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基于项目设计与实施“荒野求生”STEAM课程文丨应奇奇 一、 课程的意义与特点
研究表明，如果以学科为单元将学习内容割裂开，学生很难理解学科是如何联系的。未来，学生面临的情境以及需要解决的问题，一定是具有开放性、综合性和复杂性的。学生如果仅凭借科学课上的良构问题思路和单一的知识结构，很 难解决生活中遇到的问题。跨学科的S T E A M教 育可以帮助学生建立高阶思维模式，同时帮助学生在学科领域之间建立联系。S T E A M教育为学科内容的整合提供了条件，很自然地契合了学科核心素养发展的要求。项目式学习，即基于项目的学习（P ro jec t-B a se d L e a r n i n g,P B L)〇它鼓励学生成为劣构问题解决者，促进学生跨学科学习。传统科学课堂与P B L模式下S T E A M 课堂有何不同？笔者基于实践，对目标、内容、实施、推进、成果和评价等6个核心要素进行比对，发现这两种课堂有以下不同：培育目标由提升科学素养走向培育综合素养，项目内容由良构的明确任务转向劣构的模糊任务，实施过程由教师启发引领迈向学生自主探究，推进方式由外在问题驱动变为内在需求驱动，成果形式由小组实验发现跃向团队合作创造，评价机制由单维即时评价奔向多维多元评价。显而易见，“六要素六走向”既是体现项目式学习的理念策略，又是推行项目式学习的实践架构。
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二、 课程设计
(一）设计理念
1.真实性
在设计“荒野求生”课程时，笔者创设了“被 困荒野”的真实情境，针对人们遇到的问题幵展6个活动。在问题驱动下，学生对各学科知识的学习围绕问题本身自然而然地开展，项目需求的来源、任务要求和成果形式得以清晰明确，项目 任务也因此具有现实意义和价值。
2. 关联性
基于真实情境，笔者在“荒野求生”课程主题架构下设置了 6个活动（子项目），分别为野外生火、获得净水、获得食物、搭建庇护所、绘 制地图和生命救援。笔者按照野外求生的迫切程度来设置活动，先让学生解决光与热问题，然后 依次是水源、食物、住所等问题。活动之间除了有前后的逻辑顺序，还有技能关联。例如，在野 外生火中习得的生火技能以及获得净水，是参与 获得食物活动中烹饪食物的技能和物质基础，而 烹饪食物的成功与否也是对前两个活动及其成效的检验。此外，同属于工程类的项目依序开展，通过设计一分享一制作一迭代推进活动，让学生更加适应之后的项目任务，有利于培养他们的工程思维能力。活动彼此关联让前后任务联系更加密切。学生在实践中，不断尝试，应用，改进，再应用，使技能和思维螺旋上升。
3. 整合性
合成皮革单一的学科教学满足不了学生多元化能力的培育需求。“荒野求生”课程中每个子项目都整合了科学（s c i e n c e)、技术(t e c h n o l o g y)、工 程（e n g i n e e r i n g)、数学（m a t h e m a t i c s)和艺术(a r t)等学科内容。
野外生火项目：科学内容体现在将多种能量转化为热能，技术内容体现在掌握聚光的方向和角度等技巧，工程内容体现在制作生火工具，艺 术内容体现在生火工具的美化与加工，数学内容体现在探究光强度与温度上升的关系。
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获得净水项目：科学内容体现在知道如何在不同的野外情境中寻水源；知道过滤、虹吸原理。技术内容体现在能够正确使用工具和材料制作、改进滤水器；掌握污水过滤的技巧。工程内 容体现在能够设计出合理的净水过滤器并按照设计图制作滤水器；能对其他组的设计做出评价和提出改进建议。艺术内容体现在净水器美观、整 洁。数学内容体现在计算单位时间内净水产量。
获得食物项目：科学内容体现在能够辨别常见食物的可食用性；知道鱼的身体结构，以及鱼 的身体结构与环境相适应；了解捕鱼工具的种类及用法。技术内容体现在能够根据自己设计的捕鱼工具的特点
定型布选择适合的捕鱼方法；能够将捕到的鱼去除鱗片、鳃、内脏等器官；能够将鱼烧烤至能食用状态。工程内容体现在能够设计合理的捕鱼工具并绘制出效果图；根据设计图制作捕鱼工具；能够和他人合作利用树枝搭建烧烤架，并 成功生火。艺术内容体现在设计的捕鱼工具既实用又美观；能够画出捕鱼工具设计图。数学内容体现在根据人员和鱼的数量，合理地分配。
搭建庇护所项目：科学内容体现在知道在野外如何选择合适的宿营地；探究材料与功能的关系。技术内容体现在掌握一些捆绑和搭建技巧。工程内容体现在设计的庇护所能够承受降雨和大风；根据设计图搭建稳固舒适的庇护所；能对其他组的设计做出评价和提出改进建议。艺术内容体现在按照宿营地的特点计算所需材料和空间位置；了解三角形稳定性最好。数学内容体现在设计的庇护所舒适、保暖，外观与周围颜相似。
绘制地图项目：科学内容体现在依靠自然景物辨别方向，技术内容体现在指南针和比例尺的应用，工程内容体现在地图的绘制，艺术内容体现在地图中标志物的美观，数学内容体现在比例尺的测量和绘制。
生命救援项目：科学内容体现在血液循环知识的学习，技术内容体现在止血和包扎方法，工程内容体现在搬护工具的制作，艺术内容体现在搬护工具结构美观，数学内容体现在计算绷带长度。
每个子项目的设计并非学科知识简单叠加，而是将学科整合到一种“教学范式”中，它不仅包括如何设
计内容、组织学习，而且包括最基础的、对S T E A M基本内涵和价值取向的理解。笔 者设计“荒野求生”课程，将知识的获取、方法与工具的利用以及实践创新的过程进行了有机整合，实现多元融合。
4.开放性
模拟“荒野求生”情境的资源相对匮乏，但 学生研究的过程是幵放的。项目实施之前，学生可以通过网络等平台查阅资料，做足准备；实施过程中，在无法面对面交流的情况下，学生自主建立交流讨论，利用会议系统、视频聊等多种数字化手段交流，延续沟通，交换想法，有效推进项目实施。项目成果展示更是幵放的，有线下的分享汇报，也有直播展示，可打破时空局限。
(二）活动类型
超低温真空浓缩设备“荒野求生”课程中6个子项目，根据其目标要求、实践过程、预期成果等维度，可以分为实践类项目和工程类项目两个活动类型。实践类项目是在明确的问题驱动下，让学生联系已有的经验，生发各具特的解决问题的思路，通过设计图将想法呈现，并付诸实践，通过对比预期任务的完成情况，评估项目实践的有效程度。在“荒 野求生”课程中，野外生火、绘制地图、生命救援都属于实践类项目。工程类项目是在明确的问题驱动下，期望学生通过提出想法，设计、修改作品，检验成果，反思作品，改进等过程，完成从理论知识到实践应用的迁移，提高解决问题的能力。在“荒野求生”课程中，获得净水、获得食物、搭建庇护所都属于工程类项目。
(三）课程框架
笔者基于目标序列，设计P B L模式下的S T E A M课程内容，按照项目类别推进课程的实施，搭建覆盖全程的多维评价体系（如图1 )。
课程目标决定了课程性质和课程组织与实施的依据。笔者根据多学科的课程标准与教学任务
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图1“荒野求生”课程架构
及培养学生解决问题能力、知识建构能力、必备 品格等具体目标结合，在“荒野求生课程”中设 计了极具实践价值的6个子项目。课程内容决定了课程质量—课程内容彼此联系，前后关联，富有趣味性和应用价值，有利于引导学生持续建构新知。课程推进决定了课程效果。笔者依据不同的项目类别设置了与之契合的推进模式链，让 推进过程更加有序有效。笔者进行课程评价不仅重视结果评价，而且重视对整个学习实践过程的评价，以及对团队合作情况、跨学科解决问题的能力的评价，以引发学生更深层次的学习和理解，同时运用自我与他人及多元主体参与的评价方法来促进学生真正投入。
三、课程的校本实施过程
(―)实施策略
1.双负责人长周期制
课程包括6个子项目。在课程开设前，两位 教师进行了长达半年的课程设计、规划、自编教 材等工作，做了充足准备。每次课由一名教师总体组织，另外一名教师辅助，负责答疑、拍摄、记录等工作。
2.应用信息技术促项目活动有效开展
活动伊始，学生借助校本化课程平台选课。同年级具有相同“荒野求生”研究兴趣的学生均可抢课报名，组建非行政班。通过网上自我介绍、分享、展示，学生挑选自己喜爱的队员自由组队。在活动过程中，学生通过学校推介研究成果，直播分享过程。点赞、转发，朋友圏、班级圈评论等互动行为也进一步激发学生探究的兴趣。
3.科学探究为项目学习的主要方式
项目活动中产品的设计都涉及核心的科学问题。在项目实施过程中，笔者依托学生的体验，归纳科学问题，引导学生用科学探究的方法对问题自主探究。通过解决问题，调动学生的积极性，不断促进学生对于产品的迭代，最终完成任务。
4.小组合作学习贯穿始终
学习活动的主体是一个小组。凭借一人之力完成一个项目具有较高难度。学生四人一组，集 思广益，互动交流，可以保障项目学习的有效推进。活动之初，笔者让学生取队名，自主设计队旗，明确小组分工，对活动成果进行小组捆绑评价，让学生精诚协作，积极参与。
(二）项目推进
1.实践类项目推进：准备、设计、实践、评估
实践类项目的推进过程分为准备、设计、实 践、评估四个阶段，这四个阶段形成了两个循环圈：“准备、设计”循环圈和“实践、评估”循 环圏。之所以称“循环圈”是因为P B L是一种迭代的学习，是螺旋上升的学习。两个循环圈可以根据需要穿越，比如第二个循环圏在作品制作过程中，可以根据项目需要重新分享想法，设计 方案。实践类项目的核心环节是设计，而分享创意、想法是设计的预准备。在“荒野求生”项目中，学生多采用头脑风暴的形式来分享想法。
案例一：基于实践的再设计
在野外生火过程中学生展幵头脑风暴，取火 的方法各异：有的小组想到利用太阳和凸透镜或凹面镜等来聚光生火；有的小组用野外突击队的打火石来生火；有的小组想到利用电池短路取火。各组根据自己的想法，绘制设计图。“求生之路”小队的想法是摩擦生热，采用钻木取火的方法来取火。他们准备t型槽螺母
好木棍、绳子等，跃跃欲试，对 于在15分钟内成功升起明火，并持续燃烧至少1分钟的任务信心满满。在测试过程中，“求生 之路”小组很快发现问题—手动摩擦时间不持
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久，摩擦速度太慢，没有合适的引燃物。在观察中思考，在失败后改进，“求生之路”小组重新进入"准备、设计”循环圈，改进方案，准备迭代材料，为之后的成功做努力。
2.工程类项目推进：设计、分享、制作、迭代
工程类项目实施过程分为设计、分享、制作、迭代四个阶段，这四个阶段形成了两个循环圈：“设计、分享”循环圈和“制作、迭代”循环圈。工程类项目的核心环节是迭代。成品制作过程是一个不断迭代设计和迭代制作的过程。
案例二：过滤器的设计迭代
在开展获得净水活动，设计过滤器过程中，“风行小队”通过创意分享考虑过滤器其滤芯组成时过滤材料大小颗粒顺序，设计出了具体方案。在之后的头脑风暴中，小组队员不断提出新的想法：“这个外观不太美，我们给它做一个美化造型吧。”“好的，我们就设计成一个动物造型，正好底下的脚可以支撑过滤器，使它更加稳定，不容易倒。”“要设计一个东西让过滤出来的水顺畅地流出。”“那做个水龙头得幵关吧。”“野 外没有这种材料，我们还是做一个活塞吧。”在 交流和讨论中，“风行小队”逐渐完善了设计方案。
(三）课程评价
“荒野求生”的倮程评价覆盖课程实施的全过程。学习评价不仅用来检测课程目标达成效果，而且用来激励学生不断发现，促进学生积极参与活动，主动获取知识，提高自主发展能力。笔者 构建了多维度的评价标准，建立与课程相适应的评价体系。
1.过程评价与结果评价结合
过程评价重在激励学生主动参与学习，使他们的个性和潜能持续发展。例如，设计完产品，教师组织全班学生进行成果推介。线下的交流质疑、答辩有利于交流意见，改进作品。线上的直播展示对学生知识储备和应对能力等是一种考验，也是一种评价手段。结果评价侧重学生某一核心知识或关键能力是否取得进步，以及学习态度、意志品质、团队合作意识、实践创新能力等是否得以养成。幵展过程与结果双重评价，目的 在于促进学生经历完整的学习过程，而不是区分学生的差异。每个项目活动的幵展都伴随着产品的设计。产品最终是否优良是考察小组成果的重要方面。
2.自我评价与他人评价结合
自评与他评结合能够让学生获得学习的快乐体验，增强自信心。每个项目结束，都会有自评、小组成员互评等学习评价。这样，不但能够看到学生自我认知，也有利于教师了解学生。
(四）课程成效
1多角度促进学生的能力
小学生具有很强的好奇心和探究欲，具有发现问题、主动学习、设计创造的潜能，“荒野求生”课程为他们提供丰富的践行机会和条件，让学生实践创新能力的培养得以落地。课程活动调动了学生自主学习的积极性。学生为了完成项目任务，主动上网查阅资料、主动协作、主动尝试，变“要 我学”为“我要学”。此外，学生在每个项目的参与过程中，解决问题的能力得到了显著提升。
2.多方面促进教师的专业素养
“荒野求生”课程的设计与实施也促进了教师观念的转变。课程的设计与实践，使笔者从只关注科学学科内容，逐渐形成了课程意识，充分挖掘、开发和利用各种资源。
3.多机会促进学科的融合可能
针对目前的小学数学、科学等学科课程，有 很多相似的教学内容，如方位与方向、折线图等内容。以“荒野求生”课程为载体，适当幵展项目式学习活动可以为不同学科的教师提供交流合作的平台。项目重构有利于丰富教师多学科的知识，提高知识整合、技术整合的能力，同时为培养学生团队协作意识和创造性思维提供机会，帮 助其在商讨中完成任务，在灵活应用知识解决问题中完成跨学科知识体系的建构。
(作者系浙江省杭州市滨江实验小学教师）
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