何增荣

(合肥市习友小学 安徽合肥 230000)

STEAM教育最早起源于美国，包括科学、技术、工程、艺术、数学几门学科。STEAM教育活动中各学科的界限不再明显，跨学科、多学科融合性突出，强调在真实情境中通过协作努力完成相关活动。项目式学习活动以学生为学习中心、教师为主导、项目为主线，围绕着一个具有挑战性的驱动问题，教师与学生双方持续性地投入，发展核心能力。STEAM背景下的项目式学习活动中，教师要提前做好相关准备，如学生在小组合作活动时需要的材料。项目活动中项目的修改、收集、展示等由学生在小组内完成，教师在必要时给予一些指导，最后各小组展出他们的成果。STEAM背景下项目式学习活动使学生的创新能力、批判性思维、沟通能力、协作能力不断提升。

一、STEAM背景下跨学科学习特点

(一)融合性突出

很多非信息技术学科教师认为编程教学只涉及信息技术学科的知识，包括一些信息技术教师也都认为只要信息技术专业素养不错就能将编程教好。这样的认知明显存在偏差。实际编程项目仅仅运用信息技术一门学科的知识是无法完成的。以Scratch程序为例，角色的设计涉及美术学科，音乐的设计与处理涉及音乐学科和信息技术学科，整个过程的调试与硬件设备的连接调试又涉及工程等不同学科。因此，编程教学中的跨学科特点明显，多学科交织，融合性突出。

(二)教师与学生角色转变

STEAM背景下教师不仅是一名教授者，更多的时候扮演导演和编剧的角色，从整体上把控教学过程。学生在课堂中成为学习的主导者。教师与学生的角色定位并不是一成不变的，师生角色随着课程学习的推进实时调整。STEAM背景下学生可以成为指导者，教师可以成为学习者，以适应跨学科学习的需要。

(三)STEAM教育活动开展途径多样化

随着新课程教育改革的推进，STEAM教育活动由起初的区域试点活动逐渐进入不少公立学校的课堂。一些学校和校外机构尝试以学科教师为主体，由学科教师根据真实学习情境中的问题开发一些STEAM项目案例活动。部分学校以校内教师社团教学为载体开展STEAM教育活动，一些学校依托课后三点半服务工程引进校外培训机构开发的STEAM课程在校内实践。校内社团一般包括劳动教育、综合实践、机器人、3D打印、编程教学、航模教学等。

以社团为载体开发的STEAM教育活动一般分为两种：第一种基于真实情境问题的解决，如一些劳动教育活动、综合实践活动等。以劳动教育中的小菜园课程活动为例，在真实的学习情境中师生开展实践活动，根据季节和时令的更替种植不同的瓜果蔬菜。根据年级的不同划分不同的种植区域，让学生参与自己班级小菜园的logo标识设计，搜集整理时令的相关知识。这个过程不只是跨学科的学习，而且是将多学科知识融合的实践应用。第二种是项目式学习。如在社团编程教学中，一个案例的学习需要涉及多门学科的知识，这些知识通常在一个课时内是无法完成学习的。因此，教师通常开展项目式编程教学，一个综合程序案例如同一个大的项目，教师需要转变以往的教学思维，以学生为中心重构学习环境，将整个项目分解成一个个微项目。学生在解决微项目过程中解决问题的能力、合作意识等逐步提升。

二、项目式编程教学的应用策略分析

当下信息技术学科编程教学已渐渐由任务驱动式教学向项目式教学转型，大单元的主题教学已经有了项目式教学的影子，一个大的单元内容如同一个项目，单元内的每一课则像一个个微项目。以Scratch编程教学为例，在制作一个综合的程序案例时采用单一的任务驱动已经不合适了，程序设计的过程涉及多学科交织融合。

(一)主题项目的确定

Scratch编程教学中学生在掌握相关的模块指令后，迫切地想设计一些综合性案例以巩固模块指令。当学生想要完成某种综合案例设计时，他的心中必然有一系列问题。此时可小组合作，在小组内提出若干相关问题，组间进行讨论，在讨论的过程中教师可以进行适时引导。确定一个大的主题项目后，将其分割成若干连续的微项目。以“Scratch循环——水果切切乐”为例，鉴于小学生对玩游戏有着浓厚的兴趣，但往往自控能力比较弱，有一小部分孩子会沉溺于一些小游戏，通过调查得知当下小学生之间流行的游戏后，教师引导学生运用在社团编程课上学习到的一些知识开发设计一款小游戏——水果切切乐。社团的学生在经历两个学期的学习后对于Scratch软件的界面指令模块的指令比较熟悉，如控制模块的重复执行就包含3种：(1)一直重复执行；(2)有条件的重复执行，重复执行到满足一定的条件为止；(3)有限次数的重复执行。重复执行本身是一种循环，“Scratch循环——水果切切乐”这个项目是以“克隆”指令为学习重点，灵活运用循环指令的一个综合性项目案例。

(二)项目实践探究过程

常规的信息技术编程教学通常是在机房完成一节课的教学内容为一个课时；项目式学习因活动开展的需求不局限于一个课时、某一固定机房，需要转换多个课时、多个学习环境。STEAM背景下项目式学习涉及多学科的知识内容，教授知识的教师可能不只是信息技术学科的教师。如在“中秋赏月灯笼制作”这一项目中，灯笼外壳造型绘制、修饰、制作需要美术教师指导；内部的电路、开关、灯泡的连接需要科学教师指导；灯泡亮起来后播放音乐或诗歌需要用编程植入一些开源控制板如Mblock、Arduino、Microbit等，程序编写语言也不是唯一的，Scratch、Python、C语言、C++等都可以，而这需要发挥信息技术教师的作用。

以“Scratch循环——水果切切乐”为例,此项目最终是做出一款类似“水果忍者”的编程游戏，这是一个综合性的Scratch编程教学应用案例，笔者计划用3个课时完成。课前教师需要准备好学习资料。第一课时完成相应的角色造型绘制、舞台背景设置、音乐素材的处理、角色脚本设计。第一课时是项目活动开展的准备阶段，第二课时和第三课时解决项目活动的核心问题。第二课时，学生在第一课时的基础上进行各角色代码的设计，教师引导学生分析可能会出现的一些问题，进行相应的规划安排，组内、组间进行讨论交流。组间经讨论、交流达成共识后制订具体的执行方案，组内进行创作。创作的过程不是固定死板的，学生可以加入一些个性化的元素。创作的过程中，教师和学生适时调整各自的角色。学生在完成自己的作品后可以发挥主观能动性，组间和组内互相帮助。在项目的推进中，教师可以是观察者、协调者、引导者。第三课时以前两个课时为基准，各组代表汇报展示每组的代表作品，组间进行分享、评价，各组代表提出相关合理建议，学生改进完善自己的作品。

在第二课时中，主要通过五个环节以学生为项目活动的中心突出重点、突破难点，达成目标。

(1)第一环节：体验游戏，激趣导入。分别请一名男生和一名女生上讲台来动手操作，体验游戏，台下的学生观察游戏过程。请学生说一说游戏的过程，目的是让全体学生知道游戏的过程是小刀跟随鼠标指针移动，如果小刀碰上苹果，苹果就被切开，为后面的作品分析做好铺垫。

(2)第二环节:作品分析。通过问题串对作品层层剖析，引导学生使用教师发的学习单资源，降低学习难度。问题串包括：游戏程序中有几个角色？有哪几个角色？苹果有几个造型？有哪几个造型？上节课已经完成苹果被切开造型的绘制和小刀角色移动的脚本指令，小刀一直跟随鼠标指针移动，使用“重复执行”指令，请学生上台在seewo白板上拖动指针复习第一课时重点、难点内容。如果苹果碰上小刀，那么苹果会发生怎样的变化？课件中这个问题的呈现可以巧妙设计。“如果、那么”字体颜色使用橙色，与“控制”模块中“如果、那么”指令颜色一致；“碰上”字体颜色使用与“侦测”模块“碰上鼠标指针”指令一样的蓝色。学生通过问题中跳跃的颜色理解游戏程序中的逻辑结构，通过不同颜色模块找到对应的指令。

(3)第三环节：苹果脚本搭建。这里提炼出三个核心问题。第一个问题：舞台上一开始只有一个苹果，哪个指令能使很多个一模一样的苹果出现？请学生在小组内展开讨论，说一说自己的想法。在教师的引导下学生说出用“克隆”指令可以使苹果从一个变成很多个，教师操作演示并用一个孙悟空变出很多分身的例子讲解，让学生知道“克隆”指令的作用。第二个问题：和小刀角色一直跟随鼠标指针一样，若一直执行程序则需要使用“重复执行”指令。第三个问题：引导学生找到“移动到随机位置”指令。三个核心问题解决后，学生在小组内合作完成苹果由一个变成很多个，并一直随机出现在舞台的不同位置。教师在小组间巡视指导，学生与学生之间也可以交流互助。

教师引导学生理解作为克隆体启动时，苹果碰上小刀就会被切开，也就是在外观造型上切换成被切开的造型“apple 2”。请学生上台找到相关指令，观察程序的游戏效果。学生通过操作调试发现切开后的苹果一直在舞台上，显然不符合要求，因而需要删除克隆体。在添加删除克隆体后发现程序虽然在正常运行，但是切换的过程看不到了，还需要进一步调试，在删除克隆体之前要等待1秒。

(4)第四环节：优化作品。为了使游戏更加生动逼真，教师给学生提供了一些优化思路，如添加音效、随机变换苹果颜色、添加其他的水果角色。学生创意无限，如有的学生给苹果添加了“得分变量”，小刀切一个苹果加一分。

(5)第五环节：交流分享、展示作品。作品完成后，教师收集整理学生的作品，引导全体学生进行小结评价。通过三个课时的学习，师生一起完成了“水果切切乐”整个编程项目。学生通过实践认识到：通过编程学习设计一款精彩的游戏，不是一下子就能完成的，需要不断地去发现问题、解决问题、调试程序、优化程序。开展这一活动有助于培养学生的核心素养。

(三)项目的多元评价

项目活动学习过程中评价的内容不是单一的，但也不是面面俱到的，可以根据实际学习情况针对关键部分进行评价。评价方式可以是过程性评价与终结性评价相结合。评价标准包括核心知识、活动过程、阶段性学习成果、最终成果等。参与评价的人员有学生本人、同伴、家长、教师。每一个方面都不能随意评价，要有相应的评价工具，如评价量表。可以结合信息技术手段，使用一些问卷，收集学生的电子作品并发布在班级网络空间，让每一位学生参与评价活动。

(四)项目实践反思

开发背景、项目目标、准备活动、探究实践、评价，每一个部分都影响着最终的项目成果，实践过程中的每一个环节都值得反思。比如项目驱动问题设置是否合理，项目目标是否合适，准备活动是否充分、有无影响项目开展，探究过程中重点、难点如何突破，等等。

STEAM背景下项目式学习逐渐形成热潮，对教师和学生来说能够锻炼其各方面的能力。每一位教师都是教育的践行者，应不断学习顺应教育改革发展潮流，以培养学生核心素养为目标，满足学生的发展需求。