组织“游乐园项目设计与创建”学习提高学生创新性思维能力

◇李 清（浙江：绍兴市柯桥区浙光小学）

游乐园对每个学生的吸引力是不言而喻的，但要在学生中开展游乐园项目的创建却是充满挑战的。在低年段学生中开展STEAM 项目研究，不仅受限于学生的年龄、学识、能力等众多要素，而且在项目推进过程中，也受制于项目本身的吸引力、项目的可操作性等因素。尤其是当以探究的成品呈现时，往往会出现成品质量不高，甚至无法完成作品的现象。因此，以低年段学生感兴趣的项目作为学生探究的发起点，让学生在探究过程中通过尝试、实践、改进等一系列操作，以乐高器材作为学习材料，以“游乐园”为主题设计情境的“游乐园项目设计与创建”STEAM 项目应运而生。我们以该项目为例，谈谈教师如何通过课堂教学的三个环节开展STEAM 教学。

一、分组设计，实现项目的多元效果

每一个学生心中的游乐园都是不一样的。项目开始阶段，下发“任务单”，通过教师创建情境、任务单解读、乐高材料发放，在学生明确任务之后，由8 名学生组成项目小组，在自己的活动区域内进行游乐园项目的主题讨论与游乐园情境布置、模型创建。这个阶段需要2～3 个课时。在小组合作中，项目的教学以及学生的学习朝着更加多元的方向发展。

（一）组织方式的多元化

设计环节，课堂主要流程如下。

学生领取“游乐园项目设计与创建”任务单，以小组讨论方式确定创建主题；

在课堂上，教师获取学生想法、设计方式等信息；

教师提供跨学科知识，增加学生的知识储备，细化设计的目标；

小组内“头脑风暴”，促使学生参与设计，丰富设计方案，提升设计品质；

小组内开展分工合作、设计图纸（描述）、规划工程步骤、阐述作品想法、预估材料和时间情况。

通过五个步骤展开相应的交流讨论，使项目的设计更加科学、可操作，设计的方案具有多元性，学生的学习方式也朝着多元化方向迈进。

（二）学习方式的多元化

在项目实施过程中，充分考虑低年段学生的年龄结构以及心理特征等因素，采用“分区域”的方式推进小组项目式学习。一方面避免了低年段学生判断能力弱、喜欢从优的问题（在低年段教学中经常发现，对于一个问题的看法，往往当某一位学习较优的学生回答或者集体取得共识后，便很少有学生会提出新的想法以及更有创造性的观点，这是由低年段学生的年龄小所导致的）；另一方面“分区域”的方式也充分体现了项目学习所支持和体现的学生的自主性。学生在项目学习过程中主动参与团体活动，协同其所在的项目小组，直接在实践中对学习项目进行探究。学生的探究活动不仅可以在真实的小组内完成，也可以通过小组合作群开展线上的交流学习。

（三）设计作品的多元化

课堂设计环节完成之后，项目的开展延伸到了课后。学生利用课后时间上网查找更多的游乐园图片以及观看游乐园项目的运动场景，同时将这些资源及时分享到自己小组内，方便组内成员一起学习。这是项目实践前的准备，方便小组内成员达成设计的共识，保证项目在设计中朝着个性多元化方向发展。

在设计过程中，为了提高项目后续的可操作性，教师要发挥重要的引领作用。如何提高学生的设计效果？首先是教师要引导学生学会制作简图。简图的设计制作需要以绘画作为基础，交流、描述、讨论以及形成小组共识之后，小组成员需要合力进行简图的设计。在绘制简图的过程中，需要增加科学原理的解释，以保障设计成品的可行性。对于低年段学生来说，科学原理的解释并不要求精准，能将设计的项目简单利用科学知识进行解释即可。在绘制简图过程中，还需要增加材料的预计数量，学会科学合理地应用材料，为实践环节做好铺垫。

分组设计的过程，是全班进行“头脑风暴”的过程。各个小组依据自我的个性特点以及对游乐园项目的理解，设计出属于自己的“心中的游乐园”，发挥与锻炼学生的创新思维。而各个小组不同的设计图，正是学生各种“前概念”知识的呈现。分组设计有助于STEAM 项目的作品朝着多元化方向设计。

二、玩思共生，提高项目的学习效果

2022 版的《义务教育科学课程标准》指出：为了培养学生的科学素养，教师要为学生提供多样化的学习机会，如探究的机会，综合运用知识解决真实情境问题的机会。在真实生活情境中发现问题、解决问题，无论是对于激发学生的探究兴趣，还是培养学生的科学素养，都具有很好的推动作用。在真实情境下发生的科学探究活动，能拉近科学探究与学生的距离，给学生提供挑战的机会，有助于培养学生各方面的能力和素养，树立自信心。

“游乐园项目的设计与创建”就是在学生兴趣基础上开展的一项项目式学习活动。基于小组的设计，在游乐园项目的创作过程中，以游乐园“玩”的项目的创建，学生设计图纸后，开始搭建属于自己小组的游乐园设备。学生会在搭建过程中思考与检验设计的科学性与合理性。比如，游乐园项目的过山车场景搭建，学生在搭建过程中，出现了过山车无法跑完全程的问题。低年段学生没有太多的“力学”知识的储备，在设计过程中，学生不会考虑到这个问题，而在实际创作过程中，这却是个真实存在的问题。在搭建测试过程中，学生发现了这个问题，通过不断调整过山车轨道的高低，学生渐渐地发现了调整过山车轨道的方法，直到最后能保证过山车顺利跑完全程。又如，在创建游乐园项目的装饰场景布置时，学生设计时并没有过多地计算这部分材料，在进行游乐园装饰区域搭建时，就出现了材料不够、材料颜色不均匀的问题，影响了整体效果。这对于学生看来是“失败”，但对于教师来说，却是学生很好的学习机会。STEAM 的学习正是为解决实际问题而开展的，低年段学生能够在这个过程中不断学习、思考、改进，对于以后的学习非常有帮助。在这个过程中也培养了学生勇于质疑、敢于批评改正的精神。

真实生活的情境和良好的素材能够带给学生熟悉的体验，也能够给他们提供有效的学习和交流机会，有利于学生积极地参与到科学探究的过程去中，对科学知识有更深刻的认识与理解，也有利于学生情感、态度、价值观等方面的发展。学生搭建乐高器材，原本只是一个“玩”的过程，但是通过STEAM 项目式学习，将“玩”与“思”结合，在“玩”中去学习，去实践，去创造。

三、小组融合，展现项目的实践成果

基于真实情境的STEAM 探究活动，有助于保持学生的探索兴趣。学生对于科学的探索原本是充满兴趣，但随着项目的深入以及所运用知识的增加，低年段学生的探究难度也在增加。这时候学生容易形成“逆反”心理，对研究活动渐渐失去兴趣。但是基于真实情境的探究活动，给了学生“够得到”的希望，保持了学生科学探索的兴趣。

“游乐园项目的设计与创建”作为低年段学生开展STEAM 学习的一个项目，通过之前的分组设计与小组创作，学生经过近一个星期的实践，能够完成成品。如果说之前的STEAM 项目学习过程是小组内“闭门造车”的话，那么小组融合阶段就是各个小组“博采众长”。在小组融合阶段，各个小组将自己的作品呈现给同伴，每个学生都可以去体验各个小组游乐园项目的制作成品，也可以对自己的游乐园项目进行更深层次的优化。

小组融合是对整个项目的提升，游乐园设施的设计与创作的成品，有些小组重复了，有些小组与众不同。这些都不是评价的重点，对于这个项目的评价，关键在于学生从设计、创作以及展出中所表现出来的参与度、设计能力、动手能力。当所有游乐园的作品集合在一起时，STEAM 教室便成了一座真正的乐高游乐场。在实施项目过程中，有一个班级通过近一周的创作，全班近三分之二的小组都围绕“过山车”这个项目进行了创作。经过设计、改进、创作，到小组融合阶段，STEAM 教室成为一辆辆“过山车”的聚集地，学生交流着过山车的创作收获，分享着过山车的成功经验，使得“过山车”项目在这个班级精益求精。还有一个班级在设计与创作时，各个小组的作品都卓尔不群，到了小组融合时，每个小组的作品呈现在大家面前，整个STEAM 教室成为一座乐高游乐园。学生在其中不仅相互探讨，更能体验操作，对整个项目的学习兴趣更高。

“游乐园项目设计与创建”作为低年段学生开展STEAM 学习的一个项目，从学生的心理特征和能力水平出发，引入学生感兴趣的乐高材料作为创作材料，让低年段学生也能开展一个历时较长的STEAM 项目研究。教师在课堂教学过程中，引导学生深入思考、实践，保证学生有充足的实施项目时间；学生在分组设计、学思创造、小组融合各个阶段中不断体验STEAM 教育带来的学习方式的变化。这为低年段学生开展STEAM 教育提供了很好的范本。