基于学校特色的小学 STEAM教育课程建设

吴业靖

佛山市南海区狮山镇联和吴汉小学

摘要：STEAM教育已成为当前国际教育研究与改革普遍关注的热点问题，其有效实施是一个系统的工程，需要通过制定STEAM教育政策，加强STEAM学科课程渗透，实施STEAM有效课堂教学，促进STEAM教师专业发展，开设STEAM活动课程，开展STEAM教育科学评价，从而构建适合本校特色的STEAM教育体系。

关键词：STEAM教育； 教育体系； 实践；核心素养

新课程改革提倡创新教育和体验教育理念，而体验教育的核心是学生主动积极参与学习，这方面与创客教育有共同点，都是以培养学生的创新精神和实践能力为重点。

很多学校在开展STEAM课程中都会遇到各种困难，下面我就本校的实践经验，谈谈小学STEAM创客教育该如何结合学校特色有效进行。

一、打造一支出色的STEAM团队

我校从2016年开始走上了STEAM的探索之路，组建了一支由多学科教师组成的STEAM教师团队。随后团队成员多次到广工大研究院等创客基地进行考察，同时寻找合作路径，和广工大研究院共同联盟。在联盟的支持下，教师们进行了基于学校特色的STEAM课程的开发与实践。

在这些学习和支持中，团队迅速成长。如团队根据学校特色，着力打造了一个本土化的城市STEAM项目，将“武术之乡”的课程融入3D打印技术与工程，升级成3D城市课程，开发了校本STEAM课程。

在开学与实践这些课程中，团队得到了锻炼，先后有100余篇（件）论文或作品获得省市级奖励。

二、构建一个校本化的STEAM课程体系

学校基于跨学科学习理念，开发了“信息与智能”、“电子与遥感”、“工程与建模”、“工艺与人文”、“航空与航海”、“实验与实践”6个领域的STEAM课程群。

1.基于学科知识·方法整合取向的STEAM课程开发。

我们开发的STEAM课程，是根据各学科内容标准，从学科整合、学段进阶、主题联系等维度将学科内容，改造成以问题为核心的课程组织，并将其进行重组。如“电子与遥感”课程开发思路：该课程从电路、无线控制和搭建出发，运用科学、劳技、信息技术等知识，采用电子百拼等多种载体，使学生对想象和概念中的内容进行实体化的创造，解决生活和学习中存在的问题。

2.基于社会生活·经验整合取向的STEAM课程开发。

我们从改造和完善现有社会、学校、家庭生活的角度，选择基于真实问题情境的典型项目进行结构化设计，把多学科知识融合到真实的社会性项目。如“信息与智能”课程，我们鼓励学生关注生活，从生活中发现问题，并尝试创作作品解决问题。同时利用图形化编程方式降低编程难度，利用Arduino模块降低硬件连接难度，利用3D打印与激光切割等快速成型技术提升作品工艺，使学生把关注点更多聚焦在发现问题与有创意地解决问题上。

3.基于学习进阶确定STEAM内容的年级分布

学习进阶实质上是对核心概念理解的逐级深入和持续发展。我们结合我国STEAM学科整合与课程改革趋势以及小学生课程内容的整合，建立了包括数学、科学、信息技术等学科组成的STEAM学科课程，并研制各个学科的课程标准，以实现循序渐进培养学生核心素养的目标。

三、建立课程资源支持体系

这些年来，我们按照“内外联动、多方参与、系统建设”的思路，与研究院、教育科技类企业等开展合作，逐步建立学校STEAM课程资源支持体系。

如我们与乐高教育进行深度合作开展STEAM教育就是一个很好的案例。乐高教育提供硬件、软件、STEAM课程、教学评估工具、教师培训课程等一整套解决方案，在学校建设乐高创新探索中心，研发乐高STEAM课程群。我们借助乐高教育一流的课程研发团队，为教师实施STEAM教育提供海内外的主题式、参与式培训及优秀案例的展示、交流、出版平台。

四、实施有效的STEAM教学方式

我们在STEAM教学中，一直强化8个步骤，即想象、提问、计划、创作、测试、改进、分享和反思。

以“车辆涉水报警”为例，该项目6个课时，分为两个小组实施。第一节为想象与提问，提出研究主题。课堂上，教师请大家想象假如汽车行驶在路上遇到了一个水坑，那车辆该如何通过这个水坑。教师布置的作业是考虑要制作的作品的方案，并阐述其中的想法。第二节为讨论与计划，旨在思考解决问题的对策。两个小组的同学提出了各种车辆过水坑的方案，说明解决这个问题的技术和关键点，探讨设计中的艺术元素。

教师布置的作业是确定要制作的最终方案，并准备相关材料。第三节为创造与制作，旨在通过实践完善解决方法。两个小组的同学动手设计制作车辆的模型，记录问题、预计作品制作完成后是否可用。第四节为测评与提升，两个小组的同学展示当水漫过车辆的某个关键位置时报警器开始报警，着重说明作品的原理和特点，并分享制作中遇到的挑战和解决的办法。第五节为分享与展示，两个小组的同学继续分享各自思考和制作中的经验，从肯定、否定、兴趣点3个维度做出互评。第六节为反思与总结，两个小组的代表呈现互评结果，师生交流学习历程。

五、开设STEAM系统活动课程

在两年的STEAM教学的研究和实践中，我们不仅重视学科课程的渗透和学科教学的创新，而且构建了“学思维——学探究——学创新”三层级STEAM活动课程，开设了创客教育的精英班，普及班和社团兴趣班。在开展创客教育的途径上，不仅涉及3D打印笔单方面的技术知识，我们还和科技活动联合，比如，创客教育融合了车辆模型比赛和航海航空模型比赛等，以此谋求创客教育教学手段的多样化。

我们的3D打印基础课，通过用3D打印笔制作小组名片、花鸟、动物、建筑物等平面和立体模型，让学生学会观察身边的生活事物、感知平面和立体的区别，提高学生动手能力、团结协作能力和逻辑思维能力。

编程课是基于mblock软件的图形化编程教学开设编程课程。在mblock中，程序语句都被图形化，所以编程就像堆积木一样简单，非常适合初学者；而且课程将不同领域的知识融合在一起，通过搭建、编程、手工、实验等活动，提高学生的逻辑思维能力、创造能力和问题解决能力。

在探索中，我们发现，STEAM教育体系是动态的、开放的，所以在STEAM教育推进过程中，我们注意整合各学科人员及教师等力量，促进STEAM教育体系的可持续发展，注意团队在STEAM政策研究、课程建设、教学模式探索、评价体系构建等方面发挥科研引领和实践示范作用，也注意和社会团体协同发展，争取校外学习和活动的场所、资源等。

参考文献：

1. 胡卫平, 首新, 陈勇刚.(2017年)《中小学STEAM教育体系的建构与实践》.  华东师范大学学报(教育科学版) 

2. 韩葵葵, 胡卫平, 王碧梅. (2014). 国际科学教学心理的研究进展与趋势. 华东师范大学学报:教育科学版, 32(4), 63-70.

作者简介:吴业靖，佛山市南海区狮山镇联和吴汉小学创客老师，2016年以来一直辅导学生参加各种创客比赛，2019年辅导学生参加广东省第十七届中小学发明比赛被评为“辛勤园丁”， 2020年因教学成绩显著被评为南海区优秀教师