新时代下的“4C+STEAM”创新课堂

丁琳 余青何 张福祥 星文燕

摘 要 随着21世纪素质教育、培养高质量创新人才计划的全面推进，“STEAM”教育进入新的历史舞台，作为“STEAM”创新教育的探索者，我们认为学生的科技教育、科学教育在素质教育中具有重要地位。本文以LEGO课程WEDO2.0项目“小鸟喂食”为例，对“4C+STEAM”创新课堂进行多角度、深层次的阐述，让学生在探索过程中形成“4C+”意识，具备长期坚持学习的能力，最终有效地提升学生的创造、创新能力。

关键词 4C+STEAM 创新教育

中图分类号：G642文獻标识码：A

0引言

“4C+STEAM”创新教育，即将联系（connect）、建构（construct）、反思（contemplate）、延续（continue）与科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）进行多学科交叉融合，形成一个完备知识体系，并将其应用于实际的问题解决之中。该理念阐述了学生在与周围环境相互作用过程中，逐步建构起关于外部世界的知识体系，从而使自身认知结构得到发展。

在创新课堂教学中强调创新探索式学习，要经历“问题情景——建立假设——寻求证据——解释、交流与应用”的基本过程。教师应引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究，发展学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力。

“4C+”教育理念与“STEAM”创新教育的巧妙结合对中小学生的各个学科之间的相互渗透起到了促进作用，让学生的知识构架更加完整，本文将WEDO2.0项目“小鸟喂食”为例，多方面阐述“4C+STEAM”教育理念在实际教育教学中的应用与发展。

1“4C+STEAM”之联系（connect）

作为一名合格的STEAM创新教师，应将学生已学知识、兴趣与课程目标紧密联系，创造一个开放式的挑战或任务，为学生赋予一个问题探索并自主解决的角色，鼓励学生大胆提出自己的想法，激发独立思考的能力。

课程导入时，引导学生将“鸟类”这一角色与大自然联系起来，理解哺乳动物与卵生动物的区别，并且能够对鸟类这一生物的运动方式、取食、繁殖、攻击、防御等行为有一定的认识与了解，激发学生对大自然以及生物界的兴趣。“以导促学”，引导学生探究大自然的特点和规律、生物的特性，从视觉冲击和基础知识构建中受到启发。

教育的艺术在于懂得如何与现实取得联系，如何最大限度的调动学生思维的积极性。作为“STEAM”创新教育的探索者，我们必须重视课堂教学训练，掌握课堂联系的技能技巧，通过事物之间丰富的联系性来激发学生的兴趣思维。

2“4C+STEAM”之建构（construct）

课程过程中动手动脑密切结合，手脑并用能够极大限度的锻炼学生的各个方面能力。学生根据教学目标以及联系的内容，搭建自己在现实或想象中的物体模型。在搭建的过程中，学生既需要做到对目标任务进行策划、设计、建构，同时心、眼、手都必须到位。

在“小鸟喂食”模型的搭建中，运用齿轮传动、齿轮啮合等机械结构实现雏鸟在鸟巢中嗷嗷待哺的动作形态，同时运用齿轮传动比的知识，使得不同雏鸟处于各个运动状态。另外，使用运动传感器作为成鸟靠近鸟巢的判断条件，从而达到“喂食”的效果;程序编写方面，采用图形化可视界面，简单直观，同时运用逻辑条件、并列语句，再以运动传感器的不同状态作为循环条件反馈。在此过程中，能够极大程度的培养学生的抽象思维和团队协作能力。

这种构建过程，就像学习一门语言，需要一种把抽象化为具体的能力，就能了解、表达抽象的事物完成课堂任务，必须学习团队合作，让学生在互动中增进情谊，在学习中共同成长。

3“4C+STEAM”之反思（contemplate）

教师应该对学生反思总结过程提供帮助，鼓励学生有意识地思考在建构阶段遇到的困难、和自己解决的办法来获得的领悟。反思阶段是一个重新思考的过程，它常常发生在学生小组一起回顾、描述建构阶段时，同时教师在反思阶段扮演的角色至关重要，他们要帮助和确保提出的问题（教师或学生提出的问题）是能够促进学生的思考与表达，进而促进学生对知识的吸收。

在模型搭建和程序编写完成之后，教师应该对学生的反思过程作出评价。在鸟类哺育后代的行为背后，透露出更多的是物种繁衍的深深不息与“乌鸦反哺”感恩之念的道理。此外，部分鸟类数量濒危的严酷现实告诉我们：（1）人类只有做到与自然的和谐，才能减少或消除因生态破坏、环境污染和资源短缺导致的各种社会矛盾，人类社会才能持续发展;（2）人类只有科学认识大自然的规律，才能科学地合理地开发利用大自然;（3）人类只要科学地认识地球上生物的运行规律，就能有所发明创造。

4“4C+STEAM”之延续（continue）

鸟对人类的贡献是众所周知的，它启发了人类的智慧，为人类在物理结构、功能、通讯等方面提供了原理和蓝图。人类根据鸟类翅膀的特殊功能和结构发明出飞机并不断对其进行改造，同时根据鸟类眼睛对运动目标具有强敏感性、调节迅速性等特点，能够从相对运动景物中准确无误地识别目标，这对帮助飞行员识别地面目标、控制定位导弹等方面有重大启迪作用。

延续阶段为学生呈现一项具有挑战性的活动，需要学生用到在建构-反思阶段所学到的知识和技能。延续活动应给学生机会去应用所学到的技能，以及用所获得的知识进行尝试，同时，能够激发学生兴趣，培养学生的科学素养和创新精神，达到创新教育的最终目的，如此可见，延续阶段在教育中是必不可少的。

5结束语

“4C+STEAM”课堂是以教学、实践、借鉴、创新和实现的创新教育理念为基础，建构虚实融合的学习环境，旨在帮助更多学校创设新型学习空间，促使更多学生拥有学习的主动性与积极性，提高学习能力，获取最佳的学习效果。营造学生自由探索、敢于实践、勇于创新，善于合作的氛围。“4C+STEAM”课堂是迎接即将到来的知识经济时代而提出来的，它不仅是方法的改革和教育内容的增减，而是教育功能的重新定位，是带有全局性、结构性的教育革新和教育发展的价值追求，是新的时代背景下教育发展的方向，将来带来的是教育全方位的创新。

参考文献

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[2] 余建华.因校制宜，重点突破，积极推行高中新课程——浅析学校高中新课程实施的思考与探索[J].亚太教育，2015（21）.