◇王明光（浙江：杭州市文海實(shí)驗(yàn)學(xué)校）

2017 版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，小學(xué)科學(xué)不僅是一門(mén)基礎(chǔ)性、實(shí)踐性課程，而且是一門(mén)綜合性課程，需要嘗試綜合運(yùn)用不同領(lǐng)域的知識(shí)和方法理解自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題。課程標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也建議倡導(dǎo)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)教師嘗試用項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決為導(dǎo)向的課程組織方式去開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐。小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)與STEAM 教育理念在很多方面非常契合，尤其是涉及工程與技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容。因此，很有必要用STEAM 理念對(duì)小學(xué)科學(xué)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行整合、重構(gòu)、開(kāi)發(fā)，并予以實(shí)施，這也有利于落實(shí)小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)。本文將以基礎(chǔ)課《做一頂帽子》為例，利用STEAM 理念，將其重構(gòu)為一個(gè)微項(xiàng)目。這種以項(xiàng)目形式的教學(xué)有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維能力。以下將從教學(xué)分析、項(xiàng)目過(guò)程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、實(shí)施分析等方面，探索《做一頂帽子》的STEAM 微項(xiàng)目。

一、教學(xué)分析

（一）學(xué)習(xí)對(duì)象分析

這一項(xiàng)目的學(xué)習(xí)對(duì)象是小學(xué)二年級(jí)的學(xué)生。這個(gè)年齡階段的學(xué)生有著非常強(qiáng)烈的好奇心和探索欲望。在本項(xiàng)目學(xué)習(xí)之前，他們對(duì)周圍物品的組成材料已經(jīng)有了基本的認(rèn)識(shí)，能夠觀察和描述常見(jiàn)材料的一些特點(diǎn)。對(duì)于微項(xiàng)目中的“帽子”，學(xué)生還是比較熟悉的，比如，游泳用的泳帽、建筑工人戴的安全帽、飯店里廚師戴的廚師帽、太陽(yáng)下人們戴的遮陽(yáng)帽等。這些豐富的生活經(jīng)驗(yàn)為本課學(xué)習(xí)提供了前提條件。

（二）學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

《做一頂帽子》是教科版科學(xué)二年級(jí)上冊(cè)“材料”單元的第6課。教學(xué)要求是：通過(guò)讓學(xué)生“做一頂帽子”這一活動(dòng)，來(lái)加深他們對(duì)材料特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。本課可將科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)及工程技術(shù)理念融合到教學(xué)內(nèi)容中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)STEAM的學(xué)習(xí)理念。但僅靠一節(jié)課中又很難完成全部的學(xué)習(xí)內(nèi)容，因此需要對(duì)本課重新架構(gòu)，將一節(jié)課開(kāi)發(fā)成一個(gè)STEAM 微項(xiàng)目。在本項(xiàng)目中，我們以制作一頂帽子為任務(wù)，綜合運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)及工程技術(shù)知識(shí)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行構(gòu)造。表1是原教材與重構(gòu)后的內(nèi)容對(duì)比表。從表中可以看出，課時(shí)增加到3 課時(shí)，內(nèi)容也有了較大的變動(dòng)。

表1 《做一頂帽子》的原教材內(nèi)容與重構(gòu)內(nèi)容對(duì)比表

（三）教學(xué)目標(biāo)分析

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及《教師教學(xué)科學(xué)用書(shū)》，結(jié)合二年級(jí)學(xué)生實(shí)際，原教材內(nèi)容目標(biāo)如表2所示。

表2 《做一頂帽子》原教材目標(biāo)

重構(gòu)后的項(xiàng)目目標(biāo)如表3所示。

表3 《做一頂帽子》項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)

二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)框架

《做一頂帽子》微項(xiàng)目主要圍繞3 個(gè)活動(dòng)開(kāi)展，分別是認(rèn)識(shí)帽子、設(shè)計(jì)制作和測(cè)試改進(jìn)帽子、產(chǎn)品展示。首先，引導(dǎo)學(xué)生了解不同帽子的結(jié)構(gòu)、功能及其演變歷史；再選取合適的材料，制作與功能相適應(yīng)的帽子。學(xué)生在活動(dòng)中辨別不同材料的功能，并完成科學(xué)概念的建構(gòu)?；顒?dòng)以四人小組展開(kāi)，既有分工也有合作。具體的學(xué)習(xí)的活動(dòng)內(nèi)容、環(huán)節(jié)、目標(biāo)及資源與工具如表4所示。

表4 《做一頂帽子》設(shè)計(jì)框架

續(xù)表

三、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

項(xiàng)目按照設(shè)計(jì)框架實(shí)施，具體環(huán)節(jié)分述如下：

（一）問(wèn)題情境

STEAM 項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)，將知識(shí)蘊(yùn)含于生活情境的真實(shí)問(wèn)題中，即問(wèn)題情境化、情境生活化。通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的任務(wù)情境，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，進(jìn)而明確學(xué)習(xí)任務(wù)。在本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中，首先可以展示一個(gè)真實(shí)的任務(wù)情境：夏天到了，我接到了一個(gè)廠家的帽子訂單，需要向我們班大量訂購(gòu)兩種帽子。一種是能防雨的帽子，一種是能遮陽(yáng)的太陽(yáng)帽，大小與我們頭圍差不多。材料廠家已經(jīng)為我們準(zhǔn)備好了，現(xiàn)在需要我們利用有限的材料進(jìn)行制作，只有測(cè)試合格的帽子才會(huì)被廠家收購(gòu)。你們?cè)敢饨邮苓@個(gè)任務(wù)嗎？通過(guò)這個(gè)情境的創(chuàng)設(shè)，提出了本項(xiàng)目的任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作兩種不同功能的帽子。

問(wèn)題提出后，再出示產(chǎn)品評(píng)價(jià)表（表5）和設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表（表6）。將評(píng)價(jià)前置，讓學(xué)生明確本項(xiàng)目的要求。通過(guò)本項(xiàng)目的活動(dòng)，不僅要根據(jù)產(chǎn)品評(píng)價(jià)表挑選出符合廠家標(biāo)準(zhǔn)的帽子，還要根據(jù)產(chǎn)品評(píng)價(jià)表和設(shè)計(jì)與制作評(píng)價(jià)表，綜合評(píng)選出本項(xiàng)目中的金牌工程師、銀牌工程師和銅牌工程師。

表5 產(chǎn)品評(píng)價(jià)表（說(shuō)明：達(dá)到指標(biāo)要求的在表格中打☆）

表6 設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表

（二）準(zhǔn)備階段

出示生活中各種各樣的帽子圖片和常見(jiàn)的帽子實(shí)物，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)帽子的功能、結(jié)構(gòu)；結(jié)合課件，引導(dǎo)學(xué)生了解帽子的發(fā)展演變歷程，全面認(rèn)識(shí)帽子，明白帽子的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的；出示產(chǎn)品制作的材料和工具并認(rèn)識(shí)這些材料。在STEAM 項(xiàng)目中，產(chǎn)品要考慮成本，但對(duì)于低年級(jí)學(xué)生而言，他們還沒(méi)有具體的成本核算意識(shí)，因此，采用幾種限定的材料，既可以控制成本，也能體現(xiàn)其多樣性和開(kāi)放性。

（三）設(shè)計(jì)制作

教師向?qū)W生明確任務(wù)后，將準(zhǔn)備好的材料、工具、產(chǎn)品評(píng)價(jià)表和設(shè)計(jì)與制作評(píng)價(jià)表分發(fā)給學(xué)生。二年級(jí)的學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中需要教師的幫助，在實(shí)際的活動(dòng)中，可以設(shè)置如下問(wèn)題：你們組選擇制作的是哪一種功能的帽子？哪些材料是可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的？這些材料怎么進(jìn)行連接？根據(jù)教師的提示，以小組為單位選擇材料，用工程設(shè)計(jì)的思路在記錄單（見(jiàn)表7）上進(jìn)行簡(jiǎn)單繪圖。

表7 記錄單

在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，提醒小組根據(jù)設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表進(jìn)行星級(jí)評(píng)價(jià)。教師根據(jù)評(píng)價(jià)表進(jìn)行小組評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)圖完成后，四人小組分工合作，制作帽子。

（四）測(cè)試改進(jìn)

在完成制作后，教師提供噴水壺和大燈檢測(cè)成品的功能是否符合要求。噴水壺檢測(cè)是否具有防雨的功能，大燈照射檢測(cè)是否具有遮陽(yáng)的功能。在這一測(cè)試過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的缺陷。當(dāng)學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題、材料特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，再設(shè)計(jì)和再制作，這是一個(gè)反思迭代的過(guò)程。比如，小組選擇制作防雨的帽子，經(jīng)過(guò)測(cè)試帽子被淋濕了，教師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自己先觀察現(xiàn)象，再分析原因。其原因可能是選擇容易被水浸濕的普通紙張，也可能是連接處留有縫隙。然后針對(duì)具體的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，再進(jìn)行測(cè)試，直到實(shí)驗(yàn)成功。在測(cè)試改進(jìn)時(shí)，以產(chǎn)品評(píng)價(jià)表和設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表為依據(jù)，以小組協(xié)作方式完成相對(duì)應(yīng)的部分。教師對(duì)測(cè)試和改進(jìn)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)，并對(duì)照評(píng)價(jià)量表，對(duì)設(shè)計(jì)和制作過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（五）展示拓展

各小組完成作品后展示作品，并結(jié)合產(chǎn)品、產(chǎn)品評(píng)價(jià)表和設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表進(jìn)行自評(píng)和說(shuō)明。其他小組按產(chǎn)品評(píng)價(jià)表進(jìn)行打分互評(píng)。根據(jù)全體學(xué)生及教師的評(píng)價(jià)結(jié)果，按照總星數(shù)多少分別評(píng)出占比為三分之一的金牌、銀牌和銅牌工程師。展示的結(jié)束不等同項(xiàng)目完成，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程，讓他們對(duì)該STEAM 項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)。

四、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要組成部分。在本項(xiàng)目中，將評(píng)價(jià)和教學(xué)緊密聯(lián)系起來(lái)，評(píng)價(jià)會(huì)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)中，并借評(píng)價(jià)來(lái)引領(lǐng)學(xué)生的下一步活動(dòng)。本項(xiàng)目的具體評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)工具及評(píng)價(jià)方式如表8所示。活動(dòng)中設(shè)計(jì)了兩方面的評(píng)價(jià)，涵蓋了結(jié)果性評(píng)價(jià)和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。其中表5產(chǎn)品評(píng)價(jià)表，分別需要小組自評(píng)、小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)來(lái)完成，表6設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表則分別需要小組自評(píng)和教師評(píng)價(jià)來(lái)完成，并從中挑選出符合廠家要求的產(chǎn)品。

表8 評(píng)價(jià)的內(nèi)容、工具和方式

五、實(shí)施分析

本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了STEAM 理念下的基礎(chǔ)課程教學(xué)改革。通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)情境，明確任務(wù)需求——制作一頂防雨或遮陽(yáng)的帽子。為了完成任務(wù)，學(xué)生必須對(duì)真實(shí)的帽子結(jié)構(gòu)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，在引導(dǎo)學(xué)生觀察不同的帽子和了解帽子發(fā)展歷史的同時(shí)，抽象出帽子的主要結(jié)構(gòu)，為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和美化帽子奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)制作帽子的過(guò)程，了解一些材料的特征，以及不同結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的不同功能，并為后面選擇與功能相適應(yīng)的材料鋪墊。這也是這節(jié)課科學(xué)性概念的重點(diǎn)。

認(rèn)識(shí)了帽子后，學(xué)生根據(jù)需求選擇合適的材料，通過(guò)分組集體討論和交流，設(shè)計(jì)出帽子的簡(jiǎn)圖。由于二年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)能力比較弱，需要教師的指導(dǎo)，同時(shí)，對(duì)他們提出的要求也不能太高。在指導(dǎo)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)，充分展示個(gè)性。

工程設(shè)計(jì)在STEAM 項(xiàng)目中是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，而且產(chǎn)品的制作也是基于設(shè)計(jì)工作的。在實(shí)施過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分小組設(shè)計(jì)與制作是分離的，在制作中甚至忘記了自己的任務(wù)。因此，在制作過(guò)程中，教師要不斷提醒學(xué)生結(jié)合評(píng)價(jià)表并按設(shè)計(jì)圖來(lái)完成帽子的制作。

本項(xiàng)目在提出任務(wù)的同時(shí)，也給出兩個(gè)評(píng)價(jià)表，即產(chǎn)品評(píng)價(jià)表和設(shè)計(jì)與制作過(guò)程評(píng)價(jià)量表。根據(jù)這些評(píng)價(jià)表的評(píng)價(jià)指標(biāo)，學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，能夠更加明確目標(biāo)。同時(shí)，也可以根據(jù)評(píng)價(jià)表，有針對(duì)性地對(duì)自己的作品進(jìn)行改進(jìn)。這就能夠保證制作的作品符合要求，制作產(chǎn)品的過(guò)程也能符合工程設(shè)計(jì)的流程。

本項(xiàng)目的評(píng)價(jià)體現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制作的過(guò)程性評(píng)價(jià)和產(chǎn)品功能性評(píng)價(jià)相結(jié)合的思想。評(píng)價(jià)主體有教師、本小組成員、其他小組成員，由以往的教師評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)樽寣W(xué)生參與評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)也由單一的功能評(píng)價(jià)發(fā)展為多元評(píng)價(jià)，在判斷產(chǎn)品是否符合防雨或遮陽(yáng)基本要求的同時(shí)，加入了美術(shù)藝術(shù)等評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。