双动五步教学法在小学 STEAM 课堂中的应用
——以《搭支架》一课为例
一、双动五步教学法
STEAM 教育是科学、技术、工程、艺术（人文）和数学多学科教育的融合，基于真实情境下，培养学生探究和解决实际问题的能力，倡导“做中学”和“体验式教学”的教学模式；强调创新思维和创造力的培养，注重知识的跨学科迁徙及其与学习者之间的关联。
“双动”即动脑、动手。“手脑并用，创造分析”这一教育思想源于贝利和杜威的实用主义思想。“人有两件宝，双手和大脑，双手会做工，大脑勤思考”。“双动”思想的提出，着重强调科创课程中思考与实践二者结合的意义，为学习者与施教者提供指导依据——勤思实践，行动思辨。
“五步”即“观察发现—创意设计—合作实践—交流分享—延伸拓展”，它贯穿于项目式的科创课程教学活动中。
（1）观察发现：联系生活实际、创设真实情境；激发学生兴趣、营造良好氛围。
（2）创意设计：聚焦项目问题、创造设计表意；分享质疑批判、培养创造思维。
（3）合作实践：明确团队目标，小组合作实践；探讨争议统一，打造活力课堂。
（4）交流分享：总结实践过程、训练语言逻辑，分享收获经验；反思提升飞跃。
（5）延伸拓展：放宽知识视野、技能训练延伸；综合实践应用，反馈实际问题。
二、《搭支架》项目分析
《搭支架》项目依据《小学科学课程标准》中关于工程是以“科学和技术为基础的系统性工作”、“工程的关键是设计”以及“工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善”为出发点进行设计的。项目以小组合作的方式展开，利用木棒、橡皮筋等材料搭建倒置结构，以任务驱动的方式从图纸设计、动手实践、测试分析环节层层递进，使学生掌握设计作品、完成工程项目的基本过程和工程设计的思维，引导学生了解三角形结构在生活中的广泛运用。
本项目是在学生认识形状与承受力的基础上，通过搭建倒置结构活动，激发学生研究形状与承受力、结构与稳固性关系的兴趣，提高学生掌握连接方法、自己设计结构的能力。通过实践与测试环节，使学生认识到结构的稳固是建筑设计中率先考虑的因素。
三、课程的实施
《搭支架》课程按照发现—设计—实践—分享—拓展五个环节展开实施，具体教学过程如下：
（一）观察发现
1.出示传统建筑与上海世博会中国国家馆对比图片，引导学生思考中国馆与其他建筑有什么区别？引出倒置结构概念。
教师可以出示大雁塔、东方明珠、金字塔、埃菲铁塔等传统建筑图片，也可根据学校所在地理位置，出示地方名胜古迹图片。
2.分析倒置结构优势。梦见老虎
在此环节中，教师可以组织学生进行自由讨论，打开思路，各抒己见。教师根据学生的回答情况适时总结倒置结构的优势，如节约占地面积、外型醒目等。
3.科技加油站。阅读资料《上海世博会中国国家馆》，思考影响倒置结构稳固的因素。
《上海世博会中国国家馆》
2010 年上海世博会中国国家馆以城市发展中的中华智慧为主题，表现出了“东方之冠，鼎盛中华，天下粮仓，富庶百姓”的中国文化精神与气质。中国馆总建筑面积达 16 万平方米，主体建筑框架选用了劲性钢材料，具有一定的承载力，呈倒置结构。
建筑上方运用斗拱结构，使主体造型显示出现代工程技术的力度美和结构美；建筑下方借鉴了夏商周时期鼎器文化的概念。鼎有四足，起支撑作用，通过巨柱与斗拱的巧妙结合，其合理的结构，使整座建筑稳固、大气、壮观，极富中国气派。33 米劲性楼层，20 道巨型钢斜撑以及楼层与屋顶的桁架层构成了主要受力体系，无不体现着中国馆结构的精巧。
在中国馆施工过程中，钢材的焊接是一项巨大的挑战。一方面由于需要焊接的钢板厚度达到 60mm，另一方面，焊接点离地几十米的高空焊接作业。尽管如此，施工方还是在规定时间内顺利完成了中国馆的建设与验收，焊接技术高超，连接点十分牢固，“施工质量过硬，让世界刮目相看”。
学生完成阅读后，教师通过设置填空题引导学生从文中获取答案，总结出影响结构稳定的因素包括材料选择、连接点稳固、结构合理。
4.发布项目：为丰富业主的体育文化生活，M 小区预计在中心花园处建设体育馆，由于土地面积有限，需要建设倒置结构建筑，满足业主的需求。
学生在清楚什么是倒置结构以及影响倒置结构稳定的因素后，教
师结合学生生活实际发布项目。项目应紧密结合学生生活实际，案例中的“M小区”为学校所在社区，教师在设计活动时，根据实际情况进行替换。
（二）创意设计
1.认识材料。
在制作过程中，不建议学生用安全剪刀对木棒进行加工，教师可以根据学生的需要事先准备不同长度规格的木棒，或者用其它易剪裁的材料代替木棒。
拍拍你怎么弄文字
2.明确设计要求：
（1）结构为倒置结构，具有一定承载能力。
（2）结构底基为 10cm*10cm，高度不少于 10cm。
3.小组合作，设计图纸。
4.学生分享设计图。
在分享设计图纸环节中，教师可采用投屏设备将图纸展示给全班学生。学生在分享时，建议全组成员一起到前面分享，一人主述，其他人补充。
5.学生（听众）从设计图纸的优点和不足进行评价。
（三）合作实践
1.阅读搭建要求。
（1）依据设计图纸完成搭建任务。
（2）保证结构稳固、有较强的承载力。
（3）作品外形美观，有艺术性与设计感。
明确搭建要求是搭建的基础。在教学过程中，教师可以将搭建要求印制在设计图下方，或制作成卡片，放置在信封内，增强项目趣味性与学生角参与度。学生明确搭建要求后，由材料员领取各组的材料盒并开始小组合作。
2.合作完成搭建。
问题设计
（1）你们图纸上的设计行得通么？
（2）你从别的小组的设计中学到了什么？
（3）搭建过程中做了哪些改变和调整？
（4）是否应该在搭建过程中不断测试荷载情况？
（5）搭建过程中遇到的问题是如何解决的？
宁静电影
在学生动手制作过程中，教师应深入各组进行个性化指导。学生常出现的问题包括无法用橡皮筋牢固的捆绑木棒，或木棒定型失败。教师在巡视过程中应指出问题所在。
3.项目承重检测。
方法：运用荷载法对项目作品的承载力进行检测。
规则：
（1）检测作品底基尺寸是否符合标准。
（2）将 5 本科创教材放置在作品上方，作品垮塌或者倾倒视为挑战失败。
教师可以多准备一些书籍，对于模型制作较为稳定的小组，可以增加测试难度，向更高层次的目标发起挑战。
（四）分享交流
1.小组汇报。内容包括设计思路、问题和解决方案以及具体的搭建过程和角分工。
2.作品展示。全班讨论作品闪光点以及可以改进的地方。
问题设计：
（1）你认为哪个组的设计最好，为什么？
（2）你认为哪个组的作品荷重一段时间后还会完好无损？徐歌阳不雅照
（3）你认为哪个组的作品承载力最强，预计会荷重多少重物？（五）延伸拓展
1.倒置结构在生活中的应用。
秦海璐李湘此处教师可以展示国内外一些倒置结构的建筑，也可让学生分享他所见过的倒置结构，结合本节课所学，从建筑稳定性角度发表个人见解。
榆钱怎么做才好吃2.将项目作品的设计方案整理为报告提交给 M 小区业务管理委