基于项目的“五步三维”STEAM教育模式实践研究
【摘要】STEAM教育倡导多学科交叉融合，是中小学校培养学生核心素养的重要途径，“如何开展STEAM教育”已经成为我国教育界的研究热点。本文通过对STEAM教育理念的分析、对国内外STEAM教育活动模式的探究，提出基于项目的“五步三维”STEAM教育模式，并通过对STEAM教育成功案例的实践研究，验证该模式在中小学教育实践中的科学性、有效性，以期使该模式为各学校开展STEAM教育活动提供参考。
【关键词】项目“五步三维”STEAM教育模式实践
STEAM教育是包含科学（S）、技术（T）、工程（E）、艺术（A）、数学（M）等领域的跨学科教育，近年来在我国受到广泛关注，同时也面临着“如何开展”等诸多问题。2021年6月，国务院印发了《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，指出要激发青少年的好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培育一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础。因此，探索基础教育中的STEAM教育理念、STEAM教育模式，对学校开展STEAM教育、推动科技创新教育实践具有积极的现实意义。
一、STEAM教育理念
STEAM教育是一个内涵丰富、系统完整的教育体系。根据联合国教科文组织2019年报告《探索21世纪STEAM能力》，可以得出STEAM教育的设计理念：STEAM教育以真实问题为基础，以培养能力为根本，深度融合科学（S）、技术（T）、工程（E）、艺术（A）、数学（M）等学科知识，并将这些学科的知识与技能统筹运用。基于此，我们可以整理出中小学STEAM教育的基本理念：
（一）基于真实情境，解决真实社会中的具体问题
STEAM教育项目紧密融合学习、生活、社会实践，创造性地解决真实社会中的具体问题，能够激发学生的内在学习动机，使学生在不断探索中逐渐增强创新意识、形成创新思维，继而提升创新能力。
（二）运用项目学习方式，设计目标导向的教育活动
项目式学习强调学生以任务目标为导向进行自主学习。项目驱动的学习能够整合多学科知识，让学生在真实情景中积累学习经验、树立正确的价值观，在构建自我认知、培养创造思维过程中提升创新实践能力。
（三）讲求团队合作，提升学习者多维度技能
STEAM教育活动大多以团队形式开展，在共同学习目标环境中，成员之间的任务需要有效的沟通协作。团队合作的学习模式，可以培养学生的团队意识，以及自主探究、协作探究能力，还能促使学生为了配合多角色分工，自主学习多维度的技能。
二、“五步三维”STEAM教育模式构建
STEAM教育倡导对“知识+技能”的培养，与传统教学模式相比，STEAM教育更加注重“能力本位”，國内学者已多次验证跨学科STEAM教育对学生高阶思维的培养具有显著效果。当前被大家普遍认可的STEAM教育活动原则以STEAM素养提升为目标，以解决真实情境问题为基础，强调跨学科学习。目前较为成熟的STEAM教育模式主要有“5E教学模式”和“6E教学模式”，“5E教学模式”包括Engagement（参与）、Exploration（探究）、Explanation（解释）、Elaboration（迁移）及Evaluation（评价）环节，教学活动以学生为中心;“6E教学模式”包括Engage（引入）、Explore（探索）、Explain（解释）、Engineer（设计）、Enrich（深化）以及Evaluate（评价）。这些STEAM教育模式为我校的教育实践活动提供了重要参考。
基于国内外常用的STEAM教学模式，结合我国中小学的实际教学情况，本研究设计了适合我国中小学STEAM教育的“五步三维”STEAM教育模式（见图1），该模式包括项目确定、团队组建、功能实现、项目完善、评审优化五个活动步骤，以及活动步骤、活动内容、计算思维培养三个维度。模式对每个活动步骤的内容进行了具体展示，并且标识出每个活动步骤相应的计算思维核心能力培养。
三、“五步三维”STEAM教育模式实践研究
（一）实践案例
本研究选取深圳市罗湖区一所学校的“防烫伤智能安全餐具”项目作为案例，对“五步三维”STEAM教育模式展开实践研究。“防烫伤智能安全餐具”项目源于学生对现实生活中被烫伤情况的解决想法，经过项目团队的不断创新与改进，最终形成了完善的作品，并在多个科创类竞赛中获奖。
1.项目确定，制定前期规划
在项目的开发过程中，方向一旦出现问题，则意味着后期大量的人力、物力、时间的投入都无法取得预期的收益，因此，项目开发初期最重要的便是前期开发规划。在确定“防烫伤智能安全餐具”项目后，团队成员需要利用思维导图构建项目问题矩阵，制定项目规划。
2.团队组建，成员开发能力维度自查与技能补齐
通过对成员能力维度表的分析，根据成员的个人特长，