黃少曼 郭凱璇

STEM教育將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)完美結(jié)合，是一種注重實踐的超學(xué)科教育理念，對未來新型人才的培養(yǎng)具有重要意義，因此在全球范圍內(nèi)受到了關(guān)注和重視，成為當(dāng)下最熱門的一種教育模式。

筆者將嶺南優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與STEM教育相結(jié)合，在本校開展《走近·圍屋》STEM項目，引導(dǎo)學(xué)生運用解決問題的思維和路徑去探索圍屋文化，提高學(xué)生解決問題的能力及文化傳承保護意識。

一、項目概述

項目以小學(xué)低段學(xué)生為主體，旨在將STEM教育與嶺南文化教育有效結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生以“建設(shè)一座圍屋文化博物館模型”為總?cè)蝿?wù)，大膽地探索及運用解決問題的思維方式和路徑去學(xué)習(xí)。整個項目學(xué)生經(jīng)歷了對圍屋文化“遇見—解密—重塑—展示”的全過程，經(jīng)歷了STEM項目式學(xué)習(xí)的“吸引—探索—設(shè)計—制作—測試—提升—展示”的全過程，逐步形成項目和工程思維，從而提高綜合能力及文化傳承保護意識，提升核心素養(yǎng)。

二、項目實施

（一）初識圍屋前世今生，強化文化保護意識

在啟動課上，學(xué)生觀看不同建筑文化現(xiàn)存?zhèn)鞒星闆r的視頻，感受圍屋建筑文化傳承困境，并思考如何才能保護和傳承圍屋建筑文化，從而激發(fā)學(xué)生意識到文化保護的緊迫性，最后借助“圍屋文化老爺爺”之口，發(fā)布“圍屋文化博物館建設(shè)招標(biāo)工程”。

項目啟動后，我們通過頭腦風(fēng)暴的方式，列出圍屋博物館建設(shè)應(yīng)具備的條件，思考如何實現(xiàn)這些條件，需要解決哪些問題，進而分解為幾個小但可以解決的子任務(wù)，形成問題清單，并共同確定解決問題的步驟。

教學(xué)片段：

師：建設(shè)圍屋文化博物館需要考慮哪些因素？

生：要了解圍屋文化，要知道圍屋建筑的空間布局，要牢固、美觀……

師：要達到這些條件，我們會遇到什么問題？

生：可以通過哪些方式了解圍屋文化？建筑應(yīng)該怎么搭建？怎么繪畫設(shè)計圖？……

案例中教師引導(dǎo)學(xué)生將“建設(shè)圍屋文化博物館”這個大而復(fù)雜的“工程系統(tǒng)”分解為若干個待解決的任務(wù)，從而幫助學(xué)生有方向、有針對性地解決問題。

在館長競選會上我們確定了8位圍屋文化博物館館長，由館長設(shè)計隊員招募令，組建了8個團隊。在調(diào)研課上，我們教授學(xué)生使用瀏覽器查詢資料以及外出調(diào)研的方法和注意事項，提供活動記錄手冊及資料包，提示學(xué)生根據(jù)啟動課中形成的問題清單進行自主學(xué)習(xí)，收集有關(guān)資料并及時記錄整理，最終根據(jù)所填調(diào)研單內(nèi)容形成項目調(diào)研報告。學(xué)生通過觀察比較、實地調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)信息檢索等活動，認(rèn)識了不同建筑文化的特點，了解不同建筑文化的現(xiàn)存?zhèn)鞒星闆r，從而更加深入地認(rèn)識到圍屋的前世今生，其文化傳承保護意識不斷強化。

（二）探秘圍屋布局特點，提升動手實踐能力

學(xué)生在充分了解“圍屋”的信息之后，還需要更真切具體地認(rèn)識圍屋。因此學(xué)生不僅要實地勘察了解圍屋，還需要通過小組合作搭建圍屋木質(zhì)模型，認(rèn)識圍屋空間布局特點，掌握圍屋搭建的基本方法。

在解密課中我們向?qū)W生拋出以下兩個問題，并以此為驅(qū)動與同伴合作探究：圍屋的空間布局有什么特點？建筑應(yīng)該怎么搭建？（從內(nèi)向外，由下至上）

通過解密課的搭建體驗活動，學(xué)生按照圖示搭建圍屋木制模型，培養(yǎng)了動手實踐能力，提升了小組合作意識。此外，學(xué)生還需要探究圍屋的空間布局、材料和設(shè)計的特點，鍛煉了空間分析能力，進一步發(fā)展探究意識。

（三）設(shè)計制作圍屋模型，培養(yǎng)設(shè)計創(chuàng)新思維

設(shè)計課上，在明確項目設(shè)計流程后，學(xué)生開始自主撰寫項目設(shè)計書，各組依次進行設(shè)計方案匯報，主要從展示介紹設(shè)計圖、可行性分析、成本預(yù)算等多方面進行匯報，其他小組和教師傾聽并提出意見和建議。在這個環(huán)節(jié)中，我們帶著學(xué)生一起討論了圍屋模型的評價標(biāo)準(zhǔn)：防風(fēng)、抗震、防水，豐富的文化元素，合理的展區(qū)安排等等。由于三年級學(xué)生暫未學(xué)習(xí)到圓規(guī)的使用和立體圖形的繪制，我們在此增加了使用尺規(guī)工具作圖的技能教授，并以三視圖代替立體圖形的繪制。在討論用材及成本預(yù)算時，學(xué)生們集思廣益，提出了許多解決方法。

在自主撰寫項目設(shè)計書的交流分享中，學(xué)生首先用黑筆形成設(shè)計初稿，再用紅筆在原設(shè)計圖上修改，這樣可培養(yǎng)孩子們“再設(shè)計”的工程思維，讓他們明白所有的設(shè)計都是不斷地迭代的；其次，紅筆可將“再設(shè)計”思維可視化，學(xué)生學(xué)會在理解和分析具體問題的基礎(chǔ)上，運用科學(xué)知識和技術(shù)工具，考慮問題需求、資源總量等因素的限制，在諸多問題解決方案中選擇更具創(chuàng)造性和整體性的方案，并最終解決問題，其“設(shè)計思維”得到一定培養(yǎng)。

制作課上，孩子們根據(jù)設(shè)計課完成的項目設(shè)計圖開始進入工程制作環(huán)節(jié)。制作之前，我們介紹了各種常見工具的用圖、使用方法及注意事項，以確保制作過程中的安全問題。孩子們明確工程制作任務(wù)后，開始在采購的材料上繪制工程圖，根據(jù)工程圖裁剪搭建圍屋模型，最后對搭建的模型進行裝飾美化。在這個環(huán)節(jié)中，各小組成員忙中有序，有的負責(zé)挑選材料，有的負責(zé)在木板上畫圖，有的負責(zé)打磨、粘合……小組成員分工合作，為打造一個作品凝聚力量。在制作過程中，我們也不時提醒學(xué)生將遇到的問題、困難或?qū)υ瓉矸桨父倪M的地方及時記錄，以養(yǎng)成收集過程性資料的習(xí)慣。

通過每一次的設(shè)計與再設(shè)計、重塑與再重塑，學(xué)生積累建構(gòu)技術(shù)經(jīng)驗，形成技術(shù)和工程思維；通過多視角的觀察，跨領(lǐng)域的思考，學(xué)生突破原有的思維定式，創(chuàng)新思維得到進一步提升。

（四）測試展評圍屋模型，架構(gòu)工程評價思維

在優(yōu)化課上，學(xué)生通過儀器檢驗圍屋防水、防風(fēng)和抗震的功能，根據(jù)測試結(jié)果再一次改進圍屋博物館模型，在反復(fù)測試中不斷優(yōu)化完善。

在實施方案的過程中不斷改進作品是工程制作中很重要的一步：優(yōu)化。在優(yōu)化環(huán)節(jié)，我們使用設(shè)備測試的方法，提醒學(xué)生根據(jù)測試結(jié)果進行調(diào)試，同時提示學(xué)生對調(diào)試結(jié)果建立數(shù)據(jù)關(guān)系并形成圖表，一次次有依據(jù)地調(diào)整結(jié)構(gòu)，建立工程測試的數(shù)據(jù)意識。而在一次次測試優(yōu)化的過程中，學(xué)生也開始對影響圍屋模型性能的因素有了更深入的了解，不斷建立系統(tǒng)優(yōu)化意識，從而形成工程思維。

總結(jié)課的產(chǎn)品發(fā)布會上，學(xué)生共同制定評分標(biāo)準(zhǔn)，我們引導(dǎo)學(xué)生對產(chǎn)品外觀、布局、特點等多方面設(shè)置公平的測試方案和評分標(biāo)準(zhǔn)，各團隊進行展示介紹，邀請其他小組和老師根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進行評分和投票。

發(fā)布會片段：

小組1：我們的圍屋叫做“光明”圍屋，它最大的特點就是改變了以前圍屋采光性差的缺點，我們采用透明的塑料膜和大窗來實現(xiàn)，同時我們采用木條對其進行加固，讓我們的圍屋采光達到最大化。

小組2：我們的圍屋叫做“現(xiàn)代”圍屋，我們保留了傳統(tǒng)圍屋的中軸對稱結(jié)構(gòu)和三層次空間，由于傳統(tǒng)圍屋隱私性不是很好，所以我們在每個圍屋的房間都設(shè)置了獨立的生活空間，方便現(xiàn)代人進行居住。

小組3：我們的圍屋叫做“凈水”圍屋，優(yōu)點在于我們的排水性能特別好，在每個地基的下方我們都設(shè)置了塑料管進行排水，同時我們還對天井進行了改造，采用塑料膜保證采光也防止漏水……

在傳統(tǒng)課堂中，對學(xué)生的評價主要來自教師，一般以考試成績?yōu)橹鳎瑢W(xué)生的學(xué)習(xí)過程、能力提升、情感態(tài)度等因素的評價有其局限性。在產(chǎn)品發(fā)布會的項目評價中，我們強調(diào)多元化主體共同參與，將教師評、學(xué)生自評、學(xué)生互評有機整合起來，讓學(xué)生成為評價的主人，項目實施過程中將評價嵌入課程，幫助學(xué)生養(yǎng)成評價思維。

三、項目啟示

本次項目結(jié)束后，我們對參與項目的學(xué)生進行了學(xué)習(xí)滿意度調(diào)查及參與意愿調(diào)查，學(xué)生對于繼續(xù)參與項目的積極性非常高，且在同學(xué)們的收獲中，團結(jié)協(xié)作精神、傳承保護文化、共同解決問題、搭建圍屋樂趣等語句高頻出現(xiàn)，孩子們在項目中體驗了圍屋文化的魅力，也了解了工程流程，提高了問題解決能力和文化傳承意識。

《走近·圍屋》STEM課程雖已結(jié)束，但文化傳承的意識、項目式的學(xué)習(xí)方式以及解決問題的思維都會在項目組師生的心中生根發(fā)芽，未來我們將繼續(xù)努力，助力嶺南優(yōu)秀文化傳承，提升核心素養(yǎng)。