【摘要】STEAM项目化教育教学过程中存在的“看似热闹，实则无效或低效”的现象，其实是任务的挑战性过强或过弱影响了学生的有效学习而产生的连锁反应。为此，笔者认为可以借助“脚手架”式教学模式，在学生无法独立完成一项复杂任务时，为学生提供适时适度的学习辅助（工具、策略或方法），帮助学生消除已有水平与潜在发展水平之间的差异，即跨越最近发展区。同时，也为刚刚接触STEAM的教师提供教学指导思路，有助于学校常态化实施STEAM项目化教学。
【关键词】有效学习 “脚手架”式教学模式 最近发展区 常态化实施
在各校开展的STEAM项目化教育教学过程中，教师往往会围绕某一项目组织多种形式的教学，并布置大量的任务让学生自主探究。学生花费了很多时间，课堂看似热闹，但学习效率却很差，有的甚至无果而终，导致学生学习兴趣降低。分析其原因，主要是项目任务的挑战性过强或过弱影响了学生的有效学习。
著名心理学家维果斯基认为学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平，指独立完成活动时所能达到的解决问题的水平；另一种是学生可能的发展水平，也就是通过教学所获的潜力。两者之间的差距就是“最近发展区”。教师可以通过有效教学消除这种差异。基于这样的教育思想，布鲁纳最早将建筑行业“脚手架”一词应用于教育。他认为，当学生无法独立完成一项复杂的学习任务时，教师可以给他们提供一些学习帮助(工具、策略、方法)，这种帮助就是完成这项学习任务的“脚手架”。
因此，笔者在STEAM教育中引入“脚手架”教学模式，即是在学生面对较为复杂或是具有一定难度的挑战任务时，教师适时适度介入，在学生的“最近发展区”中提供必要的支撑与学习指导，帮助学生从未知走向已知，到达下一层次的认知水平，真正做到教学走在发展的前面。当然，搭建“脚手架”是一个既要对学生提供学习帮助、又要适时撤除帮助的组合过程。所提供的学习帮助如果存在无关、无效、不足、过多等情况，也会阻碍学生的学习过程。现笔者以《神奇的走马灯》项目为例，浅谈“脚手架”教学模式在STEAM教育教学中的应用。
一、关注“最近发展区”，完成“脚手架”搭建准备
走马灯又称跑马灯，是中国古代传统特色工艺之一，也是除夕、元宵等传统节日人们喜闻乐见的玩具。但随着时代的变迁，现在的学生很少接触到这类玩具，对其缺少完整认识。因此，在《神奇的走马灯》项目开展前，了解学生的已知和未知是有效搭建脚手架，帮助学生跨越最近发展区的重要准备环节。
表1 学生关于走马灯完成“已知-未知”调查列表（汇总）
学生在写“已知-未知”调查列表的过程，其实是一次自我认知的梳理，有利于学生明确在这个项目中自身需要解决哪些问题才能最终完成挑战任务。同时，也有利于教师关注学生的“最近发展区”，并结合学生的原有认知适时适度搭建“脚手架”，帮助学生实现对走马灯项目学习的整体认识。
之后，笔者根据学生的“已知-未知”调查表，将“制作一个转动较快的走马灯”项目拆解为“追溯走马灯的历史”、“探究空气受热实验”、“自制走马灯”、“探究走马灯运动快慢的影响因素”等几个小项目，然后依次搭建“脚手架”帮助学生穿越最近发展区，对走马灯有更高层次的新的认识。
二、关注学生思维变化，实现“脚手架”多元搭建
搭建“脚手架”的方式有很多种，例如搭建信息式脚手架、问题式脚手架、实验探究式脚手架等等。教师要关注学生在STEAM项目化教育过程中的思维变化，从而采取有效的脚手架方式帮助学生完成项目。
（一）搭建信息式脚手架，拓展项目完整性认识
STEAM教育有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式，将科学（知识的获取）、技术（工具与方法的应用）、工程（创新实践与生产的过程）、艺术（情感、态度和价值观）以及数学（思维方法）有机结合，跨学科整合。这更要求学生在完成STEAM课程时能够具有综合解决问题的能力素养，利用多元学科融合创新。因此，搭建信息链脚手架就是在学生完成项目过程中适时提供信息铺垫，或是概念解释，帮助学生对挑战项目具有更加完整的认识。
搭建信息式脚手架的方式可以是一段文字的阅读，或是简短微课视频的课前学习，还可以是一个概念的解释等等。在《神奇的走马灯》项目中，由于走马灯在学生现实生活中并不常见，学生对其缺乏完整认识，因此，笔者利用走马灯的历史故事、各式走马灯照片艺术鉴赏等内容搭建信息式脚手架，组织学生课前收集走马灯的历史资料并进行课堂小组交流分享，并开展艺术鉴赏活动，让学生在追溯走马灯的历史渊源及形态鉴赏的不断交流中对走马灯产生初步的认识，为接下来的自主探究及设计制作等做好信息铺垫。
（二）搭建问题式脚手架，推动项目递进性发展
利用项目学习开展STEAM教育可以更大程度地激发学生的内驱力，从而促进学生的有效学习。在这个过程中，笔者认为教师可以利用问题不断追问的方式搭建问题式脚手架，在问题与交流中一步一步引导学生接近目标，即从未知走向已知（需知）。
问题链的设计如同脚手架的层级一样需要一定的递进性，在循序渐进中关注学生思维量的变化。为了解决“走马灯为什么可以转动起来？”这个核心问题，笔者利用“提出问题-自主探究-交流讨论”的形式搭建问题链脚手架，将复杂问题分解，帮助学生获取新知。
（学生点燃蜡烛进行观察）
师：观察一下，点燃的蜡烛有什么特点？
生：有火焰／亮
生：蜡烛的上方很热
师：你是怎么知道的？
生：手放在蜡烛上方感受到了热（学生演示）
师：蜡烛的上方存在什么？
生：存在空气／热空气
师：猜测一下，热空气会怎么运动？
（教师点燃一支香，分别直着拿、横着拿和倒着拿，学生观察）
生：热空气往上运动了
师：这是怎么回事，为什么热空气会往上运动？
……
在不断追问的过程中，促使学生不断质疑、思考与交流，一步一步接近“走马灯为什么会转起来”这一核心问题。同时，问题链也串联起整个项目的自主探究内容，引导学生带着问题去发现，去探究，最终辅助于整个项目的递进性完成。
（三）搭建实验式脚手架，增强项目自主性探究
实验探究式脚手架其实是在问题链框架下为学生提供了实践操作的机会，让学生从认知走向实践，这也是STEAM项目化教育强调学生综合解决问题能力的体现。在《神奇的走马灯》项目中，笔者设计了以下几个活动：
表2 《神奇的走马灯》项目分解列表（即实验式脚手架设置内容）
·根据设计图完成走马灯制作并进行调试和检测
·能够设计实验完成“走马灯的快慢受什么因素影响”探究，并根据研究结果完善走马灯的设计 这其实是一个“设计-制作-检测-优化”的过程，在检测优化的过程中又需要实时项目评估
可见，这些活动的设计是根据学生的思维变化逐步推进，就如同在学生的最近发展区搭建支架，引导学生一步一步接近认知目标，并在这个过程中提高问题解决的能力。当然，实验式脚手架除了教师根据学生“未知-已知”学情调查列表及项目所需要达到的目标制定外，还可以由学生自主设计，在自身内驱力的自我需求与调节下，私人订制实验探究内容，理清项目思路，直指最终挑战项目。
三、关注项目发展进程，把握“脚手架”撤出时机
在保证充足时间搭建脚手架的过程中，还需要把握适时适度原则。如果挑战任务对学生缺乏挑战性，必然不利于激发学生进一步探究的学习动机，从而影响学生的有效学习及综合解决问题能力的提升；同样，如果挑战任务对学生的挑战性过高，会造成学生学习困难，也会影响学生的学习动机和学习效率。
因此，在项目开展过程中既要适时搭建脚手架支撑和指导学生下一步的学习又要放手让学生自主探究，做到张弛有度。这就要求教师在开展STEAM教育过程中还需要做好项目评估与跟进工作，及时调整脚手架，让学生在过程中充分暴露思维，充分交流与表达，实现真实的学习。
在《神奇的走马灯》项目中，学生对于走马灯的运动原理缺乏认识且无法独立探究时，需要教师适时适度提供内容脚手架帮助学生解决困惑。当这一问题解决之后，笔者及时撤出“脚手架”，给学生充分的时间和空间自主设计制作一盏走马灯，或进一步探究影响走马灯运动快慢的因素进行项目优化。适时适度撤出脚手架，也体现了教师的教育智慧，从而避免学生过多模仿或是机械操作，让学生思维可见化，在获取新知的同时获取解决问题的方法。
四、关注STEAM常态实施，介入“脚手架”教学模式
基于以上观点，笔者认为在STEAM项目化教学中为学生适时适度搭建“脚手架”，不仅是通过跳一跳够得着的方式提高学生在项目学习过程中的学习效率，也是为刚刚接触STEAM教育的教师提供教学指导思路，有助于学校常态化实施STEAM项目化的教育教学。
当然，在项目分解下搭建不同的脚手架，并利用不同学科教师的专长共同实现目标，更加体现了STEAM的跨学科融合创新。而“脚手架”的介入还是一个动态的过程，它不仅在项目设计前也可以作为项目实施过程中的临时支架，适时适度介入，保证整个项目的有效开展。
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