传统文化背景下小学围屋STEM项目的实践建构

黄少曼 郭凯璇

STEM教育将科学、技术、工程、数学完美结合，是一种注重实践的超学科教育理念，对未来新型人才的培养具有重要意义，因此在全球范围内受到了关注和重视，成为当下最热门的一种教育模式。

笔者将岭南优秀传统文化与STEM教育相结合，在本校开展《走近·围屋》STEM项目，引导学生运用解决问题的思维和路径去探索围屋文化，提高学生解决问题的能力及文化传承保护意识。

一、项目概述

项目以小学低段学生为主体，旨在将STEM教育与岭南文化教育有效结合，引导学生以“建设一座围屋文化博物馆模型”为总任务，大胆地探索及运用解决问题的思维方式和路径去学习。整个项目学生经历了对围屋文化“遇见—解密—重塑—展示”的全过程，经历了STEM项目式学习的“吸引—探索—设计—制作—测试—提升—展示”的全过程，逐步形成项目和工程思维，从而提高综合能力及文化传承保护意识，提升核心素养。

二、项目实施

（一）初识围屋前世今生，强化文化保护意识

在启动课上，学生观看不同建筑文化现存传承情况的视频，感受围屋建筑文化传承困境，并思考如何才能保护和传承围屋建筑文化，从而激发学生意识到文化保护的紧迫性，最后借助“围屋文化老爷爷”之口，发布“围屋文化博物馆建设招标工程”。

项目启动后，我们通过头脑风暴的方式，列出围屋博物馆建设应具备的条件，思考如何实现这些条件，需要解决哪些问题，进而分解为几个小但可以解决的子任务，形成问题清单，并共同确定解决问题的步骤。

教学片段：

师：建设围屋文化博物馆需要考虑哪些因素？

生：要了解围屋文化，要知道围屋建筑的空间布局，要牢固、美观……

师：要达到这些条件，我们会遇到什么问题？

生：可以通过哪些方式了解围屋文化？建筑应该怎么搭建？怎么绘画设计图？……

案例中教师引导学生将“建设围屋文化博物馆”这个大而复杂的“工程系统”分解为若干个待解决的任务，从而帮助学生有方向、有针对性地解决问题。

在馆长竞选会上我们确定了8位围屋文化博物馆馆长，由馆长设计队员招募令，组建了8个团队。在调研课上，我们教授学生使用浏览器查询资料以及外出调研的方法和注意事项，提供活动记录手册及资料包，提示学生根据启动课中形成的问题清单进行自主学习，收集有关资料并及时记录整理，最终根据所填调研单内容形成项目调研报告。学生通过观察比较、实地调研、网络信息检索等活动，认识了不同建筑文化的特点，了解不同建筑文化的现存传承情况，从而更加深入地认识到围屋的前世今生，其文化传承保护意识不断强化。

（二）探秘围屋布局特点，提升动手实践能力

学生在充分了解“围屋”的信息之后，还需要更真切具体地认识围屋。因此学生不仅要实地勘察了解围屋，还需要通过小组合作搭建围屋木质模型，认识围屋空间布局特点，掌握围屋搭建的基本方法。

在解密课中我们向学生抛出以下两个问题，并以此为驱动与同伴合作探究：围屋的空间布局有什么特点？建筑应该怎么搭建？（从内向外，由下至上）

通过解密课的搭建体验活动，学生按照图示搭建围屋木制模型，培养了动手实践能力，提升了小组合作意识。此外，学生还需要探究围屋的空间布局、材料和设计的特点，锻炼了空间分析能力，进一步发展探究意识。

（三）设计制作围屋模型，培养设计创新思维

设计课上，在明确项目设计流程后，学生开始自主撰写项目设计书，各组依次进行设计方案汇报，主要从展示介绍设计图、可行性分析、成本预算等多方面进行汇报，其他小组和教师倾听并提出意见和建议。在这个环节中，我们带着学生一起讨论了围屋模型的评价标准：防风、抗震、防水，丰富的文化元素，合理的展区安排等等。由于三年级学生暂未学习到圆规的使用和立体图形的绘制，我们在此增加了使用尺规工具作图的技能教授，并以三视图代替立体图形的绘制。在讨论用材及成本预算时，学生们集思广益，提出了许多解决方法。

在自主撰写项目设计书的交流分享中，学生首先用黑笔形成设计初稿，再用红笔在原设计图上修改，这样可培养孩子们“再设计”的工程思维，让他们明白所有的设计都是不断地迭代的；其次，红笔可将“再设计”思维可视化，学生学会在理解和分析具体问题的基础上，运用科学知识和技术工具，考虑问题需求、资源总量等因素的限制，在诸多问题解决方案中选择更具创造性和整体性的方案，并最终解决问题，其“设计思维”得到一定培养。

制作课上，孩子们根据设计课完成的项目设计图开始进入工程制作环节。制作之前，我们介绍了各种常见工具的用图、使用方法及注意事项，以确保制作过程中的安全问题。孩子们明确工程制作任务后，开始在采购的材料上绘制工程图，根据工程图裁剪搭建围屋模型，最后对搭建的模型进行装饰美化。在这个环节中，各小组成员忙中有序，有的负责挑选材料，有的负责在木板上画图，有的负责打磨、粘合……小组成员分工合作，为打造一个作品凝聚力量。在制作过程中，我们也不时提醒学生将遇到的问题、困难或对原来方案改进的地方及时记录，以养成收集过程性资料的习惯。

通过每一次的设计与再设计、重塑与再重塑，学生积累建构技术经验，形成技术和工程思维；通过多视角的观察，跨领域的思考，学生突破原有的思维定式，创新思维得到进一步提升。

（四）测试展评围屋模型，架构工程评价思维

在优化课上，学生通过仪器检验围屋防水、防风和抗震的功能，根据测试结果再一次改进围屋博物馆模型，在反复测试中不断优化完善。

在实施方案的过程中不断改进作品是工程制作中很重要的一步：优化。在优化环节，我们使用设备测试的方法，提醒学生根据测试结果进行调试，同时提示学生对调试结果建立数据关系并形成图表，一次次有依据地调整结构，建立工程测试的数据意识。而在一次次测试优化的过程中，学生也开始对影响围屋模型性能的因素有了更深入的了解，不断建立系统优化意识，从而形成工程思维。

总结课的产品发布会上，学生共同制定评分标准，我们引导学生对产品外观、布局、特点等多方面设置公平的测试方案和评分标准，各团队进行展示介绍，邀请其他小组和老师根据评分标准进行评分和投票。

发布会片段：

小组1：我们的围屋叫做“光明”围屋，它最大的特点就是改变了以前围屋采光性差的缺点，我们采用透明的塑料膜和大窗来实现，同时我们采用木条对其进行加固，让我们的围屋采光达到最大化。

小组2：我们的围屋叫做“现代”围屋，我们保留了传统围屋的中轴对称结构和三层次空间，由于传统围屋隐私性不是很好，所以我们在每个围屋的房间都设置了独立的生活空间，方便现代人进行居住。

小组3：我们的围屋叫做“净水”围屋，优点在于我们的排水性能特别好，在每个地基的下方我们都设置了塑料管进行排水，同时我们还对天井进行了改造，采用塑料膜保证采光也防止漏水……

在传统课堂中，对学生的评价主要来自教师，一般以考试成绩为主，对学生的学习过程、能力提升、情感态度等因素的评价有其局限性。在产品发布会的项目评价中，我们强调多元化主体共同参与，将教师评、学生自评、学生互评有机整合起来，让学生成为评价的主人，项目实施过程中将评价嵌入课程，帮助学生养成评价思维。

三、项目启示

本次项目结束后，我们对参与项目的学生进行了学习满意度调查及参与意愿调查，学生对于继续参与项目的积极性非常高，且在同学们的收获中，团结协作精神、传承保护文化、共同解决问题、搭建围屋乐趣等语句高频出现，孩子们在项目中体验了围屋文化的魅力，也了解了工程流程，提高了问题解决能力和文化传承意识。

《走近·围屋》STEM课程虽已结束，但文化传承的意识、项目式的学习方式以及解决问题的思维都会在项目组师生的心中生根发芽，未来我们将继续努力，助力岭南优秀文化传承，提升核心素养。