C-STEAM教育理念下小学编程课程设计的研究——以“编程+元宵花灯”主题课程为例

赵以云 云南省昆明市盘龙区明通小学

张向红 云南省昆明市盘龙区教师进修学校

如何在有限的资源条件下结合学校实际情况开展STEAM教育？本研究基于C-STEAM教育，以中国传统节日元宵节为切入点，设计了“编程+元宵花灯”主题课程，探索结合学校实际情况设计STEAM课程的方式，以此来弘扬和传承中华民族的优秀文化，发挥编程课程的育人价值。

● C-STEAM教育概念

由詹泽慧等人提出的C-STEAM教育是STEAM教育本土化发展的一种积极尝试，其中C是Culture的首字母，C-STEAM是指以中国传统文化传承作为目标导向，以多学科融合教育的STEAM作为实现方式，强调多学科知识和思维发展的内在融合，注重项目活动设计的系统性和科学性。[1]针对C-STEAM课程的设计与实施，詹泽慧等人提出的6C模型为课程的设计和实施提供了较好的指导，6C模型包括6个环节，分别是文化情境感知（Contextual Experience，C1）、文化内涵理解（Connotation Comprehension，C2）、文化特征探究（Characteristic Inquiry，C3）、文化制品创作（Create Artifact，C4）、联系社会推广（Connect Society，C5）、总结评价反思（Conclusive Reflection，C6）。[2]

● “编程+元宵花灯”主题课程设计

1.课程文化背景

本研究借鉴詹泽慧等人提出的C-STEAM项目设计的分类框架，即ETIC框架来梳理课程设计思路。ETIC框架从培养方式和能力发展两个核心维度，以“重过程—重结果”“低阶能力—高阶能力”为两轴，将C-STEAM课程在空间象限中划分为“感受体验型”(Experience to Understand)、“技艺训练型”(Train to Craft)、“探究学习型”(Inquiry to Learn)和“创新创作型”(Create to Innovate)四种主体项目类型，分别指向不同的文化传承目标、培养形式和项目产出。[3]基于以上理念，根据笔者所在学校实际情况并结合现有资源，笔者以“元宵花灯”为主题梳理出适合小学学习的编程教学学习内容，并以ETIC框架为依据，将其划分为四种类型（如图1）。

图1

2.课程目标设计

STEAM课程是科学、技术、工程、艺术、数学多个学科的融合，如何在实践中实现STEAM课程跨学科融合而不是学科知识叠加？C-STEAM课程中明确指出以中国传统文化传承作为目标导向，以多学科融合教育的STEAM作为实现方式，强调多学科知识和思维发展的内在融合，注重项目活动设计的系统性和科学性。编程教育更多的是将编程作为一种创作工具，让学生通过编程将自己的创意和想法表达出来，并在编程创作过程中培养学生的信息科技课程学科核心素养，进一步让学生在项目创作过程中实现“文化理解与传承”。基于以上分析，笔者从文化传承、信息科技学科核心素养、编程知识技能三个维度来设计课程目标（如图2）。

图2

3.课程内容设计

C-STEAM教育以文化传承作为目标导向，引导学生认识、了解文化，进而理解、认同文化，并进一步践行文化，最终实现文化的传承，这是一个循序渐进、知识内化、自我创新、情感认同的过程。根据6C模型，结合元宵节文化并以元宵花灯为核心，笔者设计了“编程+元宵花灯”主题系列课程（如下页图3）。

图3

（1）文化情境感知（C1）。此环节通过创设情境，提出问题：关于元宵节你了解多少？让学生从自身生活经验出发，分享所了解的内容，如吃汤圆、猜灯谜等。教师进一步从地域差异和文化习俗进行扩展，让学生了解不同地方元宵节的活动，如赏花灯、吃汤圆、猜灯谜、放烟花、游龙灯、舞狮子、踩高跷、划旱船、扭秧歌、打太平鼓等，进一步拓展学生的文化视野。同时，挑选学生感兴趣的活动如猜灯谜进行体验，激发学生的学习热情。

（2）文化内涵理解（C2）。本环节通过观看元宵节视频，并结合教师讲解让学生深入了解元宵节的来历、元宵花灯的故事及发展，理解元宵节相关活动的含义，如花灯源于开灯祈福、吃汤圆寓意一家人团团圆圆、猜灯谜起源于宋代等。元宵节不仅有猜灯谜，还有历代文人墨客撰写的灯联、诗词等。通过以上活动让学生感受传统节日文化的魅力，感受其内涵，激发学生对传统文化的热爱之情，进一步培养学生的爱国情怀，实现课程的育人价值。

（3）文化特征探究（C3）。本环节让学生在学习了解元宵节知识的基础上深入理解元宵节文化，并引导学生通过查阅相关资料、询问他人等方式自主探索更多关于元宵节及花灯的知识。在这个过程中注重培养学生的自主学习能力，引导学生通过网络学习获取更多关于元宵节的知识，体验信息获取、信息加工的过程，培养学生的信息意识。同时，综合运用跨学科知识，通过绘画、信息整理、文学创作完成手抄报，实现情感和知识的内化以及知识的输出。

（4）文化制品创作（C4）。本环节围绕“元宵花灯”的设计与创作，培养学生的计算思维、创新创作能力，提升文化素养。第一步，让学生体验花灯的制作，根据制作材料包，小组合作完成花灯创作，初步了解物体结构的稳定、对称、重心等知识，感受花灯的美和制作乐趣。第二步，让学生在体验花灯制作的基础上，通过三维设计结合3D打印设计创意花灯模型，首先让学生设计草图并撰写设计创意，然后通过三维设计软件设计出创意花灯模型，最后通过3D打印技术打印出实体作品，并结合美学知识进行二次加工和美化。第三步，根据之前创作的纸艺花灯和3D打印的花灯，设定任务“花灯灯光效果的设计”，让学生通过编程设计控制灯带实现不同灯光效果的设计并运用于花灯之中，让学生在灯光效果设计过程中体验生活中的过程与控制系统，通过编程设计控制灯的开与关，并进一步通过顺序、循环等算法实现呼吸灯效果、跑马灯效果，在此过程中培养学生的计算思维。最后引导学生结合生活实际设计创意灯光作品，激发学生的数字化创新与创造精神。第四步，以“赏花灯”为切入点，要求学生利用器材搭建花灯旋转展示台和设计赏灯小车，并结合编程编写程序实现相应的功能，解决花灯的展示问题和赏花灯的问题，进一步锻炼学生的动手实践能力和培养学生解决真实情境中的问题的能力。第五步，让学生利用乐高器材，小组合作搭建“舞龙狮、庆元宵”主题作品，在小组合作的过程中培养学生的协作交流能力。第六步，让学生在充分理解、感知元宵节文化后利用编程创作元宵节主题作品。

在文化制品创作的过程中，一步步引导学生认识、了解并深入理解元宵节文化，进而创作相关文化制品，最终认同文化，内化文化成为自己知识情感和文化底蕴的一部分，并通过编程作品的创作实现知识输出、情感表达、文化传承和宣传。

（5）联系社会推广（C5）。本环节以课程成果展示的方式，邀请教师、学生、家长和相关领域的专家参与开展交流分享。让学生以创作者的身份展示、介绍自己的作品，体验利用信息技术创作多媒体作品，感受利用信息科技表达观点、分享传播的乐趣和优势。同时，学生以引导者的身份带领参与人员体验作品、参与活动，并邀请家长分享感受，相关专家进行指导。学生在成果展示的过程中带领参与者深入感知、理解元宵节文化，达到文化知识和情感的内化。另外，在日常学习和成果展示中，通过学校微信公众号和相关教育媒体平台展示学习过程和学习成果，进一步联系社会，扩大宣传，实现文化的宣传与传承。在此过程中，让学生了解可以通过不同的方式宣传中国传统文化，通过编程作品、电子作品、手工作品等方式为文化传承和宣传贡献自己的一份力量，培养学生的信息社会责任。

（6）总结评价反思（C6）。本环节旨在运用多元化的评价从学习过程和学习成果两个维度评估学生的学习效果，从而改进教学设计，提升教学效率，实现教学目标。具体包括学习过程中以作业单的方式实现自我评估、小组互评、教师评价，将学习成果录制为视频分享给家长，在锻炼学生表达能力的同时让家长参与评价，整个评价过程是动态进行的，渗透到每一个活动环节，让学生在评价中反思，内化知识与情感，深刻理解文化内涵，实现文化育人。

4.课程评价设计

C-STEAM教育以文化传承为目标导向，通过课程学习实现文化育人，围绕同一个主题基于项目开展，学生的学习经历从“知道什么”到运用知识“能做什么”这一过程，在做的过程中实现认知的改变和能力的培养，这样的学习过程更加注重过程性评价。因此，本课程评价设计以过程性评价为核心，从学生的角度，结合课程目标，从学科知识技能、信息科技课程学科核心素养、文化传承三个方面，设计了如下页表所示的评价标准。

同时，在课程评价中采用多元评价，除了学生的自我评价和小组互评，还将学生的作品展示过程录制为视频分享给家长，让家长在了解学生学习内容的同时进行评价。教师的评价多以引导、鼓励为主，项目学习的过程是漫长的，需要学生持续地学习，在此期间，教师要做好引导鼓励的作用，持续地激发学生的学习热情，让学生在学习过程中获得成就感，进一步转化为学习的内驱力。同时，教师的评价还有纠偏、引导的作用，教师根据学生的学习情况实时做出点评，在教会学生学科知识技能的同时，培养学生的小组合作能力、问题解决能力、计算思维等，实现学科核心素养的培养。最后，教师在总结性评价中，要将知识技能、能力培养提升到文化传承的高度，进一步实现文化育人的价值。

“编程+元宵花灯”课程评价标准

5.课程资源

本课程研究团队结合学校实际情况，充分挖掘文化资源，并结合编程课程设计出“编程+元宵花灯”系列课程资源，其中包括课程开发纲要、教学设计、课件资源、教学视频、课程评价体系等。同时，在课程的实施过程中积累了学生创作的文化制品，包括不同风格的花灯、3D打印的创意花灯模型、灯光效果创意生活用品、元宵节手抄报、学生设计的赏灯小车、学生利用乐高搭建的元宵节文化制品、不同类型的元宵节编程作品等，形成了丰富的课程资源。本课程研究团队将在后续实践中不断优化更新课程资源并推广研究成果。

● 结束语

在STEAM教育热潮和相关政策的推动下，如何开展STEAM教育成为不同学校共同探索的方向，学校在借鉴引入过程中要学会根据学校实际情况，充分挖掘现有资源，基于STEAM教育理念设计开发课程。C-STEAM教育以文化传承为目标导向，较好地将博大精深的中华传统文化融入到STEAM课程中，弥补了STEAM课程在借鉴中文化薄弱的部分，同时提升了课程的文化内涵，较好地完成了文化育人的目标，进一步实现了“立德树人”的根本任务，为广大学校开展和推广STEAM教育提供借鉴。同时，学校在借鉴成功案例设计开展STEAM课程时，要注重课程开展模式和课程设计理念，而不是局限于课程资源和课程内容，要学会因地制宜，充分挖掘现有资源，形成独具特色的课程体系。C-STEAM教育不仅是学科与文化的融合，更是师资力量的融合，积极调动每一位教师融入到课程实施中，承担擅长的部分，在优化师资力量的同时解决师资缺乏的问题。C-STEAM课程的设计需要在不断实践中反复探索，发现可能，找到适合的课程实施模式，因此，教师和学校都要勇于探索、敢于尝试。