料準備和具體的操作流程等。活動過程中，我們借助XMind思維導圖來規(guī)劃實施方案，以工程設計為主線，及時調(diào)整和設計方案的實施環(huán)節(jié)與操作步驟，培養(yǎng)學生有序的工程思維和流程意識，達到提升工程素養(yǎng)的目的。

將設計圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實，一般需要經(jīng)歷建模、試驗、修正、完善等一系列的步驟。在考慮諸多材料的優(yōu)劣之后，方便性作為首選，因此經(jīng)濟實惠、隨處可見、易于塑形、便于清理的白蘿卜和胡蘿卜被我們選中，它將作為模擬橋梁建設的主要原料。在具體的搭橋過程中，學生首先要學會橋梁的搭建技術(shù)。教師引領(lǐng)大家上網(wǎng)搜索橋梁的相關(guān)知識、設計、技術(shù)等，借機梳理了國內(nèi)外的橋梁發(fā)展歷史，整理了STEAM特色項目《傳承的記憶——橋》校本課程，全書分中國名橋、橋梁簡要知識匯總、橋梁的類型、橋梁基礎(chǔ)的類型、橋梁的支座——橋墩、橋詩和橋聯(lián)、“橋” 和少年等七個章節(jié)。橋里有詩，橋里有畫，橋里有回憶，橋里更有我們少年。借助“蘿卜搭建——橋”項目活動，我們勾勒出一部中國橋梁的發(fā)展和工匠的奮斗史。同時，我們還尋求身邊的木工匠人來給我們進行榫卯結(jié)構(gòu)的講解，結(jié)合3D技術(shù)進行相應元件的設計與打印，以便在具體的搭建過程中運用現(xiàn)代化的技術(shù)手段和工程原理來解決橋梁的承重等問題，最終順利完成搭建任務。

四、知識拓展，創(chuàng)意設計（EC）

在以STEAM教育理念進行“蘿卜搭建——橋”這一項目活動的過程中，古今中外豐富的橋梁發(fā)展歷史給了我們更為開闊的視野。在學習和整理橋梁設計、構(gòu)造的基礎(chǔ)上，我們鼓勵學生關(guān)注生活、關(guān)心時事，讓學生走進社會，把所學的文字知識與社會生活相關(guān)聯(lián)，并能根據(jù)需求提出創(chuàng)意設計，最終實現(xiàn)利用所學的美術(shù)知識來設計一座能夠解決現(xiàn)實問題的橋的目標。三年級的“夢想合伙人”小組，根據(jù)學校門口伸縮門原理設計的“智能伸縮橋”，圓滿地解決了行車和通船受高度限制的問題；四年級的“夢想飛揚”小組，根據(jù)同學們喜歡玩的旋轉(zhuǎn)木馬而設計的“旋轉(zhuǎn)橋”，將娛樂與交通融為一體，體現(xiàn)了豐富的想象力；五年級的“夢想小匠”小組，在看到因為大車超重壓垮大橋的新聞后，根據(jù)科學課中學到的不倒翁原理設計的“不倒橋”，更是讓人大開眼界。設計過程中，學生根據(jù)提問、構(gòu)想、計劃、創(chuàng)建、改造五個工程設計步驟，不再局限于原有的實物模仿，通過發(fā)散自己的思維，改進和衍生出一系列的新型橋梁，提升了自己的設計能力和創(chuàng)新能力（見圖1）。

五、學習反思，自我評價（ER）

反思評價是項目活動的最后一個環(huán)節(jié)。精準及時的評價不僅可以幫助教師更好地了解學生的學習情況，還可以幫助項目開發(fā)者獲取有用的信息，進一步提高項目活動的質(zhì)量。在這里，我們采用線上評價與線下評價相結(jié)合、形成性評價與終結(jié)性評價相補充的方式來評價學生的活動過程。及時精準的評價可以改善操作方法，提煉活動成果，總結(jié)活動流程，更好地幫助學生展開后續(xù)學習。其中，線上評價以創(chuàng)新素養(yǎng)綜合評價為主，主要從學生的參與度、投入度、完成度、理解度、想象力、創(chuàng)新力等維度進行過程性評價和學期評價；線下評價以項目學習雙維評價手冊為途徑，結(jié)合學校制訂的實小徽章評價機制，從項目選擇、方案設計、產(chǎn)品制作、活動展示、資源利用等五個方面（見表1）來進行，努力實現(xiàn)評價主體多元性、評價過程持續(xù)性、評價方式多元性。

總之，“原生工匠”培養(yǎng)活動以虛擬社區(qū)場景建設為出發(fā)點，以“蘿卜搭建——橋”特色項目建設為途徑，以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為主旨，以培養(yǎng)學生的工匠精神為目標，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)STEAM教育理念和工匠精神研究的教育理論及學生參與的“蘿卜搭建——橋” 這一典型案例分析，從有形的“橋梁”過渡到無形的“橋梁”，在升華項目內(nèi)涵的同時，將課程與學生的生活實際緊密聯(lián)系，探索如何綜合應用各學科知識來解決實際問題、如何在具體的操作體驗活動中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、如何借助雙維評價手段提升學生綜合能力、如何通過項目活動構(gòu)建小學階段的工匠培養(yǎng)策略。在具體的行動策略研究過程中打破學科間界限，延伸出可供操作的系列工匠類課程資源群，讓學科知識在生活實踐中“流動”起來，使學生樹工匠之志、育工匠之氣、成工匠之人，為我國將來的工匠培養(yǎng)奠定堅實的基礎(chǔ)。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 商曼.論教科書中的勞動精神滲透：以中小學語文教科書為例[J]. 基礎(chǔ)教育課程，2019（11）：54-60.

[2] 李克東，李穎. STEM教育跨學科學習活動5EX設計模型[J]. 電化教育研究，2019，40（4）：5-13.

[3] 陳丹.小學綜合實踐課堂STEM項目學習模式的研究[J]. 生活教育，2016（20）：112-113.

（責編 韋淑紅）

［基金項目］本文為山東省教育科學“十三五”規(guī)劃一般課題“STEAM理念下的小學原生工匠培養(yǎng)策略研究”（立項批準號：YC2019040），中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計劃立項課題“基于工匠精神的STEM課程開發(fā)與建設研究”（立項批準號：2019STEM137）的研究成果。