HUASHI

一、前言

在当今快速发展的时代，教育在不断地变革与创新。各学科必须要开展跨学科实践课程，伴随跨学科整合课程的在学校教育教学中需求，以中华优秀传统文化为纽带，把各学科课程深度融合，把知识与文化融合起来，让学生理解和欣赏文化传承，落实育人目标，对学生未来发展的影响深远。依托这种融合生产生活实践设计的STEAM教育综合课程，可以更好的适应学校和学生发展的需求，把课本中的知识与学生生活、学生的成长紧密联系起来，利于培养学生的创新能力、综合素养、学习兴趣，科学素养，培养他们的民族自豪感、全球视野和社会责任感。

中华优秀传统文化体现中华民族生活方式、基本精神和人格特质和思想方法。特别是在基础教育阶段，能引导青少年向上、向善、向美，引起共鸣和认同的文化内核，包括基本思想理念、道德观念、人文精神、制度规范、生活方式、基本常识、美学追求、科技成就等。这些内容正是各学科知识中的基础，中华优秀传统文化进课堂更是利用课程育人的途径从教育的起点开始植入中华民族的优秀基因。

二、传统文化与STEAM融合课程设计

跨学科融合在实际教学中的实施难度较大，主要集中在教师课程设计能力、教师对跨学科知识领域的掌握、学生的学习方式和思维习惯、学校和教师对资源的投入和建设、教学方法的挑战、STEAM课程效果评价标准等几个方面。因此要较好的实施跨学科融合课程，需要各方共同努力和协作。

（一）STEAM课程的设计理论依据

STEAM是科学（Scienec)、技术（Teehnology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics)等多个领域的一种跨学科教育模式。

（认为STEAM课程必须要有学生成果产出,并且将结果作为唯一的评价标准；也从社会机构购买了STEAM课程，但是实施后发现课程及教学质量的水平无法保障，并且教师的理念和教学水平均没有改观；也可能把机器人、编程、机械加工就看作是STEAM课程。)

1.以哪一门学科为主的？

科学课程标准里面从三个维度对各年级的科学教育进行了界定。即学科的核心概念、科学与工程实践和跨学科思维。其中学科核心概念相当于我们教材中的各个知识点；科学与工程实践是关于如何将所学的知识应用于现实生活研究现象或者是解决问题。跨学科思维则是让学生体会学科之上的思维方式。如因果思维、结构性思考、系统化思维、模式化解决、规模比例和数量思维等。显然，课程标准期望教师将学科核心理念与科学研究的内容或者是工程相结合，进而转化为学生的能力与素养。所以,要以科学或者是工程作为整合的核心。

2.科学如何整合其他学科？

每一个人都不止一次观察到高处坠物这一现象，却只有牛顿这位伟大的科学家深入研究了这一现象，并发现了万有引力。

科学家就是以研究现象为主要工作的人，高处的物体坠落，是一种自然现象。他们研究现象——提出问题和假设——寻找变量——控制变量——进行实验——得出规律并验证。这就是科学家的工作思路，科学就是靠这样的研究流程来整合其他学科内容的。

3.工程如何整合其他学科？

工程师是一个很广泛的职业类型，是什么要素，使得这些来自不同行业的人都被称为工程师？

这些人都是解决问题的人，而且他们解决问题的思路是基本相同的。即提出问题——界定问题——制定解决方案——落实方案——落实过程中发现的新问题——再次界定问题——制定新的解决方案——直到问题彻底解决。这是一个多次循环的过程，叫做工程设计循环。工程就是靠工程设计循环来整合其他学科内容的。

4.技术如何整合其他学科

在当今社会中广泛存在，我们并不陌生。在课堂上，我们可以将技术狭义的理解为通用技术或者是信息技术。广义的理解为，帮助教师和学生达成STEAM课程学习任务所使用的各种实体或者是非实体的工具。它是教师提升学生信息素养以及解决问题的重要实施方式。

5.STEAM课程理解

对STEAM课程的狭义理解就是指那些体现科学研究流程或者是工程设计循环的整合课程，还包括有科学现象和工程问题衍生出的培养学生想象力和创造力的课程。

STEAM课程的广义理解就是那些在STEAM相关学科中设计了动手环节（动嘴动心都不一定动脑，但动手一定是动脑）的并设计了足够的或想象或挑战或创新或创造的学习环节的课程。

目的是让学生将所学快速转化，学以致用，都可以视为STEAM课程。STEAM教育的目的是让更多学生对科学和工程产生浓厚的兴趣。以便将来攻读STEAM相关专业，毕业后成为相关行业的从业者。

因此从动机角度出发，让学生有充分的兴趣是在设计STEAM课程时必须要考虑的。

（二）设计传统文化融合STEAM课程的条件

需要教师在实践中解决这些问题。教师的知识储备和跨学科整合、设计能力；同时还需要不断启发学生的能力；使学生具备开放的思路、沟通合作以及较强的动手能力。

1.学校整体水平提升

2015年，恩施州的首批智慧校园试点学校。

2016年，举办全校的教师微课程设计大赛。108位教师全都制作了相应的微课。获得国家级奖5个，省级奖56个。

2017年，入选湖北省的数字校园示范校。

2018年，“减负提质特色化信息学校”案例入选教育部基础教育信息化应用典型示范案例。

2018年，省级数字校园示范校通过了专家组中心验收和评估。获得了省级专项资金支持。

2019年，编写《深度融合、传承经典、创新教育》入选全国民族教育信息化应用优秀案例，并入选出版。

2022年共青团中央、中国青少年发展基金会授牌创客中心为“引领示范”类的小平科技创新实验室，获得了共青团中央、中央青基会的技术和资金支持。

2023年，省级专项资助重点课题《基于土苗传统文化的校本创客教育实践探究》顺利通过结题验收。

2023年，我们在国家、省、州、县各级的战略行动指导下，制定出《学校实施数字校园战略行动计划2023——2025》，并着力实施。

2024年，学校入选教育部科学教育实验校。

2.教师和学生的信息素养提升

近年以来，学校师生在信息素养能力、科技创新方面获得国家级奖12项，省级奖300多项、县级以上奖励达到500多人次。

（1）教师培养

在学校《2023到2025年的数字化转型战略行动计划》中，我们明确提出了：我们要全力打造出一师一特色、一班一品牌。我们想形成一个百花齐放的学术校园。这个理论支撑我们还是来源于我们对课程的一个深度理解和思考。

每一个老师都有自己不同的特点。相同的科目老师上着不同的课程。

我们定义课程是：要基于国家标准教材、课标；基于学生的学情以及学生的学习内驱力，学习动机，学习状态等；还有教学环境，比如师生应用工具、技术、舒适度、智能化环境等；教师本身的教育教学策略、教师的个性特征等形成一整个综合性的教育教学活动体系，才叫课程。这个课程是有特定对象的。那么我们要着力打造的是基于数字技术环境下智能化、个性化、网络化、全域化的一个特色课程。

强调教师去主动的提升自己，加强教育教学的方法的改进和能力的提升，来彰显自己的特色。

（2）成立《创新人才培养中心》

聘请已经打造有自己特色课程的教师为“创新人才培养导师”，优先派出外出培训学习和开设课程。

我们集中研讨信息技术在教学中的融合，信息化新设备新技术的使用。以及项目设计、项目课程实施，学科的教师掌握技术与课程的融合。我们研究教师、提升教师的科学素养，着力为每一位教师打造一门独具特色的课程。来成为我们创新人才的一个培养导师。

我们最终的目标就是让每一个老师在团队的助力之下都有一门属于自己特色的一个项目课程。有了这样的项目课程以后，我们就可以去做一些创新人才的培养。

把数字素养能力，各学科跨学科融合实施课例，教师参与项目规划与设计，教师对人工智能和创客教育的重要成果作为重要的考核指标。对在这些活动中取得省级、州级、县级以上奖励的在业绩考核中作为重要奖励指标。在人工智能和创客教育工作中取得如科技发明专利、知识产权、课题研究等重大成果的，给予重大贡献奖励。

基于有责任、能担当；善阅读、爱科学；爱运动、会审美；爱生活、向未来四大类64小项的素养目标考核指标，对学生进行综合评价。

3.课程实施阵地平台打造

我们在现有的基础上积极申报上级各部门的支持：

（1）建有恩施州第一个校级创客空间，经过几年的发展，目前已拥有1200平方米的人工智能和创客实验阵地。有无人机空间、机器人专用教室、虚拟视频处理空间、手工制作工坊、木工工坊、特产制作工坊、路演大厅、机算机专用教室、3D打印、多个项目的竞赛机器人专用教室、展示空间等。

（2）学校创客空间，被共青团中央、中国青基会评为小平科技创新实验室，并授牌“示范引领”类实验室，在共青团组织的领导下引领学生成长；

（3）成功申报为教育部首批科学教育实验校，得到各级专家的指导和支持。理、化、生、地实验室的智能化升级。

（4）培育课题研究阵地

积极开展课题研究工作，于2018年申报湖北省级重点课题《基于土苗传统文化的校本创客教育探究》，2023年顺利通过课题组的验收结题。

（三）设计了传统文化融合的STEAM五大课程平台体系

课程体系从传承中来，创新中走出去。

我们把除了语数外理化生艺术这些以外的包括编程，打印、动漫设计、制作、机器人等，我们把它们也定义为基础性的课程。

我们重点去探索开发的是基于各学科的百分之10的综合实践要求来设计具有科学教育特色的跨学科项目课程。

我们从四个方面来进行去思考，的第一个就是课程的核心，我们是以传承为重，以现代信息技术的创新为要素。第二个我们在课程的这个设计中，我们说每一个项目不仅要有质量，我们更要懂得人心就是我们要从培养人的这一内在的品质和追求出发，培养他们的科学梦想。课程重心是用传统文化来浸润生活。最后，就是课程的项目，基础的课程+项目课程，是基于真实问题解决的实践。

我们提出三个基本点，第一个就是夯实基础；第二个，是锻造精神；第三个是立足于解决实际问题，从社会需要出发，以科技创新人才培养为核心，为科学教育的开展找到精准切入点，也就是科学之本。

通过这三点，让他们知道，爱自己的家乡爱自己的国家，将来成才了，有本事了，也是要回报祖国，回报家乡，回报社会，牢固树立自己是中国人的意志和情怀。

教师和学生从小成长的环境不一样，接受的事物也不一样，兴趣爱好各不一样，要坚信环境的一定可以塑造一个人的特色。所以我们引入了传承这一个切入点，就是从学生自身的兴趣爱好点开始去培养科学精神。

1.人工智能融合跨学科课程体系

课程体系目标：

传承与创新传统文化：

让学生深入了我传统文化的丰富内涵和价值，同时借助人工智能技术实现传统文化的创新发展与传承；

培养跨学科思维：引导学生整合人工智能、传统文化及其他学科知识，提升综合分析和解决问题的能力；

提升科技素养与人文素养：

在掌握人工智能技术的同时，增强对传统文化的认同感和审美能力，实现科技与人文的有机融合。

跨学科融合课程设置：

1.以信息科技为基础设置《机器人编程》

2.无人机课程体系。也是我们的小平科技创新实验室的重要内容。

3.传统文化与编程教育课程：

当传统文化项目遇上现代信息技术，学生需要非常深入的学习和掌握现代信息技术，需要对结构进行更深入的探究，同构教学与艺术的元素。最终形成独具特色的个性化作品和创新性使用案例。

《人工智能与智能社会》，传统文化与编程教育课程：如《电子贺卡》《赛龙舟》《节日美食》《民族服饰体验》《鹊桥相会》《传统文化体验》等。

2.人工智能融合土家工匠传承智能制造课程

千年技艺，万世传承。恩施州，是一个土家族苗族少数民族地区，有自己丰富的传统技艺，我们评选出了百名百年工匠。

百年工匠，代表着在这几百个行业里面，他们都是有着对这一行的深刻理解和技艺的传承。值得我们尊敬和学习。

土家吊脚楼是本地区最具代表的建筑。同时土苗人的使用工具大多都是木质制作。最具代表的土家风车。

土家人使用木还赋予了木制品深厚的文化意味。

对木材的打磨加工和精雕细刻，记录了数千年的中华文化与历史。一件件巧夺天工的木制品、木家具以及雄伟或者精致的木建筑。都承载着中国人的智慧和中华数千年的文化底蕴。

课程目标：

1.传承土苗工匠文化：让学生深入了解祖辈们的传统工艺和工匠精神，培养对本土文化的认同感和自豪感。

2.跨学科思维：

重点以物理学科中的物质、运动和相互作用、力学、能量等和工程学，艺术设计，计算机科学等整合不同学科知识,把物理学与日常生活、工程实践、社会发展紧密联系起来，培养学生综合分析和解决问题的能力，

3.融合智能制造技术：

引导学生学习和应用现代智能制造技术，提升创新能力和实践技能。

4.激发创造力：

学生在自己最熟悉的工艺中融合人工智能，并在其中发挥创意，创造出具有独特价值的作品。

课程内容：

1.土苗工匠技艺学习：传统木工、篾工、石匠、古法造纸、漆工等传统工艺的历史、特点和制作方法；探讨工匠的敬业、专注、创新等精神品质；组织学生进行工匠工厂、创新企业等，亲自实践传统工艺的制作过程。

2.智能制造技术：3D打印技术，学习3D打印的原理、操作方法和应用场景；数控加工技术：了解数控加工设备的使用和编程，掌握基本的加工工艺；传感器与物联网技术：认识传感器的种类和功能，学习物联网技术在智能制造中的应用；编程与自动化控制：学习自动化控制原理，为智能制造项目打下基础；

3.跨学科重点项目实践：

1）传统建筑的数学原理和结构设计；2）利用增强现实（AR），生成式人工智能（AIGC），物联网（loT)等技术研究古建筑；3）实现土苗传统工艺中的科学技术和创新精神。

4.工具的制造与创新：

以土家木工为主要体系，制作如《土家风车》、《土家石磨》等，结合智能制造技术进行创新设计和制作。在主要木工的基础之上，使用3D打印机术制作风叶或者使用激光雕刻机制作一些模具等。

相关的课程项目还有：《土家风雨桥》、《土家吊脚楼》、《密码箱》《压力手臂》《风力小车》《传世漆艺》《激光模具》等。

3.土苗地方资源跨学科融合实践课程

恩施被誉为祖国的后花园。在神奇的北纬30度，有很多很多的景区和景点，也是特别适宜人类的居住的地方，建始县也是把旅游经济作为经济发展支柱和县域特色发展之路。

课程目标：

1.深入了解家乡地方文化与资源：引导学生认识土苗地区独特的自然景观、历史文化等地方资源，培养学生对家乡的认同感和自豪感，培养学生的爱国主义精神。

2.跨学科思维

以地理、生物中的知识和方法为基础，以地理学习方式和过程为支撑，融入多学科的知识和方法，让学生增长知识见识，提升综合认知和解决实际问题的能力。

课程主题和内容：

1.以生态文明建设、环境保护、资源利用、家乡环境与人们生产生活的变化、乡村振兴等方面真实存在的事物和现象，设计的相应的主题。融合清江流域的地理、经济、气候、文化、生物资源、人类起源的众多学科知识，用现代信息技术，人工智能手段来制作反应地区历史、地区现状以及地区将来的项目，——成为学生从“探究人类起源到关注大键康”的综合性的大型跨学科教育课程体系。

以生态文明建设、环境保护、资源利用、家乡环境与人们生产生活的变化、乡村振兴等方面真实存在的事物和现象，设计的相应的主题，具有极为重要的现实意义。

2.项目融合了少数民族的文化遗址、地域特色，用现代信息技术来制作反应地区历史、地区现状以及地区将来的项目作品。

主要代表课程：

《魅力清江》:湖北最美画卷，八百里清江美如画。驻足清江，浏览清江的醉美风光，领略河山之壮美，认识清江沿岸深厚文化底蕴，增强学生对祖国山河的热爱之情。

《地心谷石门河》:人类起源地，探寻人类起源的奥秘。

《建始电子地图》：认识建始，认识中国，认识世界；理解地球的表面；理解地球上的资源；气候；川盐古道的重要意义；大交通的重要意义。

4.土苗传统艺术跨学科融合课程

土苗人都比较豪爽、好客，家家户户都非常重视土家礼仪。理解并传承祖国的这些经典的传统文化利于培养学生的民族自豪感和国家认同。

课程目标：

1.将社会主义核心价值观、生命安全教育、劳动教育等与传统文化艺术有机融合起来。

2.跨学科思维：

以数学、美术、音乐、体育、历史、文学、科学等学科知识为基础，充分融合土苗传统艺术，培养学生跨学科思维能力和综合素养。

3.提升实践能力：在欣赏、表现和创造等实践中融合中华优秀传统文化，利用相关活动进行游戏化、生活化的实践，充分体现艺术与其他学科的紧密联系。

课程主题和内容：

1.土苗民族的历史和文化背景；传统艺术的种类、特点和价值；土苗传统艺术的传承和发展现状。

2.土苗传统艺术与美术

土苗织锦和刺绣的图案设计、色彩搭配和制作工艺。比如西兰卡普，绣垫等。主要课程有：织锦和刺绣工坊、3D打印等

3.土苗传统音乐与艺术

恩施土家族民间舞蹈包括恩施土家摆手舞、恩施土家撒尔嗬、恩施土家莲厢等多种舞蹈形式。

景区民间歌典非常丰富。最具代表的有：驰名中外的民间歌曲《黄四姐》六口茶；；撒叶儿嗬；薅草锣鼓；花坪火龙。

开设土家族民间舞蹈课程在民族学校舞蹈教学中的实践与运用有利于土家族舞蹈进一步系统化、规范化、科学化。

吹打乐广泛流行，在清江南岸多流行单钵锣鼓。赶山号子也很有名。

4.土苗传统艺术智能创新实践活动

以礼仪和艺术为原型制作设计制作相应的机器人，如：倒茶机器人，跳摆手舞的机器人，360度全景摄像机器人，机器人舞火龙。

5.人工智能融合土苗传统特产创新

恩施州是世界上硒存量最丰富的地区。地处国内连片面积最大的富硒生物圈，猕猴桃、关口葡萄、景阳椪柑、白柚、马坡茶、六月雪梨等富硒特色产品远负盛名。

本地区除了旅游经济以外，重点还要打造富硒产品，而这些正是学生最熟悉的内容。都是与学生的生活息息相关、伴随着他们的成长。有很多是湖北省的非物质文化遗产的项目，以此培养学生的科学探究精神，效果更为明显。

课程目标：

1）了解土苗传统特产的文化内涵与价值：土苗人以勤劳为良好的生活习性，过着日出而作、日落而歇的田园生活。学生深入认识地区独特的传统特产，包括其历史渊源、制作工艺、文化意义等，培养学生的本土文化的认同感和自豪感。

2）培养跨学科思维和综合能力：通过整合多学科领域的知识与方法，引导学生从不同角度分析和研究土苗传统特产，提升学生跨学科思维能力和综合实践能力。

3）掌握特产制作相关的技能与创新方法：学生将学习土苗传统特产的制作工艺、营销推广技能，同时鼓励他们动用创新思维对特产进行改良与创新，以适应现代市场需求。

4）跨学科知识融合目标：

整合多学科知识，如历史学、工程学、生物学、艺术设计等，从不同角度分析和理解土苗传统特产生产工具，如：种植工具、加工工具、包装工具等。

5）增加社会责任感与可持续发展意识：

使学生认识到保护和传承土苗传统特产对于地方经济发展和文化传承的重要性，培养学生的社会责任感和可持续发展意识。

课程内容：

1.土苗传统特产文化探究

历史与文化背景：介绍土苗地区的历史发展、民族文化特色以及传统特产在其中的地位和作用。

特产的种类与特点：详细学习本地区的各种特产，如土家腊肉、桃片糕、米子糖、油茶、富硒茶、小土豆、关口葡萄、土家米酒、土家泡菜、土家粑粑（玉米、土豆、红薯、荞麦）、土家烘焙等，包括原料、制作工艺、口感特色、艺术价值等方面；

文化内涵认知：分析传统特产所蕴含的文化符号、民族精神和价值观，加深学生对本土文化的理解。

2.跨学科知识融合内容

生物学与农业科学：了解本地区特产原料的生长环境、种植养殖技术，如桃片糕所用的大米、核桃；优质土家腊肉所用的猪肉品种来源；茶叶种植等。

化学与食品科学：研究特产的制作过程中的化学变化和食品营养成分，如：桃片糕的发酵过程、土家腊肉的腌制过程、烘炕过程、茶叶的炒制工艺对营养成分的影响；计算和研究各种配方比对特产品质的影响；

艺术与设计：学习土苗传统特产的包装设计、工艺制作等，提升特产的艺术价值和市场吸引力；

经济学与市场营销：探讨土苗特产的市场需求、营销策略和品牌建设，培养学生的商业思维。

3.实践活动内容

1）特产制作实践：学生利用特产生产作坊、博物馆、生产企业等实地资源，进行传统特产的制作过程。

2）创新设计开发：学生运用所学知识和创新思维，对土苗传统特产进行改良和创新，如：设计具有现代感的新包装；开发新口味的桃片糕；多种口感的土家腊肉等；

①工程学视角下的生产工具：

研究生产工具的结构设计和材料选择，分析其力学原理和功能实现机制；

探讨和研究改进生产工具的性能，提高生产效率和产品质量；

结合现代工程技术，思考传统生产工具的创新发展方向

②生物学与特产生产

了解传统特产的原材料来源，如农作物、动植物等，学习相关生物学知识。研究生产工具对原材料的处理方式，以及对产品品质的影响；

③艺术设计与生产工具

欣赏土苗传统特产生产工具的艺术造型和装饰图案，感受民族艺术之美；

引导学生进行生产工具的外观设计和包装设计，提升产品的艺术价值和市场竞争力；

④开展人工智能创新项目，让学生以小组为单位，对传统生产工具进行改良或设计全新的生产工具。

3）市场调研分析：学生分组进行市场调研，了解土苗特产的市场现状、消费者需求和竞争情况，撰写调研报告；

4）营销推广活动：学生制作营销方案，通过线下线下渠道对土苗特产进行推广，提高特产的知名度，撰写路演策划方案。

4.代表性的课程是《桃片糕》《富硒泡菜》《富硒茶》《土苗米酒》《百年米子糖》《富硒茶》《古法造纸》《土苗腊肉》《关口葡萄》等涉及到生物、地理、人工智能等众多学科的科学探究课程。

项目中通过地方特色美食制作，从自然因素，比如原材料的生产、选取、加工；配方的优化等，学生可以有更多的机会在课外探索并观察科学现象，在实践中发展，在实践中创新。

三、STEAM项目课程教学的实施策略

在规划设计的五个项目课程里，每一个都是与学生的生活息息相关的内容，每一个项目都是需要把学到的各学科知识融入到生活实践中去。接下来我将从以下10个方面和各位老师一起分享这些课程项目的实施策略。

1.使用PBL项目式学习法来实现跨学科项目教育目标

在一个跨学科实践课例中，我们设计较多的PBL项目来实现相应的目标。用项目规划常用的工具表格，帮助学生完成项目设计规划，工具表格中包括项目记划表、项目实施过程表、团队协作能力、批判性思维能力、创造与创新能力、成果展示相关表，为项目实践目标达成提供参考，并为后期项目的开展提供很好反思依据。

一个STEAM课程主题跨越多个学科，一名教师不可能做到样样精通。因此，掌握该主题领域尽可能多的知识是教师必备的。随着生成式人工智能的应用，AI应用能力是我们完成综合项目实践的重要能力。

以桃片糕这个项目为例：

设计了品、学、讲、实践、创新五个不同的内容，每个内容的实施都包含不同的学科融合知识，在实际教学中，我们采用五个PBL项目来完成。

PBL综合实践项目过程表

项目式学习：创造与创新能力

2.重视学生对基础知识的建构

每个主题的导入是学生构建知识的基础。教师需要重视导入的内容越宽广，学生的知识建构就越有效。而这些都能够很好地反映在学生的最后产出中。

在这一阶段中我们引入kwl学习表格使用工具。

知识性内容：

1）历史文化2）体验考察3）课堂实践

4）跨学科概念

如在传统木工的项目《一帆风顺》

让学生去实践中学习数学结构、物理中的风力大小与物体重力的关系等跨学科的相关知识。

学生做的创新点，一是结构优化；二是变成智能化的产品。

KWL表格工具的另一个好处就是扩展性强，KWL+让学生变得更加有的基础上加入Q，就是让学生继续提出了新的一些问题。首先从结构来讲，怎么样把它变得更美。怎么样把它变得更精致？从物理学的角度，你要把他的斗距离调得更精准，做的扇叶的大小、数量的多少、形状的改变与动力的关系？

KWL+E,加科学技术，去探究空气动力学，头脑风暴飞行汽车、垂直起降飞机、航空动力学、载人航天等。

在科学项目实施上，基本都引入KWL学习方式，并进一步深化+S，+Q，+W等实现创新性提升和突破。

为他们埋下科学家的种子，去学习和思考。到最后就会超出了这个项目本身，进入新的项目中去。

3.依据认识深度等级提出问题

教师要结合认知的深度等级工具来看待每一个问题。学生深入体会问题属于哪一个等级，然后逐步学习。要努力设计高阶问题，促进学生思维发展。每份教案中教师的提问都是经过深思熟虑的。

认识深度评价等级工具的使用：

技能、概念：包含一些心理过程参与的活动，超出回忆与记忆，要求学生将人、地点、事件、概念进行信息的格式转换，也就是利用文本信息进行工作中的技能应用和在实验室进行实验有关知识。包括总结、预估、组织、分类与推理。

策略思维：要具备短期并且高效的思维能力，如分析与评估能力、解决现实生活中的问题并且预测问题可能带来的结果的能力。更多的是将多学科知识与技能进行融合，进而完成项目得出成果，包括有分析、解释、论据支撑、总结与创造能力。

扩展思维、发散思维：不断的整合、反思、评价和调整计划，学生应探究如何解决现实生活中的问题，通过长时间、持续的思考过程从而解决问题，包括有整合、反思、实施和管理。比如能够进行一个项目，提出问题、设计实验、分析数据并汇报结果。

4.每个PBL主题都至少有一个实践任务。

对于这些任务，有的教师凭想象认为难度很大，学生不容易完成，因此在教学实践中降低难度。

我们通过实际的课程实施，发现难度下降与否与学生的产出并无太大关联，因此不应随意降低任务难度。

五个综合性的任务（学科核心理念与科学研究的内容或者是工程相结合，进而转化为学生的能力与素养）

5.简洁精准描述任务内容

每一个任务都会有一句简洁的语言来描述任务内容。

教师要带领学生逐字逐句地审读，结合平时学科教学中的审题不同。不但要思考任务条件的限定要素，还要得出任务条件的不限定因素。才能更好的完成任务。

如实践中的描述：精心挑选清江流域的香糯米，景阳河特有的纸核桃，并辅以白糖、猪油、淀粉等原料按一定的配方精制而成。

通过指导学生完成“什么是待解决问题”活动，帮助学生依据语境理解项目式学习中“待解决问题”的概念。

然后和学生一起通过填写一个特定的《问题陈述》来定义问题。

问题陈述示例:

我们来自 (年级/班级名称），我们想为“花坪桃片榚”的 (外观、配方、色泽、工艺)改善/提供/增加 (相关要素) 。

我们来自七年级***，我们想给桃片糕提供更多的包装和样式。

我们来自八年级***，我们想给桃片糕提供更多的口味。

我们来自九年级***，我们想给桃片糕提供更多的营销方式。

6.精心准备实践过程中的器材

学生对实践活动中材料的好奇心往往是巨大的。

在传统实验课上，教师不发话，学生不能动实验器材。我们认为堵不如疏。STEAM教师不但要尊重学生这种好奇心，而且要利用学生的好奇心。器材的广度直接影响学生的实践活动。带领学生仔细分析

(2)判断物品质量饱合度，理解饱合度与质量的关系；

(3)理解重量与风力大小的关系；

(4)理解风力、质量、距离的关系；

(5)理解舵机的角度与开口大小的关系；

(6)掌握分档位控制电机转速的编程知识；

(8)掌握物联网的相关知识，初步学会使用手机控制设备；每一个任务所提供的材料的可能用途与用法。

7.建立和使用科学的项目评价

为便于STEAM教师对课程进行评价，每个主题都预定一定的评价量归，这种形成性的评价方式能够帮助教师对STEAM课程实施效果进行评价。学生在熟悉评价量规的内容后，教师可以对其进行适当的调整。甚至可以和学生一起制定评价的细节和要求。

让学生进行通过宣讲、印制宣传册或其他媒体形式，与同学、社区成员及工作人员来分享（及庆祝）项目成果。

首先，用一个清单列举出可行的项目成果展示形式。可以现场展示（借助PowerPoint 或白板），或海报，学生组织的工厂巡游、录制视频，当然可以印制一些宣传册。

接下来，和学生一起研究如何分享他们的项目成果。学生已经完成“项目总结”，因此每个问题/环节都可以作为展示或者宣传手册的组成部分。学生可以利用这份文档进行反馈并进入下一个项目。

最后，为学生提供充分的机会打磨他们的媒体文案，或排练展示环节，尤其要面向社区成员更要精益求精。排练过程中，班级的其他学生可以提供宝贵的反馈意见。

8.在课程中反思的环节至关重要。

反思时，不能泛泛地谈情感上的体会。更要具体的说成功的原因与需要改进之处。允许失败，允许犯错是STEAM课程的特色。学生需要从失败中总结经验来获得未来的成功。

在“总计划”定稿之前，让学生进行独立的反思。通过初步反思，老师可以了解学生对项目的认知和适应度，并确定是否需要进行额外的指导或项目调整。(备选方案：学生可以用写作或画图的方式来分享他们的感受）

此项目中你如何评价你的分工（或作用）？

这个项目有什么激动人心之处？

你有怎样的担忧？

充分学习使用思维结构图，提升想象力逻辑思维力。

9.重复进行实践环节

许多主题可以重复讲述。

学生再次挑战会有更多的收获。

加深理解和掌握：通过重复进行某些环节，学生可以更深入地理解Steam教育中涉及的科学、技术、工程、艺术和数学的概念。这种重复有助于巩固知识，使得学生能够更好地掌握这些概念，并在实践中应用它们。

培养解决问题的能力：Steam教育强调解决复杂和不断变化的问题，重复某些环节可以帮助学生在面对挑战时发展出更为有效的解决策略。这种重复实践有助于学生学会如何适应变化，提高他们的适应性和创新能力。

提高技术能力和创造性思维：重复进行技术相关的环节可以增强学生对技术工具和资源的熟练度，同时激发他们的创造性思维。

促进深度学习：重复环节有助于学生在原有经验基础上实现知识的理解、联结与迁移，并将其运用于真实情境下的问题解决，最终形成批判性与创造性的高阶思维能力。

学生在Steam教育中重复进行部分环节，不仅可以加深对知识的理解和应用，还能培养他们的解决问题能力、跨学科协作、技术能力、创造性思维、自主性、团队合作精神等多方面的能力。

10.基于文化的差异和本土化的考量。

一些主题内容在教学实践的时候要做本土化的改变，教师在实际授课时，可以做更多的思考与调整。

是土家传统艺术融合融合项目。

比如我们把黄四姐，摆手舞，牛郎织女、端午节划龙舟等等这些项目我们来做成一个个编程项目，让学生更多的去思考和实践。

重视传承，去理解我们中国的这些经典的传统文化。培养他们的，这个民族自豪感和意识。

科学技术在项目实践过程中的重要性，在材料工程等方面，充分利用人工智能技术、3D打印技术、无人控制等新的信息技术手段去做一些特色创新。比如西兰卡普，他们就是用这些材料去做一下这些看怎么样？

就比如：在做富硒茶这个特产项目时，考虑到土家人都比较豪爽、好客的传统文化，同学们做的一个茶艺机器人。

四、校本跨学科融合课程成果及展望

经过多年的实践，学校人工智能和创客教育项目已经具有一定规模和一定的理论基础支撑。

一、创新阵地和研究

1.建有恩施州第一个校级创客空间，经过几年的发展，目前已拥有1200平方米的人工智能和创客实验阵地。有无人机空间、机器人专用教室、虚拟视频处理空间、手工制作工坊、木工工坊、特产制作工坊、路演大厅、机算机专用教室、3D打印、智能理化生实验室、多个项目的竞赛机器人专用教室、展示空间等。

2.学校创客空间，被共青团中央、中国青基会评为小平科技创新实验室，并授牌“示范引领”类实验室，在共青团组织的领导下引领学生成长；

3.成功申报为教育部首批科学教育实验校，得到各级专家的指导和支持。理、化、生、地实验室的智能化升级。

4.培育课题研究阵地

积极开展课题研究工作，已有湖北省级重点课题《基于土苗传统文化的校本创客教育探究》顺利通过课题组的验收结题。

二、全员参与自选课

首选是开齐开足信息科技、理、化、生、地等跨学科实验综合探究课程。

第二个就是基于项目的课后服务课程，每周四次，每次参与人数近400人，基本覆盖全体学生。

三、打造学校科技节

每年从九月下旬到十月的时间确定为师生科技节。

四、校校行活动展示

让学生在大的环境中去培养他们的动手实践能力、科学探究能力以及表达能力。

五、企业空间去实践

木艺、茶艺、桃片糕、米子糖、泡茶、米酒等文化传承企业里去建立学生的实践基地。

六、科技馆双向支撑

县科技馆授牌学校为科普教育基地。同时在科技馆利开设专业课程，教师学生到科技馆进行相关项目的教学。

七、助力社区青少年

学校创新人才培养导师用空余的时间去担任社区科普教育指导教师，为青少年活动中心开展人工智能编程和机器人教育。

八、假期研学营活动

举办假期人工智能与智慧生活假期营活动。学校实验室、机房假期的全部对学生免费开放

九、共青团组织引领

在共青团领导下将参加人工智能和创客教育活动的表现作为他们加入中国共产主义青年团的一个指标考核的一个内容。

十、教师教研共同体

通过城区教联体慧学堂的这个组织让更多的学校和教师提升内驱力，推动人工智能和创客教育。

十一、云平台资源共享

充分应用国家、省和省智慧教育云平台人工智能和创客教育资源，学生以兴趣小组或者个人的方式去自主学习，并在老师的带领下去提升。

STEAM教育是一个内涵快速发展的概念，由于时间有限，不能更多的反映STEAM教育实施的全貌和各种相关的问题。

让每一个孩子都拥有无限的潜能和光明的未来，他们应该拥有更多的机会，发现个人的兴趣，确认自己的天赋，进行专业的精进，成就生命中的每一种精彩。

作者简介

王薪，华师教育研究院研究员，湖北省建始县民族实验初级中学。湖北省信息技术优秀教师、省教育信息化发展中心2016年度NOC活动优秀指导教师、省“一师一优课、一课一名师”评审专家、省首批50名机器人导师，建始县骨干教师、县首届十大先进科技工作者；《引导层动画》获湖北省教研室一等奖，《网海拾贝 分类下载》省教育厅省级优课，《班班通—声音系统》获第三届全国中小学微课程设计大赛一等奖；主持省级重点课题《基于土苗传统文化的校本创客教育研究》顺得结题，主持的学校科学教育入选教育部首批科学教育实验校。