STEAM概念下小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力的探討

STEAM教育理念可以概括為：以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，通過(guò)工程和藝術(shù)解讀科學(xué)和知識(shí)體系。STEAM教育支持學(xué)生以學(xué)科整合方式認(rèn)識(shí)世界，以綜合創(chuàng)新形式改變學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。由于STEAM教育具有較強(qiáng)的新穎度和創(chuàng)新性，在教育全球化、多元化的發(fā)展背景下，我國(guó)小學(xué)教育也在不斷嘗試STEAM概念視域下的科學(xué)教學(xué)應(yīng)用策略?，F(xiàn)將本校開(kāi)展STEAM教學(xué)活動(dòng)的心得感受進(jìn)行如下總結(jié)。

一、STEAM教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

（一）“水動(dòng)力”STEAM項(xiàng)目式教學(xué)

“水動(dòng)力”STEAM項(xiàng)目式教學(xué)共設(shè)計(jì)了六節(jié)課時(shí)，開(kāi)課之前系統(tǒng)分析了STEAM理念與本校學(xué)生的實(shí)際情況，在啟動(dòng)第一節(jié)課后探索和總結(jié)了學(xué)生的課堂反饋情況，為后續(xù)課程開(kāi)展鋪墊了基礎(chǔ)條件。每節(jié)課隨機(jī)選取兩名學(xué)生對(duì)課程教學(xué)體驗(yàn)程度進(jìn)行描述，并在實(shí)踐課程結(jié)束后公布學(xué)生的優(yōu)秀作品。學(xué)生對(duì)照四種創(chuàng)新力對(duì)自身進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別為：創(chuàng)新能力、溝通力、合作力、以及批判性思考能力，在打分后匯總，發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生對(duì)自身的創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)較高，是證明STEAM教學(xué)項(xiàng)目成果的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（二）“微型房屋設(shè)計(jì)”STEAM項(xiàng)目式教學(xué)

微型房屋設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)了四節(jié)課時(shí)。課前對(duì)微型訪問(wèn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)，在掌握了STEAM課程方案后，設(shè)計(jì)了具體的教學(xué)流程，并在課后廣泛收集學(xué)生的反饋信息。通過(guò)workshop教研活動(dòng)，總結(jié)學(xué)生設(shè)計(jì)微型房屋作品的創(chuàng)新性，設(shè)計(jì)圖已經(jīng)定稿，可以由學(xué)生自行完成制作。學(xué)生在微型房屋設(shè)計(jì)中引入了很多自身的創(chuàng)意想法，在后續(xù)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)中不斷驗(yàn)證這一想法的可行性。最終磨煉了學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新性設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行力，并強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新方案的再度認(rèn)知，形成了創(chuàng)新能力的再次培養(yǎng)。

二、STEAM概念下開(kāi)展科學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)條件

（一）創(chuàng)新文化活動(dòng)與設(shè)施

本校分為東西兩個(gè)校區(qū)，分別針對(duì)STEAM課程體系的開(kāi)發(fā)，配備了兩個(gè)專用實(shí)驗(yàn)室，以及兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化儀器室。同時(shí)在校區(qū)內(nèi)建立了百米科技長(zhǎng)廊，用于展示學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品。諸如：科普文化海報(bào)、趣味實(shí)驗(yàn)裝置、學(xué)生DIY手工作品等等。為STEAM教學(xué)體驗(yàn)課程的開(kāi)發(fā)鋪墊的文化路徑，激發(fā)了學(xué)生普遍的學(xué)習(xí)熱情。尤其在西校區(qū)已籌備建設(shè)多功能科技探究中心，能夠?yàn)閷W(xué)生后續(xù)持續(xù)探究STEAM活動(dòng)提供更為優(yōu)越的環(huán)境和科技平臺(tái)。

（二）館校協(xié)同教學(xué)資源

館校合作對(duì)于開(kāi)發(fā)STEAM精品課提供了重要支持，由科技館教師來(lái)校授課，以及本校師生在科技館場(chǎng)地授課，均為完善STEAM課程體系架構(gòu)奠定了基礎(chǔ)條件。在協(xié)同教育模式下，完成了物理參與、情感參與、智識(shí)參與、社交參與，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起到了至關(guān)重要的支持作用。首先，物理參與是利用科技館的先進(jìn)設(shè)備，展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，將很多抽象的知識(shí)內(nèi)容形象化，啟發(fā)學(xué)的觀察力。其次，情感參與是學(xué)生在科技館中感受到的科技力量，這種情感體驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)科學(xué)探索產(chǎn)生了更為積極的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手實(shí)踐熱情。再次，智識(shí)參與是學(xué)生在不同學(xué)習(xí)實(shí)踐中，不斷反思了創(chuàng)意構(gòu)思，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的智識(shí)參與容量。最后，社交參與是鼓勵(lì)學(xué)生在科技館收集更多的科學(xué)信息，相互合作總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)互動(dòng)完成科學(xué)探索。

三、STEAM課程體系激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新力的培養(yǎng)機(jī)制

（一）啟發(fā)同理心

STEAM課程體系設(shè)計(jì)了完整的體驗(yàn)環(huán)節(jié)，令學(xué)生能夠在同理心的驅(qū)使下，對(duì)表面問(wèn)題進(jìn)行深入探討，繼而逐漸培養(yǎng)其創(chuàng)新性的想法和構(gòu)思。間接啟發(fā)學(xué)生了解所涉及的人類需求，研討創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)維度，培養(yǎng)其創(chuàng)新力。為了進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生的同理心，本校先后開(kāi)展了的“我唱京劇”“我讀經(jīng)典”“我愛(ài)園藝”“我愛(ài)種植”四個(gè)拓展性課程，被評(píng)為慈溪市精品拓展型課程。

（二）定義問(wèn)題

STEAM課程體系以人為中心的方式重新構(gòu)建和定義了研究問(wèn)題。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于問(wèn)題的思考，也是后續(xù)形成問(wèn)題解決能力的思維架構(gòu)與遷移。在不斷審視問(wèn)題之后，產(chǎn)生了創(chuàng)新性的思維，方能形成較強(qiáng)的創(chuàng)新力。

（三）延展構(gòu)思

STEAM課程體系在構(gòu)思環(huán)節(jié)中引導(dǎo)學(xué)生提出許多創(chuàng)意想法。學(xué)生并不需要顧及該方法是否能夠真正實(shí)施，只需要在構(gòu)思環(huán)節(jié)中積極的聯(lián)想創(chuàng)意路徑，在不加限制的情況下催發(fā)學(xué)生的想象力。本校學(xué)生經(jīng)過(guò)延展構(gòu)思的STEAM課程訓(xùn)練后，其設(shè)計(jì)作品創(chuàng)意獲得多方認(rèn)可。1名學(xué)生在省科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng)，2名學(xué)生在寧波市科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng)，2名學(xué)生在寧波市學(xué)具制作比賽中獲獎(jiǎng)，8位學(xué)生在慈溪市青少年科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng)，17位學(xué)生在寧波市頭腦OM挑戰(zhàn)賽中獲獎(jiǎng)，45位學(xué)生在寧波市DI青少年創(chuàng)新思維校間挑戰(zhàn)賽中獲獎(jiǎng)。同時(shí)，對(duì)教師的技術(shù)能力也有促進(jìn)作用。2018年徐敏科在慈溪市自制教具、寧波市自制教具比賽中獲獎(jiǎng)，目前入圍浙江省自制教具決賽終審。

（四）開(kāi)發(fā)原型

在催發(fā)學(xué)生的想象力之后，雖然構(gòu)思可能存在部分缺陷，但是也可以通過(guò)后續(xù)的創(chuàng)新原型加以論證和參考。STEAM課程體系在原型中采用了實(shí)踐性的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，驗(yàn)證自身創(chuàng)意構(gòu)思是否能夠?qū)崿F(xiàn)，并總結(jié)出創(chuàng)意原型的不足之處，通過(guò)微觀調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的解決方案。

（五）測(cè)試方案

在開(kāi)發(fā)創(chuàng)意原型之后，學(xué)生逐步形成了較強(qiáng)的創(chuàng)新能力，最后可通過(guò)學(xué)生設(shè)計(jì)作品的展示，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在測(cè)試環(huán)節(jié)中，針對(duì)創(chuàng)新構(gòu)思在實(shí)踐過(guò)程中的全新問(wèn)題做出總結(jié)，再次尋找全新的解決路徑與方案，通過(guò)不斷加強(qiáng)創(chuàng)新思維的實(shí)踐與測(cè)試，來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力。為了進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生提供了假期新西蘭綜合實(shí)踐活動(dòng)，與新西蘭友好學(xué)校的同齡學(xué)生共同完成項(xiàng)目制學(xué)習(xí)，應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)，共同探索解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的方法。諸如，在2018年寒假提供活動(dòng)方案，開(kāi)展了為期12天的海外STEAM研學(xué)，完成了開(kāi)發(fā)原型實(shí)踐的能力拓展培養(yǎng)目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雖然目前STEAM教育形式并未最終確立并獲得實(shí)踐方向的成熟借鑒，但總體而言，STEAM理念之下構(gòu)建的小學(xué)科學(xué)教學(xué)課程，更加能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新力。通過(guò)啟發(fā)同理心、定義問(wèn)題、延展構(gòu)思、開(kāi)發(fā)原型、測(cè)試方案，可支持STEAM小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的逐步完善，不斷培養(yǎng)和凝練學(xué)生的創(chuàng)新力。

【作者單位：慈溪市城區(qū)中心小學(xué) ?浙江】