左小珊 明冠華 劉美麗 馬凱

摘? 要：以北京市少年宮（北京教學(xué)植物園）教學(xué)活動為例，介紹STEAM 教育、環(huán)境教育及二者融合產(chǎn)生的E-STEAM教育理念和教學(xué)設(shè)計。以真實環(huán)境問題為導(dǎo)向，運用科學(xué)、工程、技術(shù)、藝術(shù)等知識，將環(huán)境教育與STEAM教育有機融合，引導(dǎo)學(xué)生思考解決環(huán)境問題，豐富校外教育活動形式，在如何利用E-STEAM教育理論進行校外教學(xué)實踐方面進行有益探索。

關(guān)鍵詞：E-STEAM? 校外教育? 環(huán)境教育? 案例設(shè)計

一、E-STEAM教育的概念和內(nèi)涵

STEAM 教育是美國率先倡議發(fā)起的一種融合科學(xué)（ Science） 、技術(shù)（ Technology） 、工程（ Engineer） 、藝術(shù)（ Art） 、數(shù)學(xué)（ Mathematics） 等學(xué)科的綜合性教育理念和模式，強化想象力、創(chuàng)造力、問題解決能力、靈活思維和勇于承擔(dān)責(zé)任等人文素質(zhì)的作用。隨著全球性問題的演化，人類可持續(xù)發(fā)展議程對STEAM教育和環(huán)境教育提出挑戰(zhàn)，整合STEAM 和環(huán)境教育方案與框架的E-STEAM教育應(yīng)運而生，其致力于引導(dǎo)公眾參與到全局性、整體性、功能性的社會生態(tài)問題的解決過程中。E-STEAM教育是以環(huán)境相關(guān)內(nèi)容為主題，以STEAM教育為核心，以環(huán)境教育為載體，整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)及藝術(shù)等各學(xué)科的創(chuàng)新教育，強調(diào)人文性與科學(xué)性結(jié)合，并以真實環(huán)境為學(xué)習(xí)途徑，培養(yǎng)必要素養(yǎng)，解決真實問題的教育領(lǐng)域[1]。

二、E-STEAM教學(xué)活動案例開發(fā)

作為北京市生態(tài)文明教育基地，北京教學(xué)植物園擁有百畝植物園場地，具有E-STEAM教育場景優(yōu)勢和跨學(xué)科教師團隊，并在此方面進行大膽探索和實踐。以“兒童參與式蚯蚓塔營建”活動為例，介紹E-STEAM教學(xué)活動案例設(shè)計和實踐的過程與思考。

（一）以真實的環(huán)境問題為任務(wù)驅(qū)動

解決土壤板結(jié)問題，最生態(tài)環(huán)保的方式是引入蚯蚓等地下生物，通過其有機活動改善土壤的結(jié)構(gòu)和成分，讓土壤保持健康。面對真實問題，提出“自然界中的蚯蚓不會按照我們的安排、乖乖為我們工作，那怎么辦呢？”，讓學(xué)生思考生活中的環(huán)境問題。

（二）開展有效教學(xué)對象與學(xué)情分析

教學(xué)對象為北京教學(xué)植物園綠色科技俱樂部小學(xué)五年級及以上學(xué)生12人，該年齡段學(xué)生具備基本的生態(tài)意識，處于好奇心和探索欲較強階段，在前期活動中已具備使用小型制作工具的能力。

（三）科學(xué)設(shè)置與學(xué)科素養(yǎng)相關(guān)聯(lián)的教學(xué)目標(biāo)

從E-STEAM教育的角度，結(jié)合核心素養(yǎng)目標(biāo)，制定詳細(xì)的教學(xué)目標(biāo)，提高育人效果，即引導(dǎo)學(xué)生了解花園土壤板結(jié)的問題，以利用搭建蚯蚓塔作為任務(wù)目標(biāo)，提高學(xué)生的動手實踐、協(xié)作配合、解決復(fù)雜問題等能力，進而培育學(xué)生的生態(tài)情感。教學(xué)目標(biāo)從科學(xué)素養(yǎng)、美感素養(yǎng)、環(huán)境素養(yǎng)、問題解決以及團隊合作五方面綜合考慮，每一方面又從知識與能力、過程與方法情感、態(tài)度與價值觀三個維度立體展開，讓每一個教學(xué)目標(biāo)都落到實處。

（四）引入混合式教學(xué)方式

從可持續(xù)學(xué)習(xí)的角度設(shè)置課前、課中、課后三大板塊學(xué)習(xí)內(nèi)容，利用《科創(chuàng)全國青少年科技創(chuàng)新服務(wù)云平臺》將前期知識性學(xué)習(xí)和后期拓展學(xué)習(xí)放在線上進行，集中學(xué)習(xí)的時間是120分鐘。

1.課前學(xué)習(xí)內(nèi)容

課前學(xué)習(xí)內(nèi)容主要讓學(xué)生了解挑戰(zhàn)，提前學(xué)習(xí)土壤板結(jié)及伴生的環(huán)境問題、蚯蚓塔知識等，這部分可以采用線上學(xué)習(xí)的方式。然后生成想法，提前在大腦中構(gòu)思既能有效解決土壤板結(jié)問題，又能體現(xiàn)環(huán)保、美觀的蚯蚓塔雛形。最后根據(jù)初步想法收集所需材料、尺寸要求，尋找可用來制作塔身和蓋子的廢舊物品，課堂要求每人至少收集兩件廢舊物品。

2.課堂集體學(xué)習(xí)內(nèi)容

學(xué)生攜帶課前作業(yè)和收集到的廢舊物品到北京教學(xué)植物園參加線下課程，課堂學(xué)習(xí)時間主要用于集中分享課前學(xué)習(xí)成果、小組共同動手實踐、作品展示和分享心得等，課堂教學(xué)主要分為學(xué)習(xí)分享、設(shè)計蚯蚓塔、建造蚯蚓塔、展示與評價四大板塊。

學(xué)習(xí)分享環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生分享課前相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，以及在小組內(nèi)分享自己對于蚯蚓塔的初步設(shè)計想法，展示自己在家庭中收集的可用于制作的廢舊物品。小組成員了解其他人的設(shè)計想法之后，通過討論集體決定本小組的最終實施方案，細(xì)化方案并制作詳細(xì)的制作流程和時間控制表。每個小組完成設(shè)計方案后，可以進入建造環(huán)節(jié)。動手制作前先進行工具學(xué)習(xí)，包括認(rèn)識工具和工具安全使用方法的學(xué)習(xí)，確保每一位組員都掌握工具使用方法后，小組成員之間進行分工合作，完成具體的動手制作內(nèi)容。課堂在保證安全的情況下進行，領(lǐng)導(dǎo)小組成員在規(guī)定的時間內(nèi)完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。完成基本的建造和美化后，每一個小組派代表展示和分享自己的作品。

3.課后學(xué)習(xí)任務(wù)

課堂學(xué)習(xí)結(jié)束后給學(xué)生布置課后學(xué)習(xí)內(nèi)容，保證持續(xù)的學(xué)習(xí)效果。課后學(xué)習(xí)主要圍繞蚯蚓塔如何持續(xù)管理，蚯蚓壤生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系思考以及建造后的生態(tài)心理建設(shè)等方面開展。

比如，布置具體的課后思考：1）自學(xué)蚯蚓的飲食結(jié)構(gòu)特點和飼養(yǎng)知識，制作蚯蚓投喂計劃表，制訂蚯蚓投喂規(guī)則；2）了解蚯蚓塔里發(fā)揮生態(tài)作用的不只蚯蚓，還有伴隨食物腐爛產(chǎn)生的各種微生物，它們形成了一個土壤生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)生著能量流動；3）假如你也是一條住在這里的小蚯蚓，你想寫點什么呢？請以蚯蚓的視角撰寫一篇小作文，文體不限，字?jǐn)?shù)300字以上。

4.教學(xué)檢測和評價

主要采用作品評價和活動自評表進行評價。自評表通過知識學(xué)習(xí)、設(shè)計思維、小組合作、生態(tài)思考、分享展示等方面對自我學(xué)習(xí)進行評價。其中具體的指標(biāo)體現(xiàn)勞動精神、廢舊物品利用、自然感知力、表達能力以及生態(tài)情感等方面的內(nèi)容。以給自己幾顆星的方式，讓學(xué)生自我評價。

三、總結(jié)和反思

（一）由單一的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)換為課前、課中、課后持續(xù)地開展學(xué)習(xí)

考慮到該活動涉及知識量較大、學(xué)生基礎(chǔ)有差異等因素，按照E-STEAM教學(xué)理念，計劃把方案設(shè)計調(diào)整為將部分知識以問題探索的形式引導(dǎo)學(xué)生提前到網(wǎng)站自主學(xué)習(xí)，帶著思考到植物園場地內(nèi)集中完成設(shè)計和建造等動手過程，并增加課后延伸學(xué)習(xí)的內(nèi)容，給學(xué)生留有課后繼續(xù)思考和學(xué)習(xí)的空間。

（二）由課堂授課轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上、線下混合式學(xué)習(xí)

案例設(shè)計采用線上、線下混合式教學(xué)，通過《科創(chuàng)全國青少年科技創(chuàng)新服務(wù)云平臺》學(xué)習(xí)《為花園建造蚯蚓塔》項目內(nèi)容，讓學(xué)生對蚯蚓塔有基本認(rèn)知后，再以小組合作的方式為教學(xué)植物園設(shè)計和制作既能有效解決土壤板結(jié)問題，又能體現(xiàn)環(huán)保、美觀的蚯蚓塔。線上學(xué)習(xí)過程根據(jù)學(xué)生自身的知識基礎(chǔ)進行選擇性學(xué)習(xí)，對于學(xué)生個體更加有效。

（三）項目內(nèi)容從單一環(huán)境問題上升到整體生態(tài)環(huán)境大概念的思考

北京教學(xué)植物園是一個專門面向青少年開展自然教育活動的教學(xué)場所，日常會讓學(xué)生了解一些與環(huán)境相關(guān)的問題和技術(shù)方法，如土壤板結(jié)、植物病蟲害防治、雨水收集、落葉回收處理、生態(tài)堆肥等。該活動重點讓學(xué)生關(guān)注土壤板結(jié)的真實問題，學(xué)習(xí)和制作一些可以解決問題的小型生態(tài)景觀，引導(dǎo)學(xué)生在真實情景下，綜合運用跨學(xué)科知識，提高解決復(fù)雜問題的能力，由環(huán)境小問題思考生態(tài)循環(huán)的大問題。

該教學(xué)設(shè)計還有很多需深入思考的問題，例如，如何引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)關(guān)注并解決環(huán)境問題，如何合理安排課時和內(nèi)容，是否要將E-STEAM的全部知識內(nèi)容作為教學(xué)重點體現(xiàn)等。后期我們將開展教學(xué)實踐探索，開發(fā)觀察、維護、心靈驛站、蚯蚓食譜制作、蚯蚓糞肥轉(zhuǎn)化效果觀察、生態(tài)心理蚯蚓樹洞活動、蚯蚓塔維修和升級改造等延伸活動，持續(xù)探究拓展E-STEAM教育成效。

【參考文獻】

[1]黃宇，崔慧慧.以教育應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)[J].環(huán)境教育，2021（07）：48-51.

[2]黃宇.從STEM到STEAM，以“A”打造未來人才[J].教育家，2021（06）：38-39.

[3]秦德增，秦瑾若.核心素養(yǎng)視角下的STEAM跨學(xué)科融合模式研究[J].教育理論與實踐，2018，38（22）：52-56.

[4]岳偉，陳俊源.環(huán)境與生態(tài)文明教育的中國實踐與未來展望[J/OL].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報：1-9[2022-05-05].

[5]呂作文.關(guān)于跨學(xué)科環(huán)境教育校本課程的開發(fā)模式探討[J].高考，2021（33）：83-84.