STEAM教育理念下的中职电子专业课教学研究

闫红英

摘要：传统的中专电子技能教学实训缺少对学生的个性开发，扼杀了学生的想象力和创造力。而STEAM教学理念充分将多学科的知识与技能整合在项目学习中，注重过程实践，以真实问题为向导，让学生动手完成自己感兴趣且和他们生活相关的项目，强调知识与能力并重，注重知识的跨学科迁移，有助于学生学会设计，学会操作，充分实现做中学。

关键词： STEAM教育理念;电子专业课教学;实践研究

迄今为止，我已经在职业学校工作了19年。近几年，我一直从事电子技能教学工作，主要是购买成品实训套件带领学生进行组装，完成实训项目。最近，在学习了STEAM教学理念后，我才发现以前的实训有着太多的缺憾。

多年来，我上课所用的技能实训产品主要以现成套件为主，从专门的商家那里定制，安装流程、实现功能都是固定的，学生跟着我如法炮制，他们只能被动地接受产品而不能创造性地去增加功能或者改变形状。这种实训虽然涵盖了基本的知识和技能，但却缺少对学生的个性开发，激发不了学生的学习兴趣。在这种单纯的模仿形式下，虽然多数学生能完成实训项目，但是其想象力和创造力却被扼杀了。况且，实训产品经学生组装成功以后，稳定性和安全性较差，和市场上的成品相比毫无竞争力，时间一长，这些学生作品就成了废品，这不能不说是一大遗憾。而STEAM理念下的实训教学则可以解决以上的种种问题。

STEAM教育理念源于美国政府上世纪80年代提出的教育倡议，其目的是为了加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育。STEAM的原身是STEM理念，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的首字母缩写组合。美国的教育部门提出STEM理念，旨在实现孩子在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高，培养孩子的综合素养，从而提升其全球竞争力。后来，理念中加入了Arts，也就是艺术，变得更加全面。STEAM并不是将五门课程的知识简单地进行叠加，而是将多学科内容交叉融合，形成有机整体，倡导问题解决驱动的跨学科教育。

本文基于STEAM理念下的校本课程中制作发光头环的项目课例，总结如何将STEAM教育理念融入课堂的实践教学之中。

一、激趣导学

发光头环对于女性来说是一个可爱的饰品。此项目可以使学生灵活运用多学科知识解决生活中的实际问题，激发学生的学习兴趣，提升他们的综合能力。整个项目的进行基于小组合作模式，教师进行引导，学生在合作中体验“设计——制作——反馈——应用”的过程。

二、成本核算

任务下达后，每组呈现的设计方案不同，不同形状的单层头环、双层头环乃至多层头环应有尽有。我引导学生运用数学知识估算发光头环总共该用多少料，包括用多少个泡沫彩花、多少个发光二极管、铁丝长度、纽扣电池、电池盒等。这么做的目的是核算出每个发光头环的大致成本，让学生学会把数学知识应用到日常的生活中。

三、构思设计

构思设计是本项目的重要环节。学生通过自行在网上查找发光头环的资料，自行构思头环的外观及内部电路结构，在纸上完成初步的设计模型。在设计的过程中，学生需要解决电源供电电路、二极管发光电路的布局、泡沫花的疏密及颜色搭配等细节问题。学生不负我所托，设计出的发光头环有圆形、心形、U形、W形，并且有单层、双层及多层。之后，我指导学生先进行独立设计图的构思，再引导学生进行小组讨论。在动手设计之前，我从电路设计科学上的合理性、艺术上的布局美观性、数学上用料的节约性、科学结构强度上的稳定性等几个方面来引导学生探讨、交流设计思路，让头环兼具实用性和艺术性。从单纯地理解书面知识点，到掌握解决实际问题的方法，再到即将亲自动手进行设计，学生就自己脑海中的作品雏形进行相互交流，在这一过程中，他们的工程素养、数学思维和艺术素养在不知不觉中得到提升。

四、制作过程

真正的实战开始了。学生先观看制作过程的微视频，之后，在我的引导下以自己的设计图为抓手，运用电路知识画出简易的发光二极管电路。随后，学生自主选择元器件，先用萬用表检测发光二极管、按钮开关的好坏，之后制作相关的控制电路，看控制头环的亮灭是否方便，最后运用电工胶布加固好电源电路。从实际效果来看，绝大多数学生都能够根据设计图纸做出二极管发光电路，使发光二极管亮起来，且实现了多种循环效果。最让我欣喜的是，电路出了故障，他们能够自行排除。此外，他们在动手的过程中再次进行自由创意，随时动手修改图纸，在遵循“一朵泡沫花旁边点缀一只发光二极管”这一基本原则的情况下，根据自己的喜好布置发光二极管的布局和泡沫花的颜色搭配及疏密情况。最后一个环节是发光头环的实体制作。这个环节相对以前的工作来说是小case。学生只要将发光二极管电路及泡沫花组合在一起，运用工程技术及强力胶固定好花环，达到结实牢固的效果即可。纵观整个制作过程，学生自主分工合作，在完成任务的过程中不断探索解决生成性问题，直到顺利完成整个项目的实施。教师在小组制作过程中及时解决学生实践动手操作过程中的疑问，指引学生在方案实施阶段安全使用相关工具，高质量地完成项目制作。

课后，学生将自己设计制作的发光头环带回家里送给妈妈。从妈妈处反馈回课堂的信息来看，学生们的作品基本得到了认可和肯定。但稍稍有一点小瑕疵，比如泡沫花颜色过于单调或鲜艳、布局稍稍有些不合理。针对瑕疵，学生们就再做修改，直到妈妈满意为止。

本次教学过程，我以生活中的实际问题为抓手，在解决问题的过程中引导学生综合运用多学科知识，通过工程实践实现情境性问题的解决。在真实情境中真学真做，培养了学生的核心素养，教师也能对生成的问题及时进行指导，和学生共同优化设计方案。

以往，职业教育所具备的功能更多的是“应用与传承”，但在STEAM理念下，“设计与创新”毫无疑问成为了职业教育的主旋律。通过运用STEAM理念，我将学科知识与已有生活经验有效整合，让学生体验了观察、设计、探究、实践、完善的过程，激发了学生的想象力、创造兴趣，使学生在项目学习过程中有真实、成功的体验。同时，STEAM理念也使学生的创意有了变为现实的可能，激发了学生DIY的兴趣和热情，使学习过程更加生动有趣。学生自主地把多门知识进行融合，开发了其潜在的知识迁移能力，实现了学科之间的无缝对接，有效生成了技能，为其后续的学习开辟了新的空间。STEAM理念下的教学使学生成为有思想、有创造力的设计者与思考者，将学生从“教育的消费者”转变为“教育的创造者”。

作为职业学校的老师，只要我们能够给学生提供解决真实问题的课堂情境，将STEAM理念应用到日常的教学之中，就会有效地提升其跨学科的思维能力、创意设计能力和解决问题的综合能力，达到事半功倍的效果。

参考文献：

[1]高云峰.创客与STEAM教育结合的实践[J]. 力学与实践， 2016，38（1）.

[2]黄建锋.高职STEAM教育的内涵、模式及实施路径[J].成人教育，2019（6）.

[3]穆强.国内STEAM教育课程实施现状及对策分析[J].中小学电教，2019（5）.

（责任编辑：李晓杰）