从创意设计的角度出发，浅谈STEAM教育在课程中的运用

熊瑶

【摘要】本课的设计基于真实的任务情景——市民对未来交通工具的需求，引导学生基于科学知识（传感器、能源）和仿生学知识（外观设计）、技术知识（使用、管理、理解和评价的能力）、工程知识（逻辑思维）、艺术（构图美观）、数学（绘图比例）相结合，绘制未来交通工具设计图，让学生从创意设计的角度出发，培养学生的艺术审美与逻辑思维。

【关键词】STEAM教育;创意设计;跨学科融合

一、STEAM教育发展的现状

在国家政策层面，2015年，教育部首次正式提出“要发展STEAM教育和创客教育”，引起众多机构参与STEAM教育的热潮。2017年，国务院发布的《新一代人工智能规划》中明确提出“我国中小学要开设人工智能、编程等STEAM教育课程”。2018年，教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》提出“人工智能、编程课程将会被纳入初、高中学业水平考试”。国家政策的相继出台，再一次将市场对STEAM教育的热情推向了新的高峰。

广东省的STEAM教育近年大力发展，凭借沿海城市开放优势，又毗邻STEAM发展领先地香港，2018年STEAM教育突破呈现突破式增长，全省共13所全国STEAM领航学校、38所种子学校脱颖而出。2018年12月，广东省教育研究院举办新时代广东省中小学幼儿园科创和STEM教育优秀成果展示交流活动，300余人共同展示STEAM教育成果。

2017年，佛山市教育创客培养计划项目经过为期三个多月的系统专业培训，中小学、幼儿园共155人获得创客创新师资。佛山科学技术学院院长出席活动并作STEAM教育专题报告。

顺德区，以佛山市顺德区世纪小学（以下简称“我校”）为例，校长组织了一群不同学科的教师，对STEAM课程该如何开展进行了研究，自2018年以来，我校不同学科的教师三两合作，创作了“非遗传承——鱼灯制作”“垃圾分类知多少”等十余节跨学科融合课程。

二、当前STEAM教育中存在的问题

STEAM教育面临的最大的问题和挑战在于：一线教师很容易把STEAM简单地处理为传统学科知识简单的、机械的拼盘与混合。还有人批评说，STEAM事实上变成了知识的“大杂烩”。很显然，知识的拼盘式“综合”和“统整”，并不会达到设置综合课程、课程统整以及开展STEAM教育的本来目的。

STEAM教育虽然兼顾到了各学科知识之间的横向联系和彼此融通，但是，在实践层面，很容易导致学生浅尝辄止的学习。如何在STEAM教育实践中帮助学生由浅层次学习走向深度学习，对教师而言，可以说是面临着巨大的挑战。

三、解决的办法及方向

首先，开设培训师资。2019年至今，越来越多STEAM的课堂展示、课例创作的竞赛、线上线下STEAM教学的培训、高峰论坛等，都代表了国家对STEAM教育的重视，这也无疑都增强了教师对STEAM教育的认识，促进了教师对STEAM教学的理解。例如，美术教师上STEAM课，还是应以科学为主导，立足实际解决问题，除了想象力和创造力，STEAM思维还需要让学生回归到真实的世界中来，并培养他们在创意设计过程中的逻辑思维。最后，物化的呈現可以是设计图，但是不能只靠天马行空的假想，应该是真实可以制作出来的设计图。

其次，发行权威的教材。参考和借鉴的成熟经验与模式，可以避免网络资源匮乏地区教师对STEAM教育的缓慢探索。学校也可作为校本课程，将STEAM课常规化，培养学生全面发展的能力。

最后，鼓励师生多实践。STEAM课不应只局限在课堂之内，甚至可以走出校园，学生自己去采访、调查，通过真实所看所想，互谈对未来城市规划的看法、对未来生活的展望，找到真实的问题去解决，去创新，通过实践的过程收获全方面的能力。

四、从创意设计的角度出发，STEAM在课程中的运用

本课是选自广东科技出版社《STEAM创新教育实验课程——未来交通》中的第一章第三课《现代出行与未来出行》。因为最后的物化形式是设计图，所以非常适合基于STEAM教育理念的小学美术教学研究。随着科技的发展，交通系统正朝着越来越智能化、人性化和绿色环保的方向发展。本节课在学生对现代交通有了一定了解的情况下，让学生基于现代交通工具的优缺点设计未来交通工具，在项目式学习中，让学生学会工程设计方法。本节课处于本章的第三节，学好本节课，将有利于学生对本章两个学习目标的达成，即：合作设计出实用的未来交通工具，养成节能、环保的出行习惯。

本节课围绕“设计未来交通工具”专题，课前组织学生去采访，总结出市民对未来交通工具的期望：“安全便捷、节能环保、舒适美观等”。课堂上立足真实问题，讨论解决办法，学习科学知识的“仿生学”原理，创意设计交通工具的外形、重温不同“传感器”的作用，添加进自己的设计图。运用数学知识“比例尺”，在展示环节描述自己设计的实物尺寸，达到艺术知识与“设计图”图文并茂的效果。

这本教材针对的是小学五年级学生，五年级的学生已经有了一定的科学素养，已具备了初步的探究能力，他们乐于动手、善于操作。为此，该课教学时，能更好地实现沉浸式教学和深层学习。

（一）情境导入，畅想未来交通

以一个交通工具的发展史的视频开始，然后动画人物小Q出现，发布任务，任务是让学生分小组去了解现在不同年龄阶段的市民对未来交通工具的需求，从大家的需求入手，去设计未来的交通工具。接下来，播放课前不同小组的学生采访不同年龄、职业的市民的视频。观看完视频后，学生交流、总结并板书出市民对未来交通工具的期望：安全便捷、节能环保、舒适美观。

（二）师生合作，理清设计思路

1.提问学生，如果要设计出安全便捷的未来交通工具，得从哪方面设计？学生讨论，师生共同探究未来交通工具的内部功能。学生打开桌面装有传感器的盒子，回顾超声波传感器、人体红外传感器和温湿度传感器的功能，PPT总结各传感器功能和用途，教师板书可以实现安全便捷的内部功能。

2.提问学生，现在节能环保的能源有哪些？他们又有什么优缺点呢？学生讨论回答教师板书：风能、电能、太阳能等。PPT展示这几种能源的交通工具图片。

3.提问学生，怎样的未来交通工具是即舒适又美观的？随后教师提问学生什么是“仿生学”，学生讨论后举手回答。教师在PPT上展示3幅运用仿生学原理设计的交通工具，一边展示一边提问学生，这个交通工具是仿生哪一种生物，除了美观之外，这样模仿的实用目的是什么呢？例如，鲨鱼流线型的外形是可以减少阻力的、甲壳虫的拱形是最坚固的等。教师展示自己设计的未来交通工具，一辆代步小汽车，它也是用“仿生学”原理设计的，提问学生看外形整体像什么生物，这样设计的目的是什么？教师总结并板书。

4.提问学生，除了这几个方面，我们还可以从哪些方面设计未来交通工具？例如，材质、内饰等。学生总结，并板书。

（三）小组合作，设计未来交通工具

1.组织学生讨论，你们想设计什么类型的交通工具？天上飞的、海里游的、还是地上行驶的？单人行驶还是多人行驶的？布置任务：基于市民对未来交通工具的期待，充分利用小组现有的资源，小组合作设计，注意图文组合和谐、构图饱满。

2.融入数学知识，教师提醒学生标注比例尺在设计图上，这样可以得知设计的作品的真实尺寸。

3.教师巡视并适时指导。

（四）汇报分享，展示未来交通工具设计图

小组就安全便捷、节能环保、舒适美观等方面对设计进行分享，学生点评、教师点评，随后大家从安全便捷、节能环保、舒适美观、小组合作交流、有无其它附加功能，这五项对他们进行评分。评价的过程是一个巩固所学、反思、提升的过程，教师要善于抓住学生亮点进行肯定，梳理学生大胆创新，勇于实践的信心。

（五）情景回顾，升华情感

教师播放小Q总结影片，学生思考并感悟本课所得，为下节课制作未来交通工具模型作铺垫。

五、教学成效

这一节课可以看到基于STEAM教育理念的美术课堂是高效、有意义的。

（一）基于STEAM理念的教学设计激发学生的教学动机

从情境入手，学生沉浸在轻松自然的氛围中，学生在真实的情境中轻松愉快地学习。教学设计简洁明了，符合学生学习规律。教学过程中引导学生概括市民对未来交通工具的需求，基于市民的需求，从环保节能、安全便捷、舒适美观三方面给学生搭建支架，大大减少了学生在设计时的难度。

（二）基于STEAM理念的项目实施过程提高学生动手能力

基于STEAM教育理念的美術课程，在教学过程中有力地提高了学生的动手能力。在单纯的用笔绘制设计图下，增加了粘贴内部功能贴画、文字解说、比例尺计算等。学生不只是坐在自己的位置上，而是促使他们动起来，协作起来。让学生合作绘制未来交通工具设计图，同时鼓励学生去问，可以跨组去参观学习，让学生在相互对比中，绘制出图文并茂的设计图，再根据分工合作的要求，由小组讨论投票选出优秀作品，每一环节都让学生有参与感，并投入进去制作，大大地提高学生的动手能力。

（三）基于STEAM理念的课程满足学生多层次需求

五年级的学生之间开始有比较大的差异性，基于STEAM教育理念下设计的课程可以满足不同层次学生需求。有的学生在美术方面有特长，有的学生科学知识储备强，有的学生在语言上比较强，通过这个项目的开展，合理的分工，可以兼顾到每个学生的特长，发挥学生所长，让学生在合作中取长补短，既满足了一些学生深层次的学习需要，又增强了学生的自信心，给学生带来成功的喜悦感。

六、实践反思

STEAM理念的美术教学需要教师有更多的学习与思考，教师应充分分析教学内容，结合教学实际，设计出符合教学现状的课程。在实施课程时候，允许学生犯错与失败，只有在反思中找到原因再改进，才有成功，这也是STEAM课程的魅力之处。

本次实践中笔者也发现，这节课设定的是一课时完成，所以并没有让每个小组都上台来展示作品。如果设定为两节课，一节课师生互动教学、学生做，第二节用于小组作品评价，学生会有更大的收获。小组的作品可以不仅限制在课堂内的自评、互评、师评，还可以加入更多人的评价。例如，与家长视频，让家长对学生的作品和课堂表现进行评价，回访之前采访的市民，问他们这些作品是否符合自己要求并提出建议等。专业和非专业的人，都能给出不同的建议，课堂会更多元化，也会引发学生更多的思考。

参考文献：

[1]肖川.义务教育美术课程标准（2011版）解读[M].武汉湖北教育出版社，2012.

[2]肖林姣.美术与教育——STEAM视野下的美术课堂的启示与反思[J].大众文艺，2021（7）：188-189.

责任编辑  李  源  美术编辑  李泽文