基于STEAM模型的地方特色研学旅游课程设计

罗斌

【摘要】甘肃省酒泉中学研学旅行深度挖掘酒泉当地研学旅行资源——丝绸之路酒泉站，采用STEAM模型，结合“宇宙航行”教学内容，开发研学旅行课程，阐明课程设计思路，增强学生爱国家、爱家乡的热情，提升学生研学旅行效果，传播当地经典传统文化，感受丝绸之路精神，增强家乡自豪感、自信心.

【关键词】STEAM模型；研学旅游；课程设计

我国教育部2017年发布《中小学综合实践活动课程指导纲要》，明确将研学旅行纳入综合实践活动课程，并界定为必修课程.在“CNKI期刊”检索页面输入“中学研学”可以检索到389篇文献资料，不但有传统研学旅游课程设计，还有陶瓷艺术、传承红色基因等主题研学游.从研学旅游课程设计角度查看相关结果，其中地理学科相关论文占比最高，占42.9%，其次为历史学科11%，占比最少的是物理和政治学科，占比均为0.8%，可见物理研学旅游课程的设计开发的空间很大.

基于对当地研学资源的深度挖掘，发现丝绸之路酒泉站拥有“全国研学旅游示范基地”称号的酒泉卫星发射基地、历史悠久文化底蕴深厚的敦煌莫高、新中国第一个石油工业基地玉门油田基地等优质的研学资源.本课题研究小组采用STEAM模型，深度挖掘丝绸之路酒泉段内的研学旅游资源，开发和探索研学资源与教学体系中物理学科实践力的结合点，研制研学旅行导学案，并开展实施，本文以普通高中物理（第二册）“宇宙航行”教学内容为例.

1 STEAM模型概念及设计导学案思路

1.1 STEAM模型概念

STEAM模型包括科学-S、技术-T、工程-E、艺术-A、数学-M等五个部分，这五部分不是单一的个体，而是相互组合、相互渗透，强调学生学习过程的实践性和体验感，重视解决问题中能力的发展，培养全面发展的人的思维能力，是一种新的教育理念和学习方式.

1.2 基于STEAM模型设计导学案思路

本设计是将已经应用到生产实际过程中的STEAM模型元素贯穿到研学的户外课堂中，让学生体验到航空航天、风力发电、敦煌壁画等大型工程项目与目前学习阶段基础学习之间的联系，并激发学生思想上的共鸣，用身处实地的工程与技术来巩固课本上所学的科学知识与方法.

基于STEAM模型的“四步法”導学案构建流程为：

（1）提前发布导学任务：针对此次研学旅行的课程资源及学科学段学习内容特点发布学习任务单和研究型学习课题，让学生课前通过网络查找、学校图书馆翻阅资料、教材查找、询问家长等方式解决.

（2）现场学习答疑解惑：到达研学地点，在研学过程中激励学生带着问题来“游”，以引发学生的学习动机；教师在适当时机提出问题让学生来回答，增强学生的自信心和自豪感.

（3）每晚沙龙开展观摩总结：当天研学结束后，指导教师结合当日的参观项目，组织学生开展主题沙龙.

（4）过程目标双量化考核：举办研学摄影比赛、研学报告评比、研学旅行征文评比、制作研学“美篇”等的过程性评价，并与“赛事星”竞赛答题的目标考核相结合.

2 “丝绸之路酒泉站”研学路线与物理相关知识联系

甘肃省酒泉市地处丝绸之路咽喉要道，是敦煌艺术的故乡、中国航天的摇篮.本课题组成员参与了主题为“领略丝路古韵，传承铁人精神”的研学旅行活动，深度发掘丝绸之路酒泉站历史文化资源，聚焦劳动实践教育基地、老一井、王进喜纪念馆、酒泉卫星发射基地、莫高窟等地.研学过程中的一些站点与物理学科具有非常强的关联度.

（1）劳动实践教育基地：活动内容为认领班级土地、熟悉劳动流程、了解作物生长情况.知识点：将小车从土坑中拉出，如何用力最省劲——力的合成与分解、杠杆原理.STEAM模型指导：应用所学物理科学中力的知识和元素.数学运算思维来综合判断，从而解决实际劳动中的问题.

（2）老一井、王进喜纪念馆：活动内容为解读玉门油田老一井碑记，近距离观察钻井等一系列采油过程.参观王进喜纪念馆，深入了解王进喜生平事迹及对玉门油田的影响.知识点：抽油机上升过程电机从电网吸收能量电动运行，下降过程电机的负载性质为位势负载，加之井下负压使电动机处于发电状态，把机械能量转换成电能回馈电网——能量守恒定律.STEAM模型指导：在油田基地所见的抽油机，学生并不陌生，但是其工作机理部分与能量守恒定律的联系使学生体会到物理定律在解决实际问题中的应用.

（3）酒泉卫星发射基地：活动内容为参观发射场、展览馆，体验穿着宇航服，感受中国航天事业的发展历程与中国航天人百折不挠的敬业精神.知识点：载人航天、星空探索、称量地球质量——宇宙航行.STEAM模型指导：学生可以在科技强国、科技强军、科技强民生等方面充分体验到STEAM模型中各学科相互融合，定律原理如何应用到实际工程中.

（4）莫高窟：活动内容为欣赏壁画之美和聆听佛教故事，感受莫高窟的前世今生.知识点：精美绝伦的中心柱窟、殿堂窟等石窟以及美轮美奂的木质结构窟檐——建筑力学.STEAM模型指导：莫高窟高超的艺术造诣体现在石窟建筑工程中，充分体现力学艺术.

例如 以《宇宙航行》为例开展设计.

①提前发布导学任务（见表1）.

②现场学习答疑解惑.

到达研学地点，在研学过程中激励学生带着问题来“游” 卫星发射场、指挥控制中心、酒泉卫星发射中心场史展览馆，以引发学生的学习动机；教师在适当时机提出问题让学生来回答，增强学生的自信心和自豪感.“宇宙航行”课程设计现场讲解知识点.

③每晚沙龙开展观摩总结.

活动1：中国历史上的宇航员，你最敬重哪位宇航员？为什么？

活动2：如果你成为一名宇航员，你在空间站里最想体验什么项目？

活动3：如果你是空间站的总设计师，你想设计一个什么样的空间站？

活动说明：限于酒店里没有大教室的环境条件，教师利用网络课堂的形式，通过随机抽取发言人确定发言人及发言题目.

④过程目标双量化考核.

在研学旅行结束后，通过活动的开展实施过程性量化考核.

活动1：开展宇宙航行“赛事星”竞赛答题.

活动2：撰写研学报告，并通过班级汇报方式进行评比.

活动3：举办“我的航天 我的梦”主题摄影比赛，收集学生在研学过程中拍摄的精美照片并评选最优作品展览.

活动4：举办“筑梦航天”征文竞赛活动.

活动5：制作并網络上传研学“美篇”.

活动说明：“赛事星”竞赛答题全员参加，答题分数作为基础分，其他四项活动根据竞赛结果奖励等级分别加分，最终得到总分.

3 课后反思

3.1 基于STEAM模型以学生为主体提升研学学习力

研学课程设计仍然考虑课前、课中、课后的设计，基于STEAM模型，挖掘宇宙航行中宇宙速度、发射速度、运行速度等知识点的“教”和“学”之间相互联系，结合卫星发射基地真实工程现场，视觉效果更直观，课前采用提前发布导学任务，做到有的放矢；课中现场学习答疑解惑，做到理实一体化；课后沙龙总结和过程目标双量化考核，做到学习结果高效及时评价.

3.2 精准对接当地研学资源是探索研学课程设计的基础

结合当地丝绸之路酒泉站的酒泉卫星发射基地研学资源，精准对接宇宙航行教学内容，使枯燥的理论计算内容变得生动，学生在真实情境下探究欲望被激发，并且通过调查、走访、听讲解等方式获取物理信息，充分体现了学生的行动能力.

3.3 开发后续本土化的研学课程设计是研学活动的提升

以本次研学活动为契机，深度挖掘本土研学资源，组织科组内教师尝试开发相关校本课程，建议学校及教育主管部门能通过延长研学时间、投入资金支持研学课程设计、提供更多研学资源等方式给予大力支持，把更多的课堂搬到户外.

参考文献：

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