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根据STEAM教育打破学科领域边界，强调学生能够综合运用多学科知识，发展学生探究能力及解决生活中实际问题能力的理念，以及针对STEAM教育中常见的项目式合作学习方式及学生个性化学习需求，在中国教育学会“十三五”教育科研规划课题《基于创客制作的STEAM教育课程开发与应用研究》课题的引领下，我校解析了我国的关于科学、信息技术两门课程标准，进行主题整合、重构，并进一步在教学实践的基础上编撰STEAM必修课程校本教材。《鸡蛋保护装置》是我校STEAM必修教材中四年级下册中的一个创客制作类项目，与苏教版小学科学教材中《物体的运动》及《无处不在的力》两个单元知识性联系紧密。该项目的雏形为20世纪80年代英国科促会青少年部组织的青少年科技活动——鸡蛋撞地球，具有极强的趣味性。
一、课程内容设计
1.项目分析
该项目的学习首先集中在物体的基本运动状态及形式，物体运动速度与力的关系等科学知识的理解运用上;其次重点在学会从材料特性和工程特点出发，识别、选择、合理运用材料以及从经济效益考虑工程设计;而另一方面，侧重于学会根据实际现象分析常见的问题，并头脑风暴出解决问题的方法，建立模型，多次试验、设计制作最终解决实际问题，锻炼学生思维意识。四年级思维发散性强，所以设计方案势必呈现多样化，且该阶段学生对科学技术充满兴趣，是STEAM兴趣培养的第一高峰期。
2.学科知识分析
二、课程实施过程
在我校长期STEAM课程实践探究中，形成了五步教学法，分别为“发现——设计——实践——分享——拓展”五个环节[1]，课程实施过程具体阐述如下。
1.发现
有趣生动的课堂导入是教学成功的首要保障，利用多媒体为学生展示降落伞、卫星着陆等四幅动态图片，引发学生思考并交流“在下落的过程中受到了哪些力的作用？为什么可以安全落地？”，用鸡蛋以其易碎的特点可以用来模拟高空下落需要保护的物体，究竟该如何保护鸡蛋呢？自然、水到渠成地引入新课，揭示课题。
2.设计
工程的关键是设计，在该项目中设计主要包括三方面内容。
（1） 展示材料
材料是为具体目标服务的，我们将材料分为基础材料（每组7元固定有安全剪刀、胶带、棉花、吸管和筷子等）和补充材料（每组3元可用于选择购买，有泡沫板、海绵块、塑料袋、绳子、纸杯、筷子、吸管、皮筋等）。
（2） 讨论设计
通过三重设计任务，首先是组员分工，其次是勾选材料，在设计时需要考虑可利用的条件和制约因素，计算成本。最后绘制设计图，设计图不仅是学生将设计想法输出的一种常用方式，也是工程实践的重要参考。
3.实践
（1） 根据设计，完成制作
教师给予制作要求，首先15分钟时间被分为三个5分钟，树立时间意识;其次树立安全意识，一方面强调学生使用剪刀等工具保护自身安全，一方面强调制作时注意保护好鸡蛋。
（2） 根据标准，实施测试
测试是工程设计必备环节，教学中的测试地点选在我们学校文体馆二楼，首先学生得到最佳的观看效果，其次测试结束引导各组材料员统一打开保护装置，挑战的结果一目了然。
4.分享
这一环节是深入反思的重要环节，有助于发展学生的高阶思维。因此，不论是挑战成功还是失败，教师都要引导学生从具体的四个角度（1.材料;2.设计;3.制作;4.成本）分析成因，思考改进。鼓励学生大胆提出自己的想法和建议，使全体同学都投入合作交流的活动之中。
5.拓展
1.力，无处不在。生活中还有哪些地方运用到力？通过实践，认识到力与运动、材料与结构间的作用关系，开拓思维，继续在生活中发现、总结。
2.《厉害了，我的国》视频中涉及很多工程设计类项目，如桥梁建造、铁路建造等，引导学生从自己的兴趣出发进行调查，落笔成文，完成一篇调查报告。落实能力目标的同时促进情感的进一步表达。
三、教学反思
经过四年级13个班，一个班50多个学生的STEAM课程本土化实践探索，在STEAM项目教学中还应该继续做到：
（一）注重项目内涵性，强调可操作性。该项目看似简单但高度符合STEAM要素，学生兴趣十足且选材简单，学生参与性强，探究精神、创新思维和动手操作能力会得到拓展提升。
（二）加强探究式学习，突破教学难点。通过学生自主探究式的方式，以合作学习的方式在動手的过程中提高科学实践与工程实践能力，在动脑的过程中学会解决问题。
（三）注重师生参与性，促进共同学习。打破简单传授的观念，积极参与学生的项目探究实践中，成为学生的“伙伴”“参谋”，在积极、正向引导中发展学生思维，达到共同学习。这样，潜移默化地引导学生应用科学方法和探究精神，主动发现问题与现象，为利用所学的知识改造世界打下坚实基础。
（四）加强评价多样性，提升学生发展。持适时、适度地创造评价的机会，重视培养学生自评、互评的意识，将评价贯穿教学全过程，多角度、多形式评价提升学生发展。
【作者单位：西安高新国际学校
一、课程内容设计
1.项目分析
该项目的学习首先集中在物体的基本运动状态及形式，物体运动速度与力的关系等科学知识的理解运用上;其次重点在学会从材料特性和工程特点出发，识别、选择、合理运用材料以及从经济效益考虑工程设计;而另一方面，侧重于学会根据实际现象分析常见的问题，并头脑风暴出解决问题的方法，建立模型，多次试验、设计制作最终解决实际问题，锻炼学生思维意识。四年级思维发散性强，所以设计方案势必呈现多样化，且该阶段学生对科学技术充满兴趣，是STEAM兴趣培养的第一高峰期。
2.学科知识分析
二、课程实施过程
在我校长期STEAM课程实践探究中，形成了五步教学法，分别为“发现——设计——实践——分享——拓展”五个环节[1]，课程实施过程具体阐述如下。
1.发现
有趣生动的课堂导入是教学成功的首要保障，利用多媒体为学生展示降落伞、卫星着陆等四幅动态图片，引发学生思考并交流“在下落的过程中受到了哪些力的作用？为什么可以安全落地？”，用鸡蛋以其易碎的特点可以用来模拟高空下落需要保护的物体，究竟该如何保护鸡蛋呢？自然、水到渠成地引入新课，揭示课题。
2.设计
工程的关键是设计，在该项目中设计主要包括三方面内容。
（1） 展示材料
材料是为具体目标服务的，我们将材料分为基础材料（每组7元固定有安全剪刀、胶带、棉花、吸管和筷子等）和补充材料（每组3元可用于选择购买，有泡沫板、海绵块、塑料袋、绳子、纸杯、筷子、吸管、皮筋等）。
（2） 讨论设计
通过三重设计任务，首先是组员分工，其次是勾选材料，在设计时需要考虑可利用的条件和制约因素，计算成本。最后绘制设计图，设计图不仅是学生将设计想法输出的一种常用方式，也是工程实践的重要参考。
3.实践
（1） 根据设计，完成制作
教师给予制作要求，首先15分钟时间被分为三个5分钟，树立时间意识;其次树立安全意识，一方面强调学生使用剪刀等工具保护自身安全，一方面强调制作时注意保护好鸡蛋。
（2） 根据标准，实施测试
测试是工程设计必备环节，教学中的测试地点选在我们学校文体馆二楼，首先学生得到最佳的观看效果，其次测试结束引导各组材料员统一打开保护装置，挑战的结果一目了然。
4.分享
这一环节是深入反思的重要环节，有助于发展学生的高阶思维。因此，不论是挑战成功还是失败，教师都要引导学生从具体的四个角度（1.材料;2.设计;3.制作;4.成本）分析成因，思考改进。鼓励学生大胆提出自己的想法和建议，使全体同学都投入合作交流的活动之中。
5.拓展
1.力，无处不在。生活中还有哪些地方运用到力？通过实践，认识到力与运动、材料与结构间的作用关系，开拓思维，继续在生活中发现、总结。
2.《厉害了，我的国》视频中涉及很多工程设计类项目，如桥梁建造、铁路建造等，引导学生从自己的兴趣出发进行调查，落笔成文，完成一篇调查报告。落实能力目标的同时促进情感的进一步表达。
三、教学反思
经过四年级13个班，一个班50多个学生的STEAM课程本土化实践探索，在STEAM项目教学中还应该继续做到：
（一）注重项目内涵性，强调可操作性。该项目看似简单但高度符合STEAM要素，学生兴趣十足且选材简单，学生参与性强，探究精神、创新思维和动手操作能力会得到拓展提升。
（二）加强探究式学习，突破教学难点。通过学生自主探究式的方式，以合作学习的方式在動手的过程中提高科学实践与工程实践能力，在动脑的过程中学会解决问题。
（三）注重师生参与性，促进共同学习。打破简单传授的观念，积极参与学生的项目探究实践中，成为学生的“伙伴”“参谋”，在积极、正向引导中发展学生思维，达到共同学习。这样，潜移默化地引导学生应用科学方法和探究精神，主动发现问题与现象，为利用所学的知识改造世界打下坚实基础。
（四）加强评价多样性，提升学生发展。持适时、适度地创造评价的机会，重视培养学生自评、互评的意识，将评价贯穿教学全过程，多角度、多形式评价提升学生发展。
【作者单位：西安高新国际学校