创新教育作为一种培养未来综合性人才的教育模式，已经成为全球未来人才培养的趋势。办学十余年来，我校一直坚信每个学生都有创造潜能，努力为培养和发展学生的创造潜能创设条件，开设了各种拓展课程，如木工坊、模型工坊、奇思妙想、虚拟机器人等。2015年，学校适时引进STEAM理念，开始研发PBL-STEAM课程，PBL-STEAM为学校进一步培养学生的创造力，提高学生解决问题的能力及产品意识提供了新的思路。

PBL-STEAM的校本化定义

“PBL”是Project based learning（项目式学习）的首字母缩写。 “STEAM”是Science（科学）、Technology（技术）、Egineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）的首字母缩写。我校把PBL和STEAM进行了连接，提出了基于STEAM理念的项目学习，即“PBL-STEAM”。学生围绕一个具体的项目，以团队为组织形式综合运用科学、技术、工程、艺术及数学等跨学科的知识，解决真实问题，自主亲历体验、探索创新、内化吸收的过程，培养问题解决能力和创新能力，获得有益终身的学习力和情感价值。

“PBL-STEAM”凸显三个要素：注重与现实世界的联系；实现多学科“跨界”整合；从创新意识、创新思维到创造实践、创新情感，全面关照并最终落实到创新能力的进阶。

PBL-STEAM的项目设计

创造力和好奇心是紧密联系在一起的。在研究过程中我们发现：学生对生活现象的好奇一般会产生三类问题，即“怎么办”“为什么”和“怎么做”。根据三类不同的问题，形成了三种不同的项目，即基于生活创新的“PBL-STEAM”，基于科学探究的“PBL-STEAM”，基于创意设计的“PBL-STEAM”。这三种项目的学习目标各有侧重，分别指向问题解决学习、探究学习和设计思维的培养。

“PBL-STEAM”是从2016年上半年开始实行的，不同年级的学生选择不同的项目。两年来，学生完成的项目有30多项。

PBL-STEAM的活动设计

PBL-STEAM的活动一般包括“选题、设计、制作、展示”四个环节。

选题：发现真实情境，解决现实问题。选题必须是真实的。七年级的崔同学在上科学课时，经常看到老师使用过氧化氢、浓盐酸、浓硫酸、硝酸等一些酸性或腐蚀性较强的药品，打开瓶盖内塞时，不小心就会将有毒液体沾到手上，极不安全。于是萌生了制作有毒液体专属开瓶器的想法。崔同学将开瓶装置设计成夹子状，由上下两片组成，下片中间位置一个梯形加半圆的口，便于卡住并撬出不同大小液体瓶内塞。上片比下片缩进1厘米，上片中间开一个椭圆形孔便于观察塞子的位置。产品内层是铁质的，外层镀上硬塑，牢固且不易被酸碱腐蚀，也不会使瓶中药品被污染。

设计：鼓励多维思考，从想象到创造。设计部分是最重要的学习环节之一，是充分体现学生问题解决思维、创造性思维的显性路径，是学生开展下一步学习、实践活动的行动指南。在无弦竖琴的设计过程中，孩子们的想法很多，有说设计成蛋糕状的，有说设计成台灯样的，也有说建成房子式的，等等，想法五花八门。但再好的设计也需要落实，这个时候就需要教师的引导。第一步：图纸呈现，小组内讨论外观的总设计；第二步：制作流程，制订作品制作计划表；第三步：材料选择，包括材料的质地、尺寸、数量、颜色等；第四步：作品预算，包括零件单价、总价合计，购买途径等。通过这些流程的设计，孩子们知道了，他们想象的翅膀可以任意翱翔，但最终还是要一步一步变成现实的作品。

制作：记录体验反思，过程改进优化。从设计图纸变为现实，要经历一个艰难的过程，一般由建模、试验、完善、制作等一系列步骤组成。许多孩子在设计部分很有天分，但真正动手操作时，却显得力不从心。老师会鼓励学生在错误中反思和改进。

“假如我是一无所有的人，要为自己制作一个避难所”，这是一个现实的任务。孩子们手上有老师给他们预备的纸板和木棍。怎么做？全凭孩子们的想象驰骋。温馨小屋做成了。但是，里边有支撑用的两根竹竿。孩子们个头太大，根本钻不进去。通过不断改进方案，从力学和三角形稳定性的思路入手，最后拿掉了竹竿，扩大了空间，完成了任务。

展示：分享学习成果，展现个性魅力。展示的内容包括：展板展示、产品展示、项目学习手册展示和活动过程陈述。

展板展示——学期临近结束，每个班级要制作一块高120cm 、宽80cm 的展示板， 以图文结合的形式呈现 “项目简介”“学习过程” “产品样态”等内容。

产品展示——PBL-STEAM学习的结果是以产品呈现的，产品展示时旁边必须配上产品介绍台签，产品介绍包括产品照片、名称、指导老师、产品介绍、作者照片等。

项目学习手册展示——在“PBL-STEAM”学习中，每个项目组都必须填一本“项目学习手册”，手册包括三大部分：团队与项目、设计与制作、作品与收获。团队与项目下设团队介绍、项目介绍、项目计划等内容；设计与制作下设设计草图、材料准备、设计花絮、完善设计等内容；作品与收获下设作品成果展示、感想与反思、工程建议书等内容。

活动过程陈述——学期结束前要求每个项目组对本组的PBL-STEAM学习情况进行陈述。陈述可以是一个人，也可以是几个人合作。陈述过程15分钟左右，前10分钟围绕项目的提出、项目的学习过程、作品展示或演示等内容进行演讲；后5分钟是评委的提问和陈述者的答辩阶段。

展示活动对学生来说是一个非常重要的学习经历，是学生总结反思能力、语言表达能力、整理资料能力及合作能力的又一次挑战。学生在展评过程中，团结协作、群策群力，既重新认识了自我，又培养了团队意识和合作精神，综合素质得以全面提升。

PBL-STEAM的学习成效

创造力导向的PBL-STEAM提高了学生问题解决的能力，培养了学生的社会责任感。同时，学生的设计思维也得到了较好的发展。

提高了学生问题解决的能力。问题是启发思考的源泉，是创新能力的重要基石，创造的目的就是为了解决生活中的问题，发现问题是解决问题的前提。PBL-STEAM的学习让学生对生活、学习中的问题特别敏感。简易小板凳这个项目来源于学生的一次发现。

有一次，我校全体学生去体育馆集会。低年级的学生力气小，搬凳子时有些磕磕碰碰，特别是三年级学生想把椅子从四楼搬到一楼，再从教学楼搬到体育馆，比较困难。于是，他们想通过自己的努力，设计出一只简易的小板凳。设计灵感有的来自生活中的压缩杯，有的来自数学课上的等积变形等知识。在制作过程中，学生还充分利用了家长资源。有家长在玩具厂工作，帮助和玩具厂取得了联系，利用专业机器设备把学生的设计变成了现实。

培养了学生的社会责任感。STEAM中的“A”指的是广义上的艺术，不仅仅是音乐美术，还包含着人文社会科学的人文艺术和情感。在PBL-STEAM学习中学生会关注生活中发生的事情，并提出一些力所能及的项目。

2016年9月，G20峰会在杭州召开。“我们能为G20峰会做什么呢？”我校五年级学生进行了热烈讨论。经过讨论，有学生提出设计制作“G20灯光秀”。确定项目后，学生们着手查阅资料、选择材料、讨论制作方法。他们将废旧KT板拿来重新利用，模仿G20标志，运用科学课上学过的电路知识，采用节能灯设计电路图，安装了节能开关，美化设计了会标，最后让整件作品充满艺术感。

发展了学生的设计思维。一是整体设计。一开始，学生设计的都是单个独立的产品，如自动浇花器、降温神器、校园沙盘、亲亲币，等等。随着学习的深入，学生的思维逐渐有了系统性。比如，2017学年第一学期学生就围绕“交通”主题展开PBL-STEAM学习，一年级到八年级的项目分别是智能小球、航海巡游记、盲人智能拐杖、立体交通设计、云霄飞车、空中停车库、未来汽车、太阳能交通工具等。从项目来看，涉及交通的各个领域，有海陆空不同的交通工具，有使用不同能源的交通工具，有普通人群和特殊人群的交通工具，还有解决停车难题的工具等，形成了比较完整的系统。

图1

二是智能迭代。PBL-STEAM的迭代到目前为止可以分为三个阶段。第一阶段，产品更多的是手工制作，如台灯、简易小板凳、QQ币等。第二阶段，引入信息技术，如3D打印、激光切割等。第三阶段，在产品设计时融入了智能元素。如，以丁同学为项目组长的6名学生，在六年级的时候由于知识能力的局限，设计的汽车虽然有漂亮的外表，但是不会动。升入初一以后，这6名学生运用传感器等技术和Mixly编程，完成了“西湖景区智能游览车”的设计和制作，不仅让汽车动起来，还能定点定时停靠（图1）。他们还设计了西湖景区的景观沙盘，有环形的游览路线，有山、湖、游客步行道路，有游客、树木、岗亭建筑等（图2）。

图2

为学生的成长发展奠基，培养适应未来社会发展和未来社会需要的人才是我校的目标追求。PBL-STEAM的研究和实践还在继续，同时BYOD进课堂、基于BB平台的课程管理系统的运用、动态人脸识别等教育改革举措也在跟进。我们将在学习平台便捷化、大数据促进个性化学习、学习组织形式灵活自由、学习时空开放等方面展开更深入的研究，继续为把学生培养成适应未来社会发展的人才而不懈努力！

作者单位丨浙江省杭州市绿城育华亲亲学校

作者丨陆颖校长

文章来源 | 中国民族教育

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