STEAM教育综合实践活动模式的设计思考

张玉梅 王梦婷 曲倩倩

摘要：以学生为中心，提出STEAM教育综合实践活动模式的设计思路，并以此设计与开展《Get新技能——3D打印》教育实践活动。该活动促进了学生跨学科知识的习得以及综合能力的发展，更为后续STEAM教育综合实践活动的设计与开发提供经验。

关键词：STEAM教育;综合实践课程;活动模式

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）38-0146-02

一、STEAM教育综合实践活动模式的设计思路

STEAM教育综合实践活动不能仅靠单一的课堂教学，而要基于项目、围绕问题来开展，强调以学生为中心的自主探究与合作体验贯串STEAM教育综合实践活动过程，并注重学生获得知识的系统化与结构化迁移，以此实现培养学生跨学科的STEAM素养。笔者从师生活动视角出发，构建STEAM教育综合实践活动模式。活动环境与活动安全作为活动目标的前提，为活动过程与活动评价提供安全可靠的基础保障。活动目标是活动的中心，它指导活动过程及评价环节的设计与实施，并为活动环境与活动安全的搭建提供依据。

1.活动环境的营造。将数字化、基础化等软硬件设备资源融入综合实践活动中，形成一个丰富多彩、开放共享的活动环境，这样不仅为活动的顺利实施提供支撑条件，也更有利于学生全面学习和发展。可以根据学生的实际需要，建设多样化的活动空间，例如划分讨论交流区、查阅资料区、操作活动区、分享展示区等功能区域，为学习者提供更为全面且生动的体验环境。

2.活动安全的预设。综合实践课程是一种真实性、可操作性的学习活动，伴随一定的安全风险。而安全问题作为活动能否顺利实施的前提条件，贯串活动过程的方方面面。因此，尤为重要的先决条件就是要提前做好教辅设备的消毒处理，制订应急处突预案，不断提高安全防范意识，时刻做好安全引导并配备安全设备与救助设备。

3.活动目标的确立。教学活动设计的首要环节就是活动目标，它直接影响教师活动、学生活动以及评价反思等一系列环节的开展。因此，必须保持STEAM教育与综合实践课程的目标融合，将涵盖的科学、技术、工程、艺术、数学等多学科基础知识进行交叉、跨越、重组、融合为“问题”或“项目”，不仅仅要引导学生培养系统化、结构化迁移跨学科知识的高阶思维，也要培养其敢于探索、勇于尝试、乐于合作的积极态度，更要注重提升学生团队合作、主动探究、科学分析等综合能力。

4.活动过程的构思。学生担任探究者的角色，积极体验并主动探究。教师担任辅助者的角色，负责引导和观察，并在学生探究活动过程中，给予充分的尊重与理解。将课堂的主导权交给学生，由学生通过教师创设的情境，参与体验并从中感知和明确问题或项目的存在。然后根据需要解决的问题或完成项目的具體标准制订相应的解决方案，以小组合作的形式实施解决方案，并从操作过程中不断完善解决方案。

二、《Get新技能——3D打印》活动设计与实践

3D打印课程融合了多元学科知识体系，比如计算机、数学、建筑科学等知识领域，学生在做中学、学中做的过程中，潜移默化地将多学科知识进行综合性的应用。基于上述STEAM教育综合实践活动模式的设计思路，笔者设计并开展《Get新技能——3D打印》活动，具体活动流程如图1所示。

活动室具备丰富的网络化学习资源，并存有海量3D模型，支持学生自行设计建模，也可利用网络资源对下载的模型文件进行再加工。活动支撑软件为123D Design，全英文界面，均由学生主动探究和查阅资料，以亲身摸索经验掌握123D Design软件的基础命令。活动所需的ABS材料是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子结构材料。教师在活动中声明活动安全注意事项，切勿食用打印材料以及切勿触碰工作中的3D打印机内部机箱。在学生活动过程中，教师时刻保持安全防范意识，并做好安全引导工作。

活动目标主要以三维目标为切入点：（1）知识与技能方面，学生了解3D打印技术，掌握123D Design建模软件的基本操作命令，学会运用跨学科知识科学合理地建模，从而掌握建模的基本技巧。（2）过程与方法方面，以具体的任务为外驱力，通过小组探究、发散思维，提升创意设计能力。（3）情感态度与价值观，学生能够主动关注新技术，通过合作探究提升团队凝聚力，增进学生之间的情感交融。根据班级数额平均分组，由小组随机抽取任务卡，项目任务均为生活必需品，有手机支架、水杯、花瓶、笔筒等。活动任务重在引导学生多视角、多方面思考问题，避免思维定式。首先，以组织学校教师开展成果拍卖会的活动方案，调动学生的活动积极性，引导其初步构思与设计，制订设计方案。接下来，以合作探究的方式进行建模，学生从中感受设计图样从平面到立体的变化，并在虚拟建模空间中，通过设置建模软件的基本命令不断进行“建模”和“运算”，以此培养学生的科学、数学、工程素养，最终形成所需模型。

三、结语

综上而言，设计活动要关注学生创意方案的制订、合作探究的过程以及情感体验的收获，更要引导学生掌握跨学科知识运用的科学方法，并系统化、结构化地迁移到真实世界中，从而升华为自身解决真实问题的能力。因此，充分发挥STEAM教育理念在综合实践活动中的积极作用，就需要更多地思考如何在活动中将学生培养成为有能力、有创意的探究者，从而让学生在知识习得与能力培养方面收获质的飞跃，也为综合实践活动的设计与开发提供独特角度。

参考文献：

[1]恽竹恬.STEAM教育视野下的高中通用技术教学[J].创新人才教育，2018，（01）：76-79.

[2]马玉龙.STEAM愿景下的综合实践校本课程开发[J].基础教育参考，2017，（03）：38-39.

[3]伍碧瑶.基于STEM教学理念的机器人课程教学设计模式研究[D].湖南大学，2018.

Thoughts on the Design of the Comprehensive Practice Activity Mode of STEAM Education

ZHANG Yu-mei1，2，WANG Meng-ting3，QU Qian-qian4

（1.Key Laboratory of Modern Teaching Technology，Ministry of Education，Shaanxi Normal University，Xi'an，Shaanxi 710062，China;

2.School of Computer Science，Shaanxi Normal University，Xi'an，Shaanxi 710062，China;

3.Urumqi Youth Comprehensive Practical Education Center，Urumqi，Xinjiang 830000，China;

4.Shanghai Civil Aviation College，Shanghai 200232，China）

Abstract：Taking students as the center，this paper puts forward the design idea of STEAM educational comprehensive practice activity mode，and designs and develops the educational practice activity of "Get New skill-3D Printing".This activity promotes the acquisition of interdisciplinary knowledge and the development of comprehensive ability of students，and provides experience in the design and development of comprehensive practical activities in STEAM education.

Key words：STEAM education;integrated practice curriculum;activity mode