在当今教育领域，培养学生的创新能力、实践能力以及跨学科合作能力成为了重要目标，Steam教育理念强调将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）有机融合，通过项目式学习和实践活动，让学生在解决实际问题的过程中提升综合素养，本文旨在探讨如何基于Steam理念设计实践活动,以促进学生在多学科知识融合与应用方面的发展。
Steam实践活动设计原则
- 问题导向原则 实践活动应围绕一个具有挑战性和现实意义的问题展开，设计一个“校园能源优化项目”，引导学生思考如何减少校园能源消耗，通过调查、分析和提出解决方案，培养学生发现问题、解决问题的能力。
- 跨学科融合原则 打破学科界限，将科学、技术、工程、艺术和数学知识有机结合，在“校园景观设计”实践活动中，学生需要运用数学知识计算场地面积、比例关系，运用科学知识考虑植物生长环境，借助技术手段进行设计建模，融入艺术元素体现独特风格,通过工程思维规划实施步骤。
- 学生主体原则 充分发挥学生的主观能动性，让学生自主参与实践活动的各个环节，从问题提出、方案设计、资源收集到实施与评估，都由学生主导或小组协作完成,教师起到引导和支持的作用。
- 真实性原则 实践活动尽量模拟真实的情境和任务，使学生感受到所学知识的实际应用价值，如开展“模拟城市交通规划”活动，让学生根据城市的人口、地形、交通流量等实际情况进行交通系统的设计与优化。
Steam实践活动设计流程
- 确定主题与问题 根据学生的兴趣、年龄特点以及教学目标，选择合适的主题，并从中提炼出核心问题，针对小学高年级学生，可以设计“未来城市交通畅想”主题活动，问题为“如何设计一个高效、环保且人性化的未来城市交通系统”。
- 组建团队 学生以小组形式自由组合，每个小组人数根据活动规模和任务难度确定，一般以4 - 6人为宜，小组内成员应具备不同的学科优势和技能，以便在活动中相互协作、优势互补。
- 知识储备与调研 引导学生围绕核心问题，自主查阅资料、学习相关学科知识，在“未来城市交通畅想”活动中，学生需要学习交通工程学、城市规划、新能源技术等方面的知识，了解当前交通系统的现状与问题，组织学生进行实地调研，观察城市交通状况，收集数据和信息。
- 方案设计与规划 学生小组根据所学知识和调研结果，共同商讨并制定解决方案，在“未来城市交通畅想”中，可能涉及到设计新型交通工具、规划智能交通网络、设置合理的交通枢纽等内容，每个小组需要绘制设计图纸、撰写项目计划书,明确实施步骤和预期成果。
- 实践操作与实施 学生按照设计方案进行实践操作，在实施过程中，鼓励学生运用各种工具和技术手段，如3D打印制作交通工具模型、利用编程软件实现交通控制系统模拟等，教师要及时给予指导和帮助,解决学生遇到的困难和问题。
- 成果展示与评价 各小组展示实践活动成果，如通过PPT汇报、实物展示、现场演示等方式，向全班同学介绍自己的设计方案和实施过程，然后组织学生进行评价，评价方式可以包括小组自评、互评以及教师评价，评价内容不仅关注结果，更要注重学生在活动过程中的表现，如团队协作能力、问题解决能力、知识应用能力等。
Steam实践活动案例分析
以“智能农业温室设计与搭建”实践活动为例：
- 确定主题与问题 主题为“智能农业温室设计与搭建”，问题是“如何设计一个能满足特定农作物生长需求，具备自动化控制功能的智能农业温室”。
- 组建团队 学生自由分组，每组5人，成员涵盖不同学科背景，有擅长数学计算的、对科学知识感兴趣的、具备一定绘画设计能力的等。
- 知识储备与调研 学生学习植物生长的环境要求、温室结构原理、自动化控制技术等知识，到周边农业基地参观调研,了解现有温室的优缺点。
- 方案设计与规划 小组讨论并绘制温室设计图纸，确定温室的尺寸、结构布局、通风系统、灌溉系统以及温度、湿度、光照自动控制系统等，制定详细的项目计划，包括材料采购清单、施工进度安排等。
- 实践操作与实施 学生根据设计方案采购材料，并进行温室搭建，在搭建过程中，运用工程技术知识解决遇到的结构稳固性问题,利用编程知识实现自动化控制功能的初步调试。
- 成果展示与评价 各小组展示智能农业温室模型，介绍设计思路和功能特点，其他小组进行评价，提出改进建议，教师从科学性、创新性、实用性、团队协作等方面进行综合评价,对表现优秀的小组给予奖励。
基于Steam理念设计的实践活动，为学生提供了一个跨学科学习与实践的平台，能够有效激发学生的创新思维和合作精神，提升学生的综合素养和解决实际问题的能力，在实践活动设计过程中，遵循问题导向、跨学科融合、学生主体和真实性等原则，按照合理的流程精心组织实施，能够确保实践活动取得良好的效果，通过不断开展此类实践活动，将有助于培养适应未来社会发展需求的创新型人才。
