基于项目的 STEAM 课程设计与实践.docx
基于项目的STEAM课程设计模式构建与实践
教育与装备研究
基于项目的 STEAM 课程 设计模式构建与实践
课程教法
冯 达 赵少蔚 方丽婷
摘 要:结合 STEAM 课程实施存在的问题与 STEAM 教学活动要素分析,提出了基于项 目的 STEAM 课程设计模式。 模式强调以素养目标为主体明晰课程实施意 义,以 渐 进 任 务为载体的活动设计与实施是实现项目优质开展的重要前提,以心理量表为载体的隐性 教学目标评价为整个课程提供了学生能力发展的证据和迭代改进的方向。 并以该模式设 计实施了“ 挑战机器人” 课程,对该模式进行实践应用,以期为 STEAM 课程设计和实施提 供理论框架和实践参考。 关键词:STEAM;项目式学习;课程设计模式;设目标无法通 问题解决 为 核 心 的 活 动 一 般 包 括 问 题 识 别、
过几节课完成,而是需要不同项目的相互配合 需求分析、方 案 设 计、制 作 原 型、测 试 优 化 和
共同完成。
反馈评 价 六 个 迭 代 环 节,其 中 需 求 分 析 阶 段
课程实施过程中,主要涉及三种形式的学 包含了对 解 决 问 题 所 需 的 概 念、方 法 学 习 等
( 三) 基于项目的 STEAM 课程设计模式 以上关于 STEAM 课程实施问 题 分 析 与 基 于 项 目 的 STEAM 教 学 活 动 模 型, 揭 示 了 STEAM 课程实施过程中需要改进的方向,并在 一定程度上厘清了基于项目的 STEAM 教学活 动六要素之间的基本关系,为构建基于项目的 STEAM 课程设计模式提供了依据。 在上述分析的基础上,我们构建了以实践 创新素养为目的,渐进活动为抓手,显隐性成果 评价为标准的基于项目的 STEAM 课程设计模 式,如图 2 所 示。 该 模 式 从 课 程 目 标、课 程 实
项目式学习理念下的STEAM_教学活动设计
在信息技术迅猛发展的时代，社会对人才的素养与要求在不断提高，项目式学习成为培育人才的重要方式。
本研究以桌面吸尘器项目为例，对学生特征进行剖析，将项目式学习理念有机融合在STEAM教学活动中，践行生活即教育的理念，提升学生的问题解决能力，促进学生高阶思维能力的发展。
一、项目式学习与STEAM教学（一）项目式学习项目式学习在开启环节有一个与现实情境贴切的驱动或引发性的问题；在知识获取过程中注重学生之间的协作学习，关注的是多学科交叉的知识；在项目终止阶段形成一个或一系列最终成品。
钟志贤、刘景福等人将项目式学习的基本流程分为选定项目、制订计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。
（二）STEAM教学STEAM教学是科学、技术、工程、艺术和数学五个相关领域有机融合的综合性教学，与分科教学相区别，STEAM教学超越各学科之间的界限，从多学科知识综合应用于趣味性、挑战性的问题角度培养学生的创新性思维，实现培养学生解决实际问题能力的教育目标。
（三）项目式学习理念下的STEAM教学STEAM教学与项目式学习两者在科学、技术、工程、艺术和数学之间存在自然交叠的地方，在基于项目的STEAM学习中，学生往往聚焦于现实世界中的真实问题类型的探究活动。
学生在项目实施过程中，不仅可以获得跨学科的知识和技能，还可以提升创造运用知识的社会性能力。
项目式学习强调参与项目的所有人员相互合作，构建学习共同体。
本文认为，将跨学科知识寓于项目活动之中，有益于推进STEAM教学活动的实施。
项目的设计是关键环节，基于项目的学习模式是实现STEAM教学的有效途径。
二、项目式学习理念下的小学STEAM教学活动设计（一）教材分析主题选自粤教版科学六年级下册教材第一单元“我是小小设计师”中第六课《巧改废弃物》的内容，主要目标是引导学生在生活中综合运用以前学习的科学原理和本单元所学的设计知识与技能，为我们的生活带来更多便利，学会将理论知识运用于项目式学习理念下的STEAM教学活动设计◇郑晓英孔晶（广东：佛山科学技术学院人文与教育学院）〔摘要〕目前，项目式学习已成为科学课程标准倡导的学习方式，它可以为教学带来新的生机与活力，为学生将已知的理论知识应用于实践提供了展示机会。
基于项目学习的STEAM双师课程实践研究
基于项目学习的 STEAM双师课程实践研究STEAM是一种重实践、超学科的教育理念，来自五个单词的缩写：Science （科学）, Technology（技术）, Engineering（工程）, Arts（艺术）, Mathematics（数学）。
STEAM基于项目的学习方式（PBL，Project-Based Learning），培养孩子跨学科解决问题能力、团队协作能力、创新能力和沟通能力，最终完成一个动手实践的作品。
今年，我校结盟了新西兰的一所优质学校，通过在线平台，与学校同学同步连线上课，学生在这跨国的交流中进一步激发学生对于英语的热情与放眼世界的胸襟。
一、确定STEAM项目内容本课程以STEAM在线国际双师课堂形式开展。
课程将与海外真实课堂连线，以学生和海外同龄小伙伴为主导，在新西兰老师的引导和学校老师的协助下，共同开展课题实践。
通过每周一节课，师生共同体验跨学科的STEAM研究性学习的精髓，锻炼英语交流的能力，并在新西兰海外老师的引导下，分小组完成STEAM 现实问题解决方案的原型。
课程内容安排：日“火星探测器”教学内容（45分钟）期第想象：提出现实问题，并初步认知问题背后的情况。
一周第二周调研：进行小科学调查，来探究解决方法中对应的科学原理和科学概念，写出一个与所选主题的相关的科学实验计划。
第三周提问(科学，技术，工程，数学) STEAM：通过从科学，技术，工程和数学的知识引导，激发学生对问题的深层的理解。
第四周提问(艺术)+微型 STEAM：从人文的角度，全面思考作品的目的，功能。
通过构建概念模型展示自己的创意。
第五周Got STEAM(线下)：以文字形式对事物进行客观的多维度评价与分享。
第六周设计STEAM课程（线下）：通过团队合作不断优化设计过程；能够合作产出产品设计图；设计并构建展示所用的PPT。
第七周分享+回顾 STEAM：展示团队成果与思考过程，学习用项目管理方式做团队分工、时间安排等。
stem课程设计与实践指导
stem课程设计与实践指导一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够理解并掌握教材中的核心概念和知识点，例如（此处列举具体知识点）。
2.技能目标：学生能够运用所学知识解决实际问题，提升科学探究和实验操作的能力，例如（此处列举具体技能）。
3.情感态度价值观目标：学生能够培养对学科的兴趣和热情，增强团队协作和沟通能力，形成正确的科学态度和价值观，例如（此处列举具体情感态度价值观）。
在制定教学目标时，要充分考虑课程性质、学生特点和教学要求，确保目标的具体性和可衡量性，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.教材中的核心概念和知识点，例如（此处列举具体知识点）。
2.相关实验操作和技能训练，例如（此处列举具体实验操作）。
3.实际案例分析和讨论，例如（此处列举具体案例）。
教学内容的和安排要确保科学性和系统性，既要突出重点，又要兼顾学生的接受能力，以促进学生全面掌握学科知识。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解教材中的核心概念和知识点，帮助学生理解并掌握基本原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的思维能力和团队协作能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，引导学生将理论知识应用于实际问题，提升学生的问题解决能力。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，培养学生的实验技能和科学探究能力。
教学方法要多样化，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，确保学生能够接触到最基本的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：确保实验课程的正常进行，提供必要的实验设备和材料。
steam综合实践活动课程设计
steam综合实践活动课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握STEAM综合实践活动课程的基本知识和技能，培养学生的创新思维和实践能力。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解STEAM综合实践活动课程的定义、特点和应用领域；掌握STEAM课程设计的基本原则和方法。
2.技能目标：培养学生运用STEAM知识解决实际问题的能力；学会合作、沟通、创新等综合素质。
3.情感态度价值观目标：激发学生对STEAM课程的兴趣和好奇心，培养学生的自主学习意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.STEAM综合实践活动课程的定义、特点和应用领域。
2.STEAM课程设计的基本原则和方法。
3.实际案例分析：通过分析具体案例，使学生了解STEAM课程在实际中的应用和价值。
4.小组讨论：让学生围绕STEAM课程设计展开讨论，分享彼此的想法和经验。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：教师通过讲解，使学生了解STEAM综合实践活动课程的基本概念和知识。
2.案例分析法：教师提供具体案例，让学生分析STEAM课程在实际中的应用和价值。
3.小组讨论法：学生分组讨论，分享彼此的想法和经验，培养团队合作精神。
4.实验法：学生动手实践，运用STEAM知识解决实际问题，提高创新能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：为学生提供权威、实用的STEAM综合实践活动课程教材。
2.参考书：为学生提供丰富的参考资料，拓宽知识视野。
3.多媒体资料：利用PPT、视频等多媒体资源，增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：为学生提供必要的实验器材，确保实验教学的顺利进行。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其学习态度和积极性。
基于steam教育理念的教学项目案例
基于steam教育理念的教学项目案例随着科技的不断发展和教育理念的更新，STEM教育逐渐受到人们的关注，并成为教育界的热门话题。
STEM教育是一种综合性的教育理念，其核心在于将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）融入到教学中，培养学生的跨学科能力和创新思维。
而在STEM教育的基础上，近年来又出现了STEAM教育，即在STEM的基础上加入艺术（Art）元素，旨在培养学生的创造力和审美情感。
本文将以基于STEAM教育理念的教学项目案例为主题，介绍一个成功的教学项目，以分析其特点和价值。
1. 项目背景1.1 STEAM教育理念的引入随着21世纪教育理念的转变，STEAM教育作为一种新兴的教育理念得到了各国教育界的广泛关注。
STEAM教育强调将艺术元素融入到传统的STEM教育中，促进学生的全面发展。
1.2 项目背景介绍本项目是一个基于STEAM教育理念的教学项目，旨在通过跨学科的教学方式，激发学生的创造力和想象力，培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
2. 项目设计与实施2.1 项目设计思路本项目的设计思路是以一个具体的社会问题或挑战为出发点，通过跨学科的教学方式，引导学生进行探究和解决问题的实践活动，培养学生的创造力和解决问题的能力。
2.2 项目实施过程项目实施的具体过程包括：确定项目主题、设计项目教学计划、策划项目教学活动、开展项目实施、总结评估项目效果。
在实施过程中，教师扮演着引领者和指导者的角色，激发学生的兴趣和参与度，引导学生进行自主学习和探究。
3. 项目成果与效果3.1 项目成果展示通过项目实施，学生将针对具体的社会问题或挑战，进行团队合作，进行跨学科的探究和实践活动，产出了一系列具有创造性和实用性的成果。
3.2 项目效果评估学校和教育部门对项目实施效果进行了全面评估，发现学生在跨学科能力、创造力、团队合作精神等方面都得到了有效的培养和提升。
基于STEAM理念的项目式实践活动课程建构
基于STEAM理念的项目式实践活动课程建构作者：***来源：《北京教育·普教版》2023年第12期实践活动课程以培养学生创新精神、实践能力和良好品质为价值导向，是近年来学校促进课程在地化与延伸性发展的建构向度。
课题组从学校现状的“情理”出发，取STEAM教育之“理念”，行项目式教学之“方法”，依静水流深之“事理”，探索建构面向学校广泛课程领域的实践活动课程体系。
1.实践活动课程特色化发展的“情理”学校实践活动课程特色化发展在于校情、师情与学情的通“情”达“理”与合“情”合“理”。
第一，在地化，实践活动课程特色化发展的通“情”达“理”。
实践活动课程特色化发展的“情”“理”通达于在地化的因地制宜与随方制象。
“校本化”强调了课程构建的内观，“在地化”关注到基础教育纵深改革视野下学校的特性发展。
学校构建了“三层八域”课程体系，“三层”即“基础能力、拓展融通、探索创新”三个素养提升层级。
实践活动课程作用于“基础能力”课程领域的实践与应用、学科“拓展融通”课程领域的载体、学生“探索创新”课程领域的平台，成为学校课程丰富与发展的重要抓手。
实践活动课程面向学生的生活世界，需要引导学生把自己成长的环境作为学习场所。
学校分析资源条件，打破课程的边界，有效联结内外部资源，使实践活动课程在家庭、学校、社区的持续互动中实现良性发展。
学校积极挖掘地源性课程资源，与中国医学科学院药用植物所协同打造校园内的“芳香百草园”，与学校周边的联想、百度、小米公司共同开发“园区课程”，与中国化工博物馆合作开展“打开化学之门”课程等，极大丰富了学校实践活动课程的育人内涵。
第二，在场性，实践活动课程特色化发展的合“情”合“理”。
实践活动课程的特色化发展“情”“理”契合于在场性的知行合一与身体力行，而合一且有力的保障在于科研在场。
学校借助海淀区学生学业水平调研报告的反馈，针对学生知识迁移与创新能力表现一般的现状，近五年开展了五项课题研究，共产生市级课程建设优秀成果三项，两项成果获得海淀区教育科研成果特等奖。
基于STEAM理念的小学科学课程项目式活动设计与应用研究
基于STEAM理念的小学科学课程项目式活动设计与应用研究一、概述随着教育改革的深入推进，小学科学课程的教学方式与理念也在不断创新与发展。
STEAM理念作为一种融合了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）的综合性教育理念，正逐渐受到教育界的广泛关注和重视。
它强调跨学科的知识整合与实践应用，注重培养学生的创新精神和实践能力，对于提升学生的综合素养和未来发展具有重要意义。
小学科学课程作为培养学生科学素养和探究精神的重要载体，其项目式活动设计与应用是落实STEAM理念的有效途径。
通过项目式活动，学生可以围绕某一具体主题或问题，综合运用多学科知识进行探究与实践，从而培养解决实际问题的能力。
项目式活动还能激发学生的学习兴趣和主动性，促进他们的全面发展。
1. 背景介绍：STEAM理念在小学科学教育中的兴起与重要性在21世纪这个科技飞速发展的时代，培养具有跨学科思维和实践能力的创新型人才已成为各国教育领域的共同追求。
STEAM理念，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）的融合理念，正是在这样的背景下应运而生，并逐渐在全球范围内得到广泛的关注和应用。
我国小学科学教育也在不断探索跨学科融合的教学模式，以提升学生的综合素养和创新能力。
STEAM理念的引入，为小学科学教育注入了新的活力。
它强调将科学、技术、工程、艺术和数学等多个学科领域的知识和技能进行有机融合，让学生在解决问题的过程中，能够综合运用所学知识，发挥想象力和创造力，培养跨学科思维和解决问题的能力。
在小学科学教育中，STEAM理念的重要性不言而喻。
它有助于打破传统学科之间的壁垒，促进学生对知识的全面理解和掌握。
通过将不同学科的知识进行融合，学生可以更加深入地理解科学现象和原理，形成更加完整的知识体系。
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基于项目的STEAM 课程设计与实践
——以《探究气球动力车的性能》为例
一、项目式学习
项目式学习可以是一个长期复杂工程，有时整个学期就完成一个大项目（通常被拆分成很多小项目）。
另外，PBL 比较强调真实世界的任务和问题，并且产出“有形”产品来解决问题。
有两个关键点：一个引发活动的问题或难题，学生自主创造出一个成果来回答问题或解决问题。
经典的项目式学习选取跨学科的主题内容，让学生基于现实情境，解决实际问题，它能从更广、更深、更结构化的层次对学生的综合能力进行培养和提升。
二、项目解析
力无处不在，运动永不停歇。
生活中有很多情形的产生都与力和运动有着密不可分的联系。
当有学者们在滑冰场滑旱冰的时候，用手推墙壁，身体会向后移动；人们蛙泳的时候，双脚向后蹬水，身体会向前移动；火箭升空时，箭尾喷出的气体推动箭体升空；运动员在跳高时，用
单脚起跳，使身体腾空而起，跨过横杆……
本项目是有学者校基于苏教版科学四年级下册《物体的运动》和《万能的力》单元，自主研发的STEAM 课程。
依据《小学科学课程标准》中物质科学领域“知道测量距离的方法”、“知道生活中常见的摩擦力
是直接施加在物体上的力”和工程技术领域“工程的设计是核心，学生能将自己简单的创意转化为模型”的核心概念，引导学生将摩擦力、反作用力等科学概念应用于实践，培养学生内在的学习动机和兴趣。
三、教学过程
（一）发现
1.游戏引入：当有学者吹起一个气球，松手后，气球会呈现什么样的状态呢？
2.课堂展示。
学生在讲台进行演示，其他同学仔细观察并描述气球的运动状态。
教师通过此游戏，让学生观察气球的运动方式，初步感知作用力与反作用力是方向相反的，再通过观察图片分析生活中常见的有关作用力
与反作用的现象，引导学生分析这两个力之间的联系。
3.出示图片并追问：人在船上向岸边奔跑，船会怎样运动？拉弹弓后松手，石头是怎样运动的？学生进行描述。
图 1 人在船上向岸边奔跑 图 2 拉弹弓
4.总结知识点：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。
教师可以通过课前阅读学习的方式充分理解此概念，从而生动准确的讲解使学生理解气球是靠反作用力运动起来的，同时气球运动的方向和气体排出的方向是相反的。
5.发布任务：随着不可再生资源日益减少，如果不能用新能源取代汽油，那么人们的出行就会受到很大的影响。
今天，有学者们就用清洁能源——空气，制作气球动力车并研究气球动力车的性能。
（二）设计
1.设计汽车
（1）明确任务，合理分工；
（2）发放制作材料及工具；
（3）根据材料进行设计，设计图包括汽车的简单结
构以及所用的对应材料。
学生需要根据气球动力车的结构特征进行材料筛选，
并利用工具对材料进行加工和组合，从多角度挖掘材料的
价值，让学生自带装饰性材料，是为了充分体现学生在车
体外形的独特设计，彰显自己的个性和创意，从而培养学
生思维的延展性和创造性。
2.评价并改进设计图
为了培养学生的语言表达能力，教师可以从以下方面
引导分享者和听众进行交流：
分享者：有学者们小组设计的气球动力车，利用（）制作它的（听众：这个设计的优点在于（），有学者认为还
可以从（）方面进行改进。
（三）实践
1.制作气球动力车。
明确制作要求：
（1）正确使用工具；
（2）充分使用材料。
2.明确测试标准。
以小车车头距起始点的垂直距离作
为评判标准。
根据小车的整体情况以及测试环境，明确测试标准的目的在于
使
学生统一要求测试、分析、总结。
3.测试前充分准备。
成员根据测试标准进行头脑风暴，分析小车在制作方面需要进行调
整的地方并完善自己的小车。
如学生发现气球里面的气体不充足，需
要再把气球吹得大一些；吸管与气球的连接处漏气，需要加强密封性；
小车的轮子与轴之间有些松动，需要再次加固等，小组成员需要根据讨
论结果对气球动力车进行调整，为第一次测试进行充分的准备。
4.第一次测试。
测试要求：
（1）以红线作为起点；
（2）准备时间为十秒，听到口令后放手；
（3）测量后在任务单上记录第一次测试数据。
为了保证测试的公平性，统一起始位置和准备时间。
为了帮助学
生能够直观认识本组气球动力车的性能，学生应该准确读数并且记录数
据，在此环节为了让全班同学参与到测试过程，使用信息化教学策略，
利用电子书包直播的方式，也可以将该项目的授课地点安排在室内体育
馆进行，让大家清楚观察每组测试过程。
5.全班展示分享交流。
谈一谈：A.有学者们的小车存在什么问题？
B.怎样改进小车会跑得更远？
教师鼓励学生并让其大胆猜测未成功的原因，并让学生给出合理化
的解决方案，培养学生的语言组织和表达能力。
通过分享交流，体现多
样性、开放性，加强学生的思想碰撞，培养学生的批判性思维。
6.优化改进。
改进要求：
（1）填写任务单，总结本组的问题，填写优化方案；
（2）优化制作，时间为15 分钟，也可以根据学情适当调整；
（3）控制音量，高效合作；
（4）率先完成优化的小组获得优先测试权。
为了帮助学生梳理小车出现的问题，掌握改进气球动力车性能的方法，学生通过自主探究的方式将发现的问题在活动单上一一梳理出来，
根据每一个问题进行分析改进。
为了提高改进的效率，教师以“率先完成
优化的小组获得优先测试权”作为奖励。
7.第二次测试。
测试要求：
（1）以白线作为起点；
（2）准备时间为十秒，听到口令后放手；
（3）测量后在任务单上记录第二次测试数据。
为了验证改进后的效果，教师组织各组进行第二次测试，并且记
录运动距离。
通过数据比较，大部分小组在距离上都有了提高，但是小
部分小组的成绩却不如人意，此时老师应该告诉孩子，结果不是最主要
的，有学者们更应该关注探究过程，仔细剖析问题产生的原因，掌握改
进的方法。
表1 项目活动单-测试结果
发现问题
优化方案
1.全班展示分享交流，谈一谈：小组作品的优点是什么？怎样改进小车会跑得更远？
通过实践制作与反思，有学者们发现学生的回答点基本在动力充足、车身稳定、减少摩擦力、车身质量小、车体流线型等方面。
2.总结：本节课你学到了什么，还有哪些疑问？完成活动单的知识梳理。
学生的回答集中在为了提高动力，气球吹的气要多一些，吸管出气的方向与水平面保持平行；为了保证车子能够直线行驶，如果车身
上有两个气球则保证两个气球的气体体积一致；为了减少摩擦力，气球不能与地面接触等。
图3 活动单-知识梳理
教师通过范式语句的引导，培养学生的语言组织和表达能力。
如：有学者们组的小车在测试时发现的问题是（），通过改进（），有学者们（成功/失败）了。
因此，有学者们发现增强动力的方法是（）；提高车身稳定性的方法
是
（）；减少阻力的方法是（）。
（五）拓展
每一节课不应该是由句号结束，而是还有很多问号和省略号，教师让学生分析比较轿车和跑车的区别，引导学生认识到动力足、流线
型、重心低、质量轻也是增强汽车性能的方法，帮助学生后续做进一步的改进，发散学生的思维。
（六）评价
四、结语
本课程设计的活动探究环节，学生以三人小组的形式，选取自己携带的材料运用工具进行创造性地设计和制作气球动力车，在活动中充分发挥每个组员的创造热情。
每个小组上台测试展示后，总结优点，分析缺点，注重运用叠带设计，让学生进行二次改进，这样加深了学生对知识的理解，在错误中求得真理，不断探索，不断向前。
在探究气球动力车的性能的过程中分析影响汽车运动距离的因素，帮助学生使用已有的科学知识联系生活解决实际问题，提高了学生综合运用观察、实验、推理、分析的能力。