基于STEM理念的“桥文化”课程开发与实施

王彬

目前，大多数学校还没有完整的成体系的STEM教材，学校也缺少专职的STEM教师，因此在学校想要开展STEM教育活动往往显得有心无力。在这样的背景下，需要我们教师依据实情，大胆尝试，根据自身的实际开发出适合自己学校的STEM校本课程。

一、根据校情，选择课题

（一）天然地理条件

我校濒临长江，紧靠著名的南京长江大桥，学生在大桥下长大，日日枕着江涛声，时时能欣赏桥的英姿，对长江和大桥有着天然的亲近感和自豪感。他们用童眼看大桥，妙笔写大桥，五色绘大桥，尽情抒发着对江桥的热爱和赞美。大江、大桥，是我们的教育资源，也是我们的科创动力。依据校情，以桥文化为主题的STEM课程应运而生。

（二）开展社团活动

我校在这样的天然条件下又开设了桥文化众创空间社团，利用周三兴趣小组的时间将一批对桥梁建设有兴趣的学生聚在一起，大家在众创空间里观摩世界著名桥梁，学习基本的桥梁结构知识，充分发挥自己的创造力和想象力，用各种材料完成不同任务要求的桥梁搭建。

（三）学校文化活动

我校每学期开展“桥文化”月活动，在全校范围内掀起一股桥梁热潮，“桥梁小博士”“妙笔生花绘大桥”“小小桥梁工程师挑战赛”等丰富多彩的项目，让全校师生共同参与，各展所长。

二、摸清学情，设计教案

在备课中，“备学生”是必不可少的环节。在学习新知识之前，我们要对学生的前概念有一定的了解，这样更有利于我们教学目标的达成。

STEM项目课程秉持面向真實世界的理念，将学生置于真实的情境中是STEM项目课程的基本要求。那么本节课我们的核心是要解决什么实际问题呢？创设一个怎样的情境呢？如何通过搭建不同的形状结构来提高桥梁的承载力呢？我们将常规课堂模拟成了一场招标会：在城市的某条河流上有这样一座平板桥，它承载力不够，大车通过时很危险。由政府出资，学生每个小组就是一个竞标团队，谁能给出最满意的方案，完成要求，谁就中标。同时我们强调学生作为工程师、设计师的角色的转换，就连教师也成了招标会的政府部门的负责人。

三、依据课情，反思改进

（一）课堂暴露问题

上课，我先播放了一段小视频，模拟这样一座桥梁，大车通过时由于承载力不行，导致大桥坍塌，进而直接抛出问题：如何改进平板桥，提高它的承载力。当我将课堂创设成一个招标现场时，学生的情绪一下被调动起来了，显得很兴奋。显然，原有的学习方式的转变，让学生觉得很新颖。学者黄明燕、赵建华曾指出“项目学习的一个重要着眼点就是通过改变学生的学习方式来培养学生的创新精神和实践能力”。

学生积极地开始讨论，气氛显得很热烈，有的学生开始着手画图，我秉持着开放性原则，没有过多地去干预他们的想法，防止束缚住了他们的思想。时间一分一秒过去，已经超了预期的时间，但我想的是，让孩子充分思考和讨论，又放了几分钟，然而效果还是不理想。在我的一再催促下，大家终于勉强完成了，再看每组的设计图，学生的思想真的是天马行空，丝毫不受束缚，想怎么画就怎么画，没有任何的可操作性，完全不考虑待会儿我们能不能用雪糕棒去实现它。

我想让学生在接下来的搭建过程中去发现自己的问题。在每组介绍完之后，我就把材料交给他们，同样一个个忙得热火朝天，积极得不得了。结果，学生在做的过程中基本都是把图纸抛诸脑后，做一步粘一步，我问：跟图纸一样吗？他们说正在改图纸，我说图纸可以改动吗？他们默不作答。

（二）反思找出问题

面对这样的结果，我明白了很多。我开始回忆反思课堂中的每一个细节，反问自己为什么时间会不够，是学生的能力没有达到还是我讲解得太少了？讲多了不是浪费学生很多思考和动手的时间吗？为什么学生设计图画得没有章法？为什么最后都没能按照设计图施工？是我没有强调设计图的重要性，还是学生缺少画设计图的基本技能？小组画图的过程大家都参与了吗？种种问题萦绕在我的脑海。

（三）改进解决问题

再试，再总结。慢慢地我在课程设计上做了很多改变。我明白，虽然《建桥梁》是五年级下册的课程，但在此基础上引申出的STEM课程对学生的能力要求拔高了很多，有些技能学生没有掌握或者不熟练。比如胶枪的使用，每个小组四个人用一把胶枪，学生掌握还不熟练，粘连的时候有很多溢胶。于是在课前，我专门找了一节课，去让学生练习使用胶枪，去粘连一些木棒。最后，在很多学生能熟练使用的情况下，我给每个小组配备了两把胶枪。这样不但增加了小组间的互动性，也节约了很多时间。再比如设计图的绘制，我也单独利用时间给学生看些简单的房屋、书桌等设计图，再次向学生明确：在实际的工程中，设计师画的图交给施工队，别人要能看得懂;同时图是什么样，就按照图来建设。

同时，当小组合作画图时，表面看起来热火朝天，但当你真正深入到每一组时就会发现，画图的就那么一两个学生，另外两个学生丝毫未能融入其中，自己在开小差，那么后面的整个过程他们也都会显得无从下手，也不会提问，不会去和小组一起讨论，这样就造成小组内部的劳动力流失，于他们自己而言只是打了两节课酱油，也逐渐对科学课失去兴趣。为了关注到每一个学生，提高每一个学生的参与度，我改成每组四个人每人都发一张设计图，大家先自己画自己的，最后小组同学把自己的设计图与同组其他人一起交流;这样每个人都经过思考，都有自己的想法，就会形成思想的碰撞。

在一次次磨课试上的反思改进中，我们从材料到教学设计做了反反复复的尝试与改进，对我们所任教的学生也更加了解。我们的课程逐渐成熟，学生更能置身于这样的情境，开展充分的小组合作，最终完成了任务，体验了一次小小工程师、设计师、施工队的角色，完成了此次的招标活动。