STEAM教育理念下的小學(xué)科學(xué)拓展實驗開發(fā)

徐冰蕾

小學(xué)科學(xué)的課程內(nèi)涵與自然科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等認(rèn)知有密切關(guān)聯(lián)，小學(xué)科學(xué)新課標(biāo)對中國版的STEAM的定義予以明確，認(rèn)為這是一種融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的課程組織方式，與傳統(tǒng)的科學(xué)課相比，更關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在這個理念引領(lǐng)下，作為主導(dǎo)教學(xué)設(shè)計的教師，需要對學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行整合，積極開發(fā)拓展實驗的素材，努力尋找科學(xué)實驗的新陣地，并通過積極創(chuàng)設(shè)STEAM教育教學(xué)情境，以此提升課堂教學(xué)品質(zhì)，為學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)提供豐富支持。

在STEAM教育理念指導(dǎo)下，筆者嘗試對小學(xué)拓展實驗進(jìn)行開發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。讓學(xué)生通過體驗趣味實驗活動，達(dá)到與人團(tuán)結(jié)合作，與環(huán)境和諧相處，為其全面發(fā)展打下基礎(chǔ)。

一、學(xué)科內(nèi)容整合，為拓展實驗開發(fā)提供方向

小學(xué)科學(xué)本身具有極強(qiáng)的綜合性屬性，在引入STEAM教育理念之后，更是明確了與技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間的諸多聯(lián)系。要求教師從學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)實際出發(fā)，將學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行深度整合，有效激活學(xué)生主動聯(lián)系意識，提升學(xué)習(xí)力。

《胡蘿卜造高塔》這是對六上《形狀和結(jié)構(gòu)》單元的拓展，要求學(xué)生用一根胡蘿卜切成的丁和100根牙簽，在30分鐘內(nèi)，搭建盡可能高的結(jié)構(gòu)。看似簡單的胡蘿卜搭高塔，其實用到了跨學(xué)科融合的知識，除了六年級科學(xué)到的“結(jié)構(gòu)”內(nèi)容中高塔“上小下大”“上輕下重”等特點，還有小學(xué)數(shù)學(xué)中提到的“三角形具有穩(wěn)定性”的知識等。在搭建的過程中，鍛煉了孩子們的綜合素質(zhì)，首先考慮的是動手能力，要將自己的創(chuàng)意、想象，成功轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨?，需要孩子們不斷地思考、修正。另外，小組成員要分工合作，對于溝通能力也是一項挑戰(zhàn)。

二、閱讀材料拓展，為拓展實驗開發(fā)提供素材

教材每一單元的最后，都會有《資料庫》，資料庫是對本單元內(nèi)容的拓展，兼具趣味性和可操作性，因此有極高的可讀性。在單元知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，再輔以資料庫里的內(nèi)容，能充分拓展學(xué)生的視野，學(xué)生能從自己的身邊發(fā)現(xiàn)很多有趣的科學(xué)現(xiàn)象，這也就會激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱愛，使他們對周圍事物的研究產(chǎn)生濃厚的興趣。

《有趣的浮沉子》是五下《沉和浮》單元資料庫里的內(nèi)容，閱讀材料里介紹了筆帽式浮沉子為什么能在水中自由沉浮。筆者在閱讀材料介紹的筆帽浮沉子基礎(chǔ)上，又為同學(xué)們提供了吸管、回形針、小藥瓶、塑料滴管、螺母、鐵釘、火柴等材料，讓同學(xué)們比一比哪個小組設(shè)計制作的浮沉子數(shù)量多，而且有創(chuàng)意。這個拓展實驗，其本質(zhì)就是鼓勵學(xué)生多自己思考，有自己的想法，不怕犯錯誤，充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造力，鼓勵他們動手實踐，最大限度地開發(fā)孩子的大腦潛能。有的同學(xué)按照自己的設(shè)計方案一次性就成功了，有的同學(xué)能在第一次實踐失敗后，及時修正自己的設(shè)計方案，最終取得了成功。通過這樣的探究方式，以培養(yǎng)學(xué)生善于分析問題、找到解決問題方法的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)毅力。

三、家庭科學(xué)實驗，為拓展實驗開發(fā)提供陣地

開展家庭科學(xué)小實驗，是一種很好的親子互動方式，更是對所學(xué)知識的鞏固和延伸。學(xué)生將在課堂上掌握的一些基礎(chǔ)知識，用一個個有趣的小實驗進(jìn)行驗證，不僅有利于所學(xué)知識的掌握，還能發(fā)現(xiàn)一些疑問，進(jìn)一步促進(jìn)自己的學(xué)習(xí)。不僅如此，有部分學(xué)生，課堂上喜歡當(dāng)看客，家庭科學(xué)實驗，讓這類同學(xué)也能動起手來。

韓曉鳴老師就設(shè)計了一系列的家庭小實驗，如《油層顏料雨》，是對五下《探索馬鈴薯沉浮的原因》這一課的拓展，不同的液體，由于比重不同，所以油能夠浮在水面上，顏料又比水要重，所以通過顏料和油的混合，就制造出了像下雨的藍(lán)色夢幻場景。如《筷子提米》則是對五上《運動和力》單元的拓展，通過本單元的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道物體與物體之間存在摩擦力，而且摩擦力的方向與物體的運動方向是相反的，由于摩擦力的存在會阻礙物體運動。在實驗中，正是由于米粒對筷子的摩擦力，使筷子提起來的過程中，無法自由運動，最終把杯子和米粒一起提起來了。學(xué)生在這個小實驗中還會發(fā)現(xiàn)，一開始米粒如果壓得緊實一些，或者在米粒中加入水，實驗的效果會更加明顯。

通過拓展實驗開發(fā)，引領(lǐng)學(xué)生們走出課堂，用課堂中所學(xué)的知識，解決生活中的實際問題，讓他們有更多的動手、動腦的時間和空間。讓學(xué)生們通過親身體驗，感受科技的魅力和神奇，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維，有十分重要的意義。

【作者單位：紹興市柯橋區(qū)鑒湖小學(xué) 浙江】