“SIMPS”初中STEAM課程教學(xué)模式探究魏曉風(fēng)曾祥明陳浩沈迪目前，雖然我國在中小學(xué)逐步普及了3D打印、開源硬件、編程、機器智能等各種類型的STEAM教育內(nèi)容，但STEAM教育的發(fā)展還處在起步階段，仍存在諸多問題：①對STEAM概念理解不清，理論研究欠缺，開展經(jīng)驗不足，實踐中出現(xiàn)盲目照搬套用現(xiàn)象。②對STEAM教育在國家發(fā)展中的戰(zhàn)略地位認識不夠充分。STEAM課程還未列入國家課程計劃的必修課或常態(tài)課程教學(xué)中，許多學(xué)生未能接觸到真正的STEAM教育。③缺少優(yōu)質(zhì)課程、教學(xué)模式和良好師資的支持。④缺乏STEAM教育評價方式，能力培養(yǎng)模式也受到質(zhì)疑?！耥椖渴綄W(xué)習(xí)與STEAM教育的結(jié)合“以問題來組織學(xué)習(xí)過程”的項目式學(xué)習(xí)形式，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、溝通協(xié)作能力等有重要意義，且與STEAM教育理念契合，所以被認為是開展STEAM教育的有效實施方式，也因此，結(jié)合項目式學(xué)習(xí)進行STEAM課程的教學(xué)研究，具有科學(xué)性和研究價值?！瘛癝IMPS”教學(xué)模式的設(shè)計構(gòu)建筆者遵循初中生的認知發(fā)展特征，結(jié)合項目式學(xué)習(xí)的理念，并參考了綜合實踐學(xué)科的價值體認、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、問題解決、創(chuàng)意物化的教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建了以學(xué)生為中心的“SIMPS”教學(xué)模式，其中包括情境創(chuàng)設(shè)（Situation）、探究學(xué)習(xí)（Inquiry）、創(chuàng)意造物（Modelbuilding）、展示分享（Performance）、總結(jié)評價（Summary）等環(huán)節(jié)，涉及教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)實施設(shè)計、教學(xué)總結(jié)評價設(shè)計三大類（如下頁圖1）。1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計（S）課程主題影響著情境創(chuàng)設(shè)以及內(nèi)容實施，所以主題及情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)貼近學(xué)生的生活，只有讓學(xué)生覺得有意思、有價值，才能吸引他們進行學(xué)習(xí)。筆者認為，可以多角度、多視野、分類別篩選主題，如突出佛山傳統(tǒng)文化傳承類的主題，就可分為傳統(tǒng)手工藝（如陶藝、版畫等）、傳統(tǒng)家具、傳統(tǒng)民居建筑（如清暉園、祖廟）等，這是融入地方特色的主題選取，也可從建筑、交通、農(nóng)業(yè)等工程大類進行主題選取。另外，內(nèi)容的設(shè)計還應(yīng)該站在更高的層面去融合多學(xué)科的知識，做到真正地綜合性地學(xué)習(xí)與解決問題。2.教學(xué)實施設(shè)計（I、M）STEAM教學(xué)實施可以是課堂里的教學(xué)，也可以是學(xué)生社團、興趣小組和校外研學(xué)等;學(xué)習(xí)的場所也可不局限在教室，可通過活動體驗、情境模擬、參觀調(diào)查、角色扮演、實驗操作等形式，讓學(xué)生走出教室，進行學(xué)習(xí)體驗、行為體驗和內(nèi)心體驗，豐富的實踐活動能促進學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗，在體驗中成長;造物過程中的形式和手段也可多樣，如手工制作、圖紙繪畫、3D打印等，通過作品設(shè)計，制作成型，實物檢測、完善總結(jié)的過程，讓學(xué)生將所思所想付諸實踐，鍛煉他們的藝術(shù)設(shè)計與動手實踐能力。3.教學(xué)總結(jié)評價設(shè)計（P、S）因為STEAM課程教學(xué)沒有統(tǒng)一的評測標(biāo)準(zhǔn)，所以評價是難點。筆者認為，STEAM教學(xué)評價應(yīng)該多元化、多角度，不僅要關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果的評價，還應(yīng)關(guān)注過程性評價和表現(xiàn)性評價，評價主體也不局限于老師，還可以是同學(xué)、小組、家長、社區(qū)等。例如，教學(xué)評價設(shè)計可分為：①學(xué)習(xí)效果評價。項目式學(xué)習(xí)是探究、造物的過程，過程中會形成小組的實驗記錄、作品，制作相應(yīng)的評分量表、記錄表、思維導(dǎo)圖等，將這些成果可視化，成為評價小組學(xué)習(xí)效果的依據(jù)。②學(xué)習(xí)能力評價。STEAM教育更高的意義在于培養(yǎng)學(xué)生的能力，但準(zhǔn)確測量能力很難。教師可借助可視化成果來評價學(xué)生完成作品的創(chuàng)新度和理想度，也可以利用較權(quán)威、較有科學(xué)性的能力量表進行數(shù)據(jù)分析，如測試學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，可以利用國際上公認的權(quán)威的威廉斯創(chuàng)造力傾向測量表進行前后測試來收集數(shù)據(jù)，相對科學(xué)地分析和驗證能力培養(yǎng)效果的評價。③學(xué)習(xí)協(xié)作評價。在項目式學(xué)習(xí)中，一般是以小組為單位進行協(xié)作探究學(xué)習(xí)，因此，教師可利用小組評價量規(guī)的形式，進行他評、自評等，獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此，只有合理地進行教學(xué)評價設(shè)計，才能更好地促進與激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)成長，真正體現(xiàn)STEAM教育培養(yǎng)的意義?！瘛癝IMPS”教學(xué)模式的實施根據(jù)“SIMPS”教學(xué)模式，筆者以校本活動讀本《探秘虎門大橋的“舞動”》一課為例，進行教學(xué)設(shè)計與實施分析，希望能為STEAM課程教學(xué)提供案例參考和借鑒。1.情境創(chuàng)設(shè)（S）2.探究學(xué)習(xí)（I）本項目在探究學(xué)習(xí)中開展多形式的活動體驗：①探究“渦振現(xiàn)象”的知識，通過小組協(xié)作進行兩個快速實驗，體驗氣流與氣壓的物理學(xué)知識，從而舉一反三，分析研究出“渦振現(xiàn)象”的原理，揭開虎門大橋“舞動”的秘密。②關(guān)注時事人文，關(guān)心身邊的事，小組成員利用網(wǎng)絡(luò)并結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，搜集生活中遇到的類似的“渦振”現(xiàn)象和場景，并選定歷史上重大的渦振事件，制作成思維導(dǎo)圖，對事件及事故進行介紹與分析。③探究橋梁建筑的基本結(jié)構(gòu)及穩(wěn)固要素，通過了解渦振等橋梁事故，明確建造一座穩(wěn)固橋梁的重要性。在討論橋梁穩(wěn)固性影響因素時，筆者選擇了兩個重要因素（橋柱形狀、桁架結(jié)構(gòu)）進行模擬體驗，小組分工進行實驗并記錄（如圖2），在探究過程中充分了解并形成自己的橋梁概念。④化身橋梁建筑小工程師的角色扮演，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)體驗：為緩解交通擁堵情況，德勝河上要建造一座新的懸索橋，請各工程團隊結(jié)合日常生活中的真實需求及城市發(fā)展需要，設(shè)計橋梁方案及評估抗壓風(fēng)險（如圖3）。3.創(chuàng)意造物（M）造物主要體現(xiàn)在小組的橋梁設(shè)計方案以及抗壓風(fēng)險評估內(nèi)容上。本項目結(jié)合創(chuàng)意造物的理念，利用3D打印的手段，實現(xiàn)造物的樂趣。通過小組需求和設(shè)計分析，設(shè)計草圖，然后進行3D打印，將打印的橋梁實物進行重量、抗風(fēng)能力的測試評估，很好地將技術(shù)融入到了造物學(xué)習(xí)中。在此過程中，產(chǎn)生的設(shè)計草圖、實驗記錄、解決方案、措施等都是造物過程的重要體現(xiàn)和評價。4.展示分享（P）項目探究的每一個階段都會產(chǎn)生相應(yīng)的成果，如探究渦振現(xiàn)象的原理、探討穩(wěn)固橋梁的因素、橋梁創(chuàng)新設(shè)計方案和草圖、橋梁打印的作品實物、小組采取的橋梁加固措施等。對于這些小組智慧的結(jié)晶，教師可以在每個階段的進行中或總結(jié)時，引導(dǎo)學(xué)生采用匯報等形式進行展示分享，組內(nèi)協(xié)作，組間協(xié)作，推動整個項目順利進行。5.總結(jié)評價（S）在本項目的學(xué)習(xí)過程中，強調(diào)學(xué)生自主探究、小組協(xié)作、成果分享等。因此，教學(xué)評價采用過程性評價與總結(jié)評價、他人評價與