STEAM教育是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics)等多个学科知识的有机融合，其倡导基于真实问题情境，结合多学科知识，利用现代技术手段创造性地解决问题，提升学生的综合知识应用能力和创新思维能力，从而促进学生核心素养的有效提升，培养学生能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。
本文应用STEAM教育理念，充分借助国家中小学智慧教育平台资源，构建适用于高中阶段的项目式学习路径，高中生虽然有科学实践经历和一定的技术技能储备，也具有一定的创新思维、工程意识和解决问题能力，但大部分学生只能利用单一的学科知识和技能来解决简单的现实问题，无法将技术、工程、科学、艺术、数学等多学科知识进行有效的融合，从而解决相对复杂的问题。此外，目前在高中阶段实施的STEAM课程更多地仍然停留在简单的学科知识组合、学科工具应用上，在将各学科知识进行深度有效融合等方面还不足。
鉴于以上分析，笔者以《绿色家园》项目为例，探究适用于高中阶段综合学习环境的STEAM项目式学习模式，引导学生通过课程学习，能将学科知识进行深度融合应用，从而提升学生的学科核心素养。
二、创新成果
1.构建了基于STEAM理念的项目式课程设计流程
STEAM项目课程由课程目标制定、课程基础、课程内容设计、课程实施、课程总结与评价等五大部分组成。课程目标制定时，要从STEAM核心素养五个维度设计，项目实施后的评价也应以是否达成课程目标为评判标准。课程实施采用项目式推进，促使学生自主学习和实践探索，并在课程实施的过程中进行全过程评价。
图1课程设计流程图
2.构建了指向深度融合的跨学科项目式学习课程模式
课程内容使用项目式学习模式，以学生为主体，以问题解决为驱动，采用问题链推进方式进行课程内容的构建。
图2指向深度融合的跨学科项目式学习课程流程图
3.2021年主持教育部委托课题项目：《基于教育资源平台的混合式学习研究——以国家中小学网络云平台运用为例》（已结题）。
4.2021年12月发表论文《基于大数据网络平台应用的STEAM案例的开发与实践》，中国电化教育（国家级核心期刊）。
5.2021年11月论文《基于大数据网络平台应用的STEAM案例的开发与实践》获中央电教馆举办“人工智能教育”论文征集活动创新论文。
6.2021年5月论文《跨学科创新视角下STEAM项目式案例的开发与实践》合肥市优秀教育科研论文评比中荣获一等奖。
三、创新点和可复制分析
1.国家中小学智慧教育平台使用，提供学生多学科知识共同学习途径。
2.线上学习和线下实践的混合式教学方式，学生根据自己的知识水平和能力学习，更符合双减要求。
3.STEAM项目式课程实施，促使学生多学科知识融合应用，提高学生知识理解和应用能力。
4.多元知识应用，促进学生综合实践能力，培养学生综合素质。
5.评课系统使用，提高课程评价的科学性和指导性。
四、具体内容和实施步骤
（一）“绿色家园”课程设计
1.问题定位
本课程基于STEAM教育理念，采用项目式学习方式，试图以如何解决现代能源短缺问题为项目切入点，利用工程、科学、技术、艺术等学科知识，构建绿色家园庭院的实体景观，并在此基础上装载智能灯光系统、雨水收集净化系统等节能装置，从而一定程度上减少家庭能源浪费，增强绿色能源的利用率。通过该课程的开发和实施，充分调动学生的积极性，促使学生为解决实际问题，自主性地将多学科知识有效融合进行实践，培养学生的核心素养，提高学生解决现实问题的能力和创新思维能力。
2.课程基础
实施对象：本项目使用于会使用激光雕刻机、有一定的编程基础的高中学生。高中生已经具备一定的思维能力和动手能力，在课程设计和实施过程中，要大胆让学生动手动脑，给学生充足的空间和自由度。
实施环境：STEAM教室或创客教室，要求配套有激光雕刻机、电脑等信息技术工具。在开放性的环境中，学生更敢于沟通交流，协作互助。
融合点：确定项目所包含的物理、技术、数学、艺术等多学科知识点，将知识点进行有效重组和整合，构建新的学习脉络，从而打破传统分科知识学习模式，以任务驱动知识点的学习。
3.课程目标
围绕项目主题，从学生角度出发，将多学科知识相融合，提高学生的多元化学习能力。为更好地完成教学，笔者制定了五个维度的教学目标，具体如表1所示。
表1五维教学目标
4.课程内容设计
图3指向深度融合的跨学科项目式学习课程流程图
5.课程实施
（1）问题驱动、方案设计
图4学生设计项目方案
设计意图：通过创设真实问题情境，从而激发学生的学习兴趣，促进学生融入问题情景之中，主动探索解决方案。学生通过小组交流，学生不断发生思维火花的碰撞，对其他同学的方案提出质疑和改进，培养学生的科学精神同时在方案的具体制定中学生意识到自己的专业知识储备不足，为项目的顺利开展，需要学习新的知识与技能，使学生从被动接受到主动要求发展转变，从而引导学生学会学习，提高学生自主发展能力。
（2）线上学习、知识整合
设计意图：学生利用国家中小学智慧教育平台资源进行线上专项学习，以问题解决式学习方法，引导学生将各学科知识进行有效的深度融合，从而创新性地提出解决问题，培养学生的知识迁移能力和实践创新能力。
（3）交流协作、创新实践
学生制定任务清单，组建学习小组，以协作学习的方式形成实践共同体，利用激光雕刻等技术，分工合作完成场景模型搭建。利用太阳能、风能等绿色能源实现绿色节能理念，创新性地提出节能方案，实践绿色能源的综合应用。
表2小组分工协作学习任务单
续表2小组分工协作学习任务单
（4）展示汇报，完善改进
学生以展板和PPT的方式对项目进行成果汇报，并现场对其节能功能进行演示。学生和教师共同商讨项目完善和改进方案，力求对项目不断优化和改进。最后，老师要对学生在项目完成过程中的表现和最终成果进行点评，学生和教师共同填写评价量表。
设计意图：通过展示汇报和方案优化，锻炼学生的语言整合能力，强化学生的科学思维能力，促使学生的创新实践能力提升。
图7学生进行展示汇报
（二）课程评价
STEAM课程主体由教师、学生、课程（项目）组成，课程评价从STEAM课程项目质量评价、学生学习评价、教师教学评价三个维度进行评价。主要聚焦于学生的学习评价，突出学生评价的发展功能。
1.过程评价与结果评价相结合
以过程性评价为主，通过对学生在项目实施过程中的表现、反思，改进进行评价，学生的学习的过程就是评价的过程，评价贯穿教学的整个过程。此外，在课程或者项目结束时，采用评价量表、测试、成果展示、参加比赛等方式，对学习结果进行终结性评价。
2.通过评价量表增强评价的有效性
案例整个开发过程中，向学生和老师分别发放课程质量、学生学习、教师教学评价量表，通过数据的统计和分析，帮助教师把课堂教学进行了量化分析，更加清楚地找到了自己的问题所在。以更客观、科学的评价方式了解课程实施情况和效果，增强评价的有效性。
图8“绿色家园”课程教学教师评价结果
图9“绿色家园”课程学生评价结果
（三）反思与改进
1.国家中小学智慧教育平台使用，提供学生多学科知识共同学习途径
2.跨学科知识深度融合，提升学生实践创新能力
STEAM项目的开发要立足于多学科知识深度融合，不能理解为不同学科知识的简单组合，或者分学科、分课时进行课程教学。而应该是在同一个问题中同时应用多学科知识进行问题解决，将各学科知识点打散重组，构建新的知识结构。如在绿色家园项目中，为实现太阳能发电系统制作这一任务，需要学生从物理、技术、工程等多个角度综合考虑，各学科知识点相互交错，并不独立。因此，就需要教师重新搭建知识框架和结构，梳理各学科知识点之间的关系，促使学科知识实现深度融合，从而通过项目的学习实践STEAM理念，落实核心素养要求。