邓云峰　段西月

［摘 要］现阶段，STEAM教育通过项目引领来解决实际问题的学习方式，深受广大一线教育工作者的青睐和关注。文章结合STEAM教育理念及学生特点，以自主开发的特色活动为例，阐述如何以社区场景建设活动为出发点，以STEAM“萝卜搭建——桥”特色项目建设为途径，在具体的操作体验活动中来厚植工匠文化，培养学生的工匠精神。

［关键词］STEAM；原生工匠；工匠精神；社区场景建设；5EX模型

［中图分类号］ G622［文献标识码］ A［文章编号］ 1007-9068（2023）18-0090-03

2016年3月5日，“工匠精神”一词首次出现在我国的《政府工作报告》中。2017年10月18日，习近平总书记在十九大报告中更是特别指出：“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气。”至此，培育工匠人才和弘扬工匠精神的诉求上升为国家意志与全民共识。恰逢人工智能（Artificial Intelligence）进入全面发展的崭新时期，在与STEAM教育迅速融合的过程中，编程、3D打印设计、智能硬件等活动在中小学校园受到追捧，异常火爆，并呈现出蓬勃发展的趋势。但遗憾的是，以手工操作见长的传统实践类活动却受到冷落。这样的现状不仅会淡化学生对传统技术的认识和了解，而且会形成学生只有完全依托机器帮助或者代替人类的情况下才能完成任务的弊端，从而导致学生的劳动技能低下、动手操作能力减弱，进而影响学生的全面发展。

借鉴我国历来就有工匠培养要从小做起的优良传统，结合学校现有的功能场所和硬件设施，笔者带领学校专长教师集思广益，在学校先后组织开展了设计一座小桥、制作一个榫卯家具、篆刻一块印章、精雕细琢一个花灯等工匠培养活动，旨在通过利用设定的社区场景创设情境，让参与者在愉悦的氛围里，在具体的操作体验活动中潜移默化地养成未来工匠人才所需具有的优良品质，我们将其称之为“原生工匠”培养策略。下面以“萝卜搭建——桥”项目为例，阐述我们的具体做法，希望能够引起大家的共鸣。

在组织科学“ 萝卜搭建——桥 ”项目活动过程中，笔者结合华南师范大学李克东教授提出的5EX这一设计模型，从“进入情境，提出问题（EQ）；探究学习，数学应用（EM）；工程设计，技术制作（ET）；知识拓展，创意设计（EC）；学习反思，自我评价（ER）”等五个方面依次进行，在遵循地域性、实践性、科学性、探究性的基础上，围绕“明确的结果和模糊的任务”这一理念进行跨学科的探究实践活动。

一、进入情境，提出问题（EQ）

STEAM教育理念特别强调不是从书本或者教师以及先行者那里直接来获取知识，而是要把孤立、抽象的学科知识还原到真实的生活情境当中，让参与者通过设计挑战类情境项目来体验真实生活，进而解决现实问题，以此获得社会性的成长。因此，“原生工匠”项目活动在选题上秉承开放的原则，通过活动前的头脑风暴，充分发挥学生的主体性，鼓励学生用创新的眼光来重新认知身边一些习以为常的事物，力争能够让学生参与选题的全过程。“萝卜搭建——桥”这一项目活动就是发生在学生身边的真实案例。教师课前给学生布置阅读《哈维尔搭建桥梁》的故事，并以《哈维尔搭建桥梁》故事为情境主线，通过哈维尔的继父乔治这一人物形象来了解土木工程师从事的工作；通过哈维尔和家人讨论如何设计、建造桥梁等内容来学习工程的标准和限制条件、桥梁类型和桥梁部件等相关知识；通过哈维尔利用工程设计搭建桥梁解决问题的过程，形成对工程设计过程的初步认识。恰逢我们本地的一条小河流经学校附近，课前再顺势引导学生回顾自己是如何解决每天上学、放学路上必须经过小河这一问题的，思考怎样才能最大限度地节省过河时间。这样充分体现在真实的生活场景中发现真实问题这一原则。

二、探究学习，数学应用（EM）

在探索活动的初始环节，以上面提到的“怎樣才能最大限度地节省过河时间”这一问题为导向，教师组织学生进行实地考察和走访，并对学校、住宅以及河流原有桥梁之间进行最短距离（可供通行道路）的测量，以便掌握第一手资料。学校与住宅区距离约2.3千米，学校与桥距离约1.9千米，住宅与桥距离约2.1千米，计算得出每天单程需要走的距离长度约为4.0千米 ，如果在学校与住宅区直线距离之间修一座桥的话，可以节省1.7千米的路程，且少过两个红绿灯路口，可节省时间8～10分钟。于是，提出了重新设计一座桥的设想。我们按照市政提供的河流信息，将河道的宽度按照1∶50的比例，在科学活动室中设计了一条相同走向的虚拟河流景观，在这条“河流”上我们将进行“新桥”的设计与建设活动。此环节重在引导学生在解决现实情境问题的过程中，运用所学的数学知识来解决问题，提升学生的数学学科素养。

三、工程设计，技术制作（ET）

工程设计是“原生工匠”培养的重要环节。它不仅是体现学生解决问题思维、创造思维的显性路径，还是学生开展后续活动的行动指南。这个环节要求学生能够针对即将要解决的桥的各类问题而展开思考，设想活动过程中可能会遇到的问题以及相应的解决策略，除了需要测量两岸之间的距离、设计图纸，还需要考虑活动材料准备和具体的操作流程等。活动过程中，我们借助XMind思维导图来规划实施方案，以工程设计为主线，及时调整和设计方案的实施环节与操作步骤，培养学生有序的工程思维和流程意识，达到提升工程素养的目的。

将设计图纸变为现实，一般需要经历建模、试验、修正、完善等一系列的步骤。在考虑诸多材料的优劣之后，方便性作为首选，因此经济实惠、随处可见、易于塑形、便于清理的白萝卜和胡萝卜被我们选中，它将作为模拟桥梁建设的主要原料。在具体的搭桥过程中，学生首先要学会桥梁的搭建技术。教师引领大家上网搜索桥梁的相关知识、设计、技术等，借机梳理了国内外的桥梁发展历史，整理了STEAM特色项目《传承的记忆——桥》校本课程，全书分中国名桥、桥梁简要知识汇总、桥梁的类型、桥梁基础的类型、桥梁的支座——桥墩、桥诗和桥联、“桥” 和少年等七个章节。桥里有诗，桥里有画，桥里有回忆，桥里更有我们少年。借助“萝卜搭建——桥”项目活动，我们勾勒出一部中国桥梁的发展和工匠的奋斗史。同时，我们还寻求身边的木工匠人来给我们进行榫卯结构的讲解，结合3D技术进行相应元件的设计与打印，以便在具体的搭建过程中运用现代化的技术手段和工程原理来解决桥梁的承重等问题，最终顺利完成搭建任务。

四、知识拓展，创意设计（EC）

在以STEAM教育理念进行“萝卜搭建——桥”这一项目活动的过程中，古今中外丰富的桥梁发展历史给了我们更为开阔的视野。在学习和整理桥梁设计、构造的基础上，我们鼓励学生关注生活、关心时事，让学生走进社会，把所学的文字知识与社会生活相关联，并能根据需求提出创意设计，最终实现利用所学的美术知识来设计一座能够解决现实问题的桥的目标。三年级的“梦想合伙人”小组，根据学校门口伸缩门原理设计的“智能伸缩桥”，圆满地解决了行车和通船受高度限制的问题；四年级的“梦想飞扬”小组，根据同学们喜欢玩的旋转木马而设计的“旋转桥”，将娱乐与交通融为一体，体现了丰富的想象力；五年级的“梦想小匠”小组，在看到因为大车超重压垮大桥的新闻后，根据科学课中学到的不倒翁原理设计的“不倒桥”，更是让人大开眼界。设计过程中，学生根据提问、构想、计划、创建、改造五个工程设计步骤，不再局限于原有的实物模仿，通过发散自己的思维，改进和衍生出一系列的新型桥梁，提升了自己的设计能力和创新能力（见图1）。

五、学习反思，自我评价（ER）

反思评价是项目活动的最后一个环节。精准及时的评价不仅可以帮助教师更好地了解学生的学习情况，还可以帮助项目开发者获取有用的信息，进一步提高项目活动的质量。在这里，我们采用线上评价与线下评价相结合、形成性评价与终结性评价相补充的方式来评价学生的活动过程。及时精准的评价可以改善操作方法，提炼活动成果，总结活动流程，更好地帮助学生展开后续学习。其中，线上评价以创新素养综合评价为主，主要从学生的参与度、投入度、完成度、理解度、想象力、创新力等维度进行过程性评价和学期评价；线下评价以项目学习双维评价手册为途径，结合学校制订的实小徽章评价机制，从项目选择、方案设计、产品制作、活动展示、资源利用等五个方面（见表1）来进行，努力实现评价主体多元性、评价过程持续性、评价方式多元性。

总之，“原生工匠”培养活动以虚拟社区场景建设为出发点，以“萝卜搭建——桥”特色项目建设为途径，以发展学生核心素养为主旨，以培养学生的工匠精神为目标，结合国内外相关STEAM教育理念和工匠精神研究的教育理论及学生参与的“萝卜搭建——桥” 这一典型案例分析，從有形的“桥梁”过渡到无形的“桥梁”，在升华项目内涵的同时，将课程与学生的生活实际紧密联系，探索如何综合应用各学科知识来解决实际问题、如何在具体的操作体验活动中培养学生的创新意识、如何借助双维评价手段提升学生综合能力、如何通过项目活动构建小学阶段的工匠培养策略。在具体的行动策略研究过程中打破学科间界限，延伸出可供操作的系列工匠类课程资源群，让学科知识在生活实践中“流动”起来，使学生树工匠之志、育工匠之气、成工匠之人，为我国将来的工匠培养奠定坚实的基础。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 商曼.论教科书中的劳动精神渗透：以中小学语文教科书为例[J]. 基础教育课程，2019（11）：54-60.

[2] 李克东，李颖. STEM教育跨学科学习活动5EX设计模型[J]. 电化教育研究，2019，40（4）：5-13.

[3] 陈丹.小学综合实践课堂STEM项目学习模式的研究[J]. 生活教育，2016（20）：112-113.

（责编 韦淑红）

［基金项目］本文为山东省教育科学“十三五”规划一般课题“STEAM理念下的小学原生工匠培养策略研究”（立项批准号：YC2019040），中国STEM教育2029创新行动计划立项课题“基于工匠精神的STEM课程开发与建设研究”（立项批准号：2019STEM137）的研究成果。