探索STEAM教育在小學(xué)教育中的實(shí)踐與應(yīng)用

于鳳林

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷變革和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，對(duì)青少年教育的要求亦同步提高，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科教育已逐漸不能滿足青少年素質(zhì)全面發(fā)展的要求。STEAM教育已成為國際教育研究與改革的熱點(diǎn)話題，《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出，鼓勵(lì)學(xué)校探索STEM教育、創(chuàng)客教育等新的教育模式。

我國在STEAM教育的探索過程中，也涌現(xiàn)出科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人教育、3D打印培訓(xùn)、少兒編程等大量新型的教學(xué)方式與先進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容。而在小學(xué)推行STEAM教育，須結(jié)合小學(xué)生健康成長的實(shí)際情況，建立系統(tǒng)完善的教育體系。在相關(guān)政策、教師發(fā)展、評(píng)價(jià)體系等方面尚未成熟的今天，逐步探索適合我國小學(xué)教育的STEAM教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)成為一項(xiàng)重要任務(wù)。

一、STEAM教育在我國小學(xué)教育中的發(fā)展

在目前的小學(xué)教育中，涉及到STEAM教育系統(tǒng)中藝術(shù)模塊的學(xué)科課程包括語文、英語、音樂、美術(shù)、體育，涉及數(shù)學(xué)模塊的課程為數(shù)學(xué)，涉及科學(xué)、技術(shù)、工程三個(gè)模塊的課程為科學(xué)。2017年版的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)）明確指出：小學(xué)科學(xué)課程是一門綜合性課程，小學(xué)科學(xué)課程針對(duì)學(xué)生身邊的現(xiàn)象，從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域，綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)這四個(gè)領(lǐng)域知識(shí)之間的相互滲透和相互聯(lián)系，注重自然世界的整體性，發(fā)揮不同知識(shí)領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能;注重學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合、動(dòng)手與動(dòng)腦的結(jié)合、書本知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐的結(jié)合、理解自然與解決問題的結(jié)合，著力提高學(xué)生的綜合能力;強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程與并行開設(shè)的語文、數(shù)學(xué)等課程相互滲透，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

在現(xiàn)行的小學(xué)教育體系中，主要是以數(shù)學(xué)模塊培養(yǎng)小學(xué)生的邏輯思維能力和數(shù)據(jù)運(yùn)用能力，以藝術(shù)模塊培養(yǎng)小學(xué)生的發(fā)散思維和語言表達(dá)能力。在以上兩個(gè)模塊建立完善的情況下，再讓科學(xué)、技術(shù)、工程三個(gè)模塊并行，通過科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)逐步建立全面、系統(tǒng)的STEAM教育體系。

二、STEAM教育在小學(xué)教育中的體系構(gòu)建

1.STEAM教育的教學(xué)內(nèi)容

基于最新版科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的指引，小學(xué)科學(xué)課程主要包含物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容。結(jié)合小學(xué)生的成長情況，可將小學(xué)六年的教育劃分為三個(gè)階段：一、二年級(jí)為第一階段，三、四年級(jí)為第二階段，五、六年級(jí)為第三階段。同時(shí)，將科學(xué)知識(shí)分版塊進(jìn)行歸納融入，主要包括物理知識(shí)（物質(zhì)的構(gòu)成、物體的運(yùn)動(dòng)等）、生物知識(shí)（生物體的主要特征、生命活動(dòng)及周期等）、地理知識(shí)（太陽系及星座認(rèn)知、地球面貌及運(yùn)動(dòng)軌跡等）和技術(shù)知識(shí)（技術(shù)工具、人工智能等）等。

2.STEAM教育的教學(xué)步驟

基于科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，可建立提出問題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流和反思評(píng)價(jià)八個(gè)教學(xué)步驟，促進(jìn)小學(xué)生的邏輯思維、自主動(dòng)手和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力的發(fā)展，為培養(yǎng)全方位、綜合性的未來接班人奠定基礎(chǔ)。在日常教學(xué)中，先讓小學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、自主提出問題并探究解決問題的方式方法，教師在必要時(shí)加以引導(dǎo)，并讓學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)課程的成果展示，以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和語言表達(dá)能力。

3.STEAM教育的評(píng)價(jià)體系

基于以上培養(yǎng)體系進(jìn)行科學(xué)教學(xué)，在科學(xué)知識(shí)考試評(píng)價(jià)之余，可定期組織科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究競賽和科學(xué)演講比賽等活動(dòng)，激發(fā)小學(xué)生探究科學(xué)知識(shí)的興趣。在活動(dòng)組織的過程中，以正向激勵(lì)為主，建立不同于應(yīng)試教育成績排名評(píng)價(jià)的激勵(lì)方式，設(shè)立科學(xué)小能手、問題解決小能人等正向評(píng)價(jià)體系，并組織校區(qū)之間的交流學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生之間的互動(dòng)交流。

三、STEAM教育在小學(xué)教育中的探索實(shí)踐

以下將借助課例“影響秋千擺動(dòng)速度的因素”，說明如何通過八個(gè)步驟逐步引導(dǎo)小學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題直至解決問題，并開展專項(xiàng)研究討論活動(dòng)。

第一步，提出問題。組織小學(xué)生分組開展蕩秋千活動(dòng)，并要求記錄秋千在一分鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)，進(jìn)而引出問題——秋千擺動(dòng)的快慢與什么有關(guān)？

第二步，作出假設(shè)。秋千擺動(dòng)的快慢與蕩秋千的人的體重有關(guān)，還是與推動(dòng)秋千的人的力氣有關(guān)，或者是與秋千擺線的長短有關(guān)？對(duì)此提出假設(shè)。

第三步，制訂計(jì)劃。針對(duì)以上假設(shè)，組織一次專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究，將同一班級(jí)的學(xué)生分組，組名及口號(hào)由學(xué)生自定，實(shí)驗(yàn)前設(shè)有團(tuán)隊(duì)展示環(huán)節(jié)，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性。實(shí)驗(yàn)室提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以便完成三種類型的實(shí)驗(yàn)：改變擺錘重量（擺幅大小及擺線長度均不改變）的實(shí)驗(yàn)、改變擺幅大?。〝[錘重量及擺線長度均不改變）的實(shí)驗(yàn)和改變擺線長度（擺錘重量及擺幅大小均不改變）的實(shí)驗(yàn)。通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)影響擺動(dòng)速度的因素作出判斷。

第四步，搜集證據(jù)。制訂完計(jì)劃后，教師組織各小組實(shí)驗(yàn)，為使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確可靠，每個(gè)實(shí)驗(yàn)可重復(fù)三次。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要巡視，適時(shí)提供幫助、引導(dǎo)或糾正，使學(xué)生能夠準(zhǔn)確操作。

第五步，處理信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，先讓小組成員在組內(nèi)進(jìn)行討論，并得出結(jié)論。隨后將所有小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并集中展示，由小組代表發(fā)言陳述，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。

第六步，得出結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出最終結(jié)論，即擺動(dòng)速度與擺線長短有關(guān)（擺線越長，擺動(dòng)越慢;擺線越短，擺動(dòng)越快），與擺錘重量及擺幅大小無關(guān)。

第七步，表達(dá)交流。在教師的引導(dǎo)下，由小組代表發(fā)表實(shí)驗(yàn)感想，講述探究過程和實(shí)驗(yàn)得失。同時(shí)，可采用不同的表述方式，借鑒科學(xué)小論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方式，呈現(xiàn)探究的過程與結(jié)論，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和結(jié)果呈現(xiàn)能力。

第八步，反思評(píng)價(jià)。針對(duì)各自的實(shí)驗(yàn)過程，由小組代表陳述自己在實(shí)驗(yàn)中扮演的角色和團(tuán)隊(duì)的操作過程，以此鍛煉學(xué)生的復(fù)盤總結(jié)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

以上教學(xué)案例說明STEAM教育在小學(xué)階段具有充分的可行性。在實(shí)施STEAM教育的過程中，應(yīng)始終貫穿以小學(xué)生為學(xué)習(xí)實(shí)踐的主體的理念，力求讓學(xué)生去自主發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決問題，從而促進(jìn)小學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。

綜上所述，我國現(xiàn)階段的小學(xué)教育，須在完成基礎(chǔ)教育的前提下，明確STEAM教育的發(fā)展方向，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、評(píng)價(jià)體系三個(gè)層面構(gòu)建完善的STEAM教育體系，不斷探索科學(xué)實(shí)踐案例，以促進(jìn)STEAM教育持續(xù)健康地發(fā)展。

（責(zé)任編輯? ?郭向和）