融合工程的小学steam课程设计与实践研究

张向梨

steam教育是培养创新人才的有效途径，而工—科整合是我国steam本土化的主要方法，可见工程教育在小学steam课程中占据非常重要的地位。本文总结了steam教育的跨学科整合模式，并对工程整合的方法和重要性进行分析，然后在steam教材研发及在“高新全人教育”理念指引下全面实践的经验的基础上，尝试提出融合工程的操作性强的小学steam课程设计模型，并以具体课程案例的实践进行说明。

一、引言

当代教育以培养创新能力、能适应未来社会的人才为主要特征。美国知名学者格雷特·亚克门认为steam“作为一种超越传统的教育模式，可以缩小学生现有知识技能与职业所需知识技能间的差距，提升学生的就业竞争力”，对培养学生的创新精神有重要作用，提到教师应该鼓励学生在课堂上“质疑、反思，而不是依赖死记硬背，引导学生面向问题去创新，而不是强调简单应用”，把steam教育对培养创新人才的重要性提升到了一个新的高度。

二、融合工程的steam跨学科整合思想

（一）跨学科整合模式

针对steam教育整合的课程设计，美国马里兰大学赫希巴奇（Herschbach，2011） 提出两种最基本的课程模式：相关课程（the correlated curriculum）模式和广域课程（the broad fields curriculum）模式。相关课程模式中强调学科间的联系，遵从不同学科老师一前一后上课的模式。广域课程模式最常用的整合方式是通过活动（activities） 形成连贯、有组织的课程结构，即整合科学、技术、工程、数学、艺术的steam教学模式。相关课程虽然课程之间有联系，但是并未达到同时调动学生所有的知识经验去解决问题，因此本文遵从第二种课程整合模式。

（二）融合工程的stem跨学科整合思想

steam整合主要是“工—科整合”;整合的方法依据工程“成分”比重的多少有三种：应用延伸型、工程框架型、设计即探究型。应用延伸型方法是应用已有科学知识完成工程任务，是以工程为主的整合方法;工程框架型方法是以设计需求带动科学探究，探究结果提供反馈，成为科学依据，在这种整合中，科学与探究并重;设计即探究型主要是以科学探究为主，完成虚拟环境下的工程任务。

三、融合工程的stem跨学科整合设计模型

国内外一些学者对steam的教学模式进行了探索，对教师进行steam教学有一定的指导意义，但是指向性不明确、对于一线教师来说操作性不强。中小学高级教师郑贤讲述了基于3D课程的steam课程上课流程：设置情境、传授新知识、设计与实践，但并未总结出适合小学steam工程教学的一般模式。

（一）Discover（发现）

steam跨学科整合最核心、最重要的工作是项目或问题的设计，如果沒有良好的结构化项目设计，会导致学习困难、效率不高、挫折感强、学习收获不大等一系列问题。学生学习的过程就是解决实际问题和完成实际项目的过程，问题或项目构成了驱动学习的核心，也是教学设计中各环节设计的重要依据。因此教师提出的问题一定从解决实际生活问题出发，并且具有一定的挑战性。

（二）Do（实践）

实践过程不仅强调科学概念及知识的学习及掌握，也强调创新精神与实践能力培养的可持续性。侧重对生活知识的体验与经历，旨在培养学生的思维。

（三）Discuss（交流）

学生在这一环节，首先要自己阐述自己的作品的创新点、不足等，然后其他小组针对这个作品进行质疑和评价。评价时，可以对小组合作完成的作品按事先制定的评价标准，由教师或小组间进行评价。形成性评价偏向于使用量表、行为观察和知识测验等形式了解阶段性的教学成果和存在问题，及时对教学实施方案进行修改、完善。总结性评价一般安排在教学活动告一段落后，为检验学习效果是否达到预期的教学目标而进行的评价。评价结束后学生应进行迭代设计。

（四）Develop（拓展）

在这一环节，应该回归生活，询问学生利用所学到的知识还可以解决生活中的哪些实际问题。提升思维，提问学生还有什么创新的解决方法。另外，课程需要升华，增加课程的意义与价值。

四、结语

针对“国内stem理论尚未完善”以及“实践并未体现真正的全人教育思想”，以及一些学校对“工程”理念的理解不深入，出现的教育偏差，结合学校多年steam校本教材的探索实践，提出基于“广域”整合课程理论下的steam教学模式，希望抛砖引玉，能对steam教育事业的发展提供借鉴。

【作者单位：西安高新国际学校  陕西】