基于4C理論的小學(xué)STEAM活動設(shè)計(jì)

1、 基于“4C”理論的小學(xué)STEAM活動設(shè)計(jì) 付成玉 何麗Summary：智能時代的教育已然由知識傳遞轉(zhuǎn)向?qū)Χ嘣芰Φ呐囵B(yǎng)。STEAM跨學(xué)科教育實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識深度融合的同時，強(qiáng)化了學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。利用開放的創(chuàng)客空間，以“4C”（Critical Thinking，Communication，Collaboration，Creativity）即批判性思維、溝通能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力）理論為指導(dǎo)，構(gòu)建STEAM課堂學(xué)習(xí)策略模型。以小小結(jié)構(gòu)師之神奇的橋?yàn)榘咐_展教學(xué)實(shí)踐，問題為導(dǎo)向，項(xiàng)目為載體，充分結(jié)合生活日常事例與學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生與生俱來的好奇心和想象力，設(shè)計(jì)解決方案，動手操作實(shí)踐，

2、并認(rèn)識到設(shè)計(jì)的目的是解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思維，學(xué)會創(chuàng)造性地解決生活中的問題。Key：STEAM;4C理論;設(shè)計(jì)思維1 引言人才是技術(shù)變革的剛需，也是未來一代人能力培養(yǎng)的著力點(diǎn)，STEAM教育理念正契合這樣的教育發(fā)展規(guī)劃。早在2015年關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（ 征求意見稿）中就指出：要有效利用信息技術(shù)推進(jìn)“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。12018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)2再次提出“開展利用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建新型教學(xué)組織模式的研究，探索信息技術(shù)在眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等教育教學(xué)新模式中的應(yīng)用，逐

3、步形成創(chuàng)新課程體系?！庇纱丝梢娢磥斫逃龑?shí)施創(chuàng)新行動計(jì)劃，利用STEAM 教育應(yīng)對中國傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的弊端和對于人才的培養(yǎng)，有著重大意義與深遠(yuǎn)的影響。研究以小學(xué)五年級研究性學(xué)習(xí)課程小小結(jié)構(gòu)師之神奇的橋?yàn)槔?，幫助學(xué)習(xí)者建立與真實(shí)問題情境之間的聯(lián)系，在實(shí)踐中掌握STEAM知識的同時，解決開放、模糊、復(fù)雜的問題以及設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)。進(jìn)行STEAM 教育教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐，探討STEAM設(shè)計(jì)思維的養(yǎng)成的實(shí)施策略模型。2 STEAM教育概念與內(nèi)涵STEAM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts） 和數(shù)學(xué)（Mathematics）各科首字母大寫3。源

4、于美國提出的 STEM 教育倡議，涵蓋了 K-12及各高等教育4。STEAM教育意在跨學(xué)科融合創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)通過項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)生探究和創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)習(xí)過程，以“問題-分析-解決”的思想為導(dǎo)向，培育創(chuàng)新型復(fù)合人才的載體。從課程組織形式講，STEAM教學(xué)通常以一個項(xiàng)目或者問題為出發(fā)點(diǎn)的形式開展教學(xué)，學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作開展實(shí)踐活動，在探索項(xiàng)目實(shí)施或者解決問題的過程中，運(yùn)用所涉及的概念知識和操作技能厘清問題解決方案，進(jìn)而實(shí)施驗(yàn)證或設(shè)計(jì)創(chuàng)造或調(diào)查分析得出結(jié)論，最后展示成品，再復(fù)盤完善設(shè)計(jì)方案。在這樣一個涵蓋調(diào)查、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)踐操作等的活動中有意識達(dá)到教學(xué)目的。余勝泉教授總結(jié)了 STEAM 教育的特點(diǎn)：跨學(xué)科、趣味性、

5、體驗(yàn)性、情景性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性等5。同時，STEAM教育理念相當(dāng)契合我國綜合素質(zhì)教育的核心訴求，意在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)未來的能力，夯實(shí)知識、提升關(guān)鍵能力素養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)型人才的培養(yǎng)。3 STEAM課堂學(xué)習(xí)策略構(gòu)建3.1 指導(dǎo)思想“4C”理論。21世紀(jì)學(xué)習(xí)框架頂層是“4C”（Critical Thinking，Communication，Collaboration，Creativity）即批判性思維、溝通能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力，4C理論與STEAM的內(nèi)涵不謀而合6。建構(gòu)主義以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)方式以及用探索法、發(fā)現(xiàn)法等去建構(gòu)知識的模式與STEAM教育教學(xué)實(shí)踐過程

6、要點(diǎn)契合。義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確釋出STEAM旨在有機(jī)融合多學(xué)科來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)。由此可見我國基礎(chǔ)教育關(guān)注和重視跨學(xué)科學(xué)習(xí)，并著眼于這一方向的課程體系完善和建設(shè)7?！白鲋袑W(xué)”思想。STEAM本身的理念就是了解社會發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，像科學(xué)家那樣思考探究，像工程師那樣實(shí)踐創(chuàng)新。關(guān)注能力和跨學(xué)科教育，注重問題解決和能力創(chuàng)新培養(yǎng)，構(gòu)建體現(xiàn) STEAM 能力的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)8。“做中學(xué)”即從生活經(jīng)驗(yàn)中積累知識、從實(shí)際活動中進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生親身體驗(yàn)，在不斷地觀察、實(shí)驗(yàn)、探究、創(chuàng)作中解決真實(shí)問題9。STEAM教學(xué)也正是讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)問題，在實(shí)操中完成知識的學(xué)習(xí)和技能的掌握，從而達(dá)成

7、最終的教育目標(biāo)。3.2 策略構(gòu)建對案例課程反復(fù)研磨，綜合STEAM常用的兩種教學(xué)策略：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和以學(xué)科探究為導(dǎo)向的“5E學(xué)習(xí)環(huán)” （5E即引入（engage）、探究（explore）、解釋（explain）、精致（elaborate）和評價（evaluate）。形成“發(fā)現(xiàn)問題提出需求思考解決方案探索實(shí)踐建立模型模型檢驗(yàn)成果分享復(fù)盤”為邏輯的“凝合型學(xué)習(xí)”策略，如圖1。通過社會熱點(diǎn)事件港珠澳大橋這個具有現(xiàn)實(shí)意義的問題激勵導(dǎo)入情境，并結(jié)合貴州偏遠(yuǎn)地區(qū)和人們需求，對問題作合理的、正當(dāng)?shù)慕缍ǎ治鱿薅ǖ臈l件，在有了充分的儲備知識和已有經(jīng)驗(yàn)下，頭腦風(fēng)暴，提出更多的可行性的解決方案，突出學(xué)生活躍思維解決

8、問題的過程，并對問題界定方案做有效性的判斷，再依據(jù)判斷條件研究是否具有更佳的實(shí)施方案;在此過程中，通過認(rèn)識橋的模型的結(jié)構(gòu)、分析解決路徑、研究設(shè)計(jì)的知識建構(gòu)模型，通過檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠砼袛嗍欠衲軌蚪鉀Q問題，如若不能，則回顧問題界定，再次重復(fù)上述步驟，直至檢驗(yàn)成功;最后展示成果，并自行組織語言對成果進(jìn)行解釋說明，回歸到現(xiàn)實(shí)意義中，厘清解決問題過程中使用的方法方式、找到的規(guī)律知識，進(jìn)而提升學(xué)習(xí)者實(shí)踐和問題處理的能力。4 “小小結(jié)構(gòu)師之神奇的橋”活動設(shè)計(jì)與實(shí)施4.1教材分析本次教學(xué)設(shè)計(jì)用書是中小學(xué)核心素養(yǎng)課程STEAM系列設(shè)計(jì)思維養(yǎng)成eDDe的設(shè)計(jì)夢工場。章節(jié)選自單元一活動二小小結(jié)構(gòu)師一節(jié)，本節(jié)是在“協(xié)作挪物”學(xué)習(xí)之后，學(xué)生在有了基礎(chǔ)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力之后再次合作學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)橋梁建造，本節(jié)設(shè)計(jì)與教育理念融合，通過了解生活中耳熟能詳?shù)闹髽?，探究其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的相關(guān)特性，根據(jù)情境任務(wù)和工程制圖準(zhǔn)則繪制設(shè)計(jì)模型并制作優(yōu)化橋梁制作。本課設(shè)計(jì)的核心功能是試著從生活日常事例和建筑