STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用

◆郝秋香

(山西省太原市尖草坪區(qū)西流小學(xué))

一、引言

STEM教育理念起源于20世紀(jì)80年代，美國國家科學(xué)委員會最早在其描述多學(xué)科教學(xué)的相關(guān)政策和文件里提到STEM一詞，標(biāo)志著STEM教育模式的誕生。STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)的簡稱，其核心理念就是強(qiáng)調(diào)多種學(xué)科的相互融合和聯(lián)結(jié)，讓學(xué)生通過多學(xué)科的綜合學(xué)習(xí)從多方面、多角度認(rèn)識世界，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手操作能力。STEM教育的基礎(chǔ)是讓學(xué)生獲取各個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識，本質(zhì)則是讓學(xué)生了解學(xué)科之間的聯(lián)系。STEM教育的主要方式一般是通過項(xiàng)目或者問題驅(qū)動開展活動，讓學(xué)生在動手操作的過程中，了解多種學(xué)科的知識。項(xiàng)目或者問題可以通過團(tuán)隊(duì)合作的方式，學(xué)生可以按照不同的分工搜集項(xiàng)目或者問題需要的各種信息和材料，最終通過大家的共同努力完成項(xiàng)目或者解決問題。2006年，美國教育學(xué)家在原有的STEM教育模式基礎(chǔ)上又加入了藝術(shù)(Arts)科目，STEM教育從此變?yōu)镾TEAM教育，讓學(xué)生從更多的視角認(rèn)識學(xué)科之間的相互聯(lián)系，既培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)也培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)。STEAM教育體系經(jīng)過20多年的發(fā)展，取得了一定的成果。學(xué)生通過自己動手完成自己感興趣的項(xiàng)目，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神。所以，STEAM教育理念特別適合小學(xué)科學(xué)課程的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)和技術(shù)方面的創(chuàng)新意識和動手能力。

二、STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用

STEAM教育理念引入小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中后，評價(jià)教學(xué)效果不單單只依靠學(xué)生的考試成績，更加注重的是小學(xué)生在科學(xué)課程中的參與過程，動手操作的能力，通過完成科學(xué)課上教師布置的項(xiàng)目，提高學(xué)生對各學(xué)科知識的認(rèn)知水平和對知識的綜合應(yīng)用能力。STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)課程中的具體應(yīng)用措施要注意以下幾個(gè)方面。

1.為小學(xué)科學(xué)課創(chuàng)設(shè)良好的STEAM教學(xué)環(huán)境。學(xué)校要為STEAM教學(xué)模式的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)良好的軟硬件環(huán)境。硬件方面學(xué)校要為教師和學(xué)生提供開展科學(xué)活動的場地和科學(xué)項(xiàng)目需要的各種材料。例如，學(xué)?？梢越⒛Ｐ椭谱魇?、創(chuàng)客工作室及科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等供學(xué)生科學(xué)課時(shí)開展各種項(xiàng)目活動使用。軟件方面，學(xué)校要為STEAM教育在科學(xué)課中的應(yīng)用營造良好的文化氛圍。例如，學(xué)?？梢蚤_辟一個(gè)成果展示區(qū)，將學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作品展示出來，讓學(xué)生從自己親自動手制作的作品中獲得成就感。學(xué)校還要充分利用教學(xué)樓走廊墻壁等空位置張貼或者懸掛各種科技發(fā)展成果，提高學(xué)生對科學(xué)知識的了解，增進(jìn)和培養(yǎng)小學(xué)生學(xué)科學(xué)，愛科學(xué)的興趣。

2.小學(xué)科學(xué)課要廣泛開展各種主題活動，促進(jìn)STEAM教育模式的推進(jìn)和拓展。小學(xué)科學(xué)教學(xué)不能僅僅止步于校園，要拓寬科學(xué)課的范圍，讓科學(xué)教育向家庭延伸和拓展。學(xué)?？梢越M織形式多樣的主題活動，讓小學(xué)生將科學(xué)研究和實(shí)際生活有效的聯(lián)系在一起，發(fā)現(xiàn)生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)規(guī)律，有助于小學(xué)生全方位了解世界，并在研究過程中掌握各種生活技能。例如，科學(xué)課上要探究物體在水中是沉還是浮的問題，教師可以為學(xué)生布置以下思考問題和任務(wù)：

①報(bào)紙?jiān)谒惺浅吝€是?。吭鯓拥那闆r會沉，怎樣的情況又會?。?/p>

②硬幣在水中是沉還是?。坑矌藕蛨?bào)紙通過怎樣的組合就不會沉？

③報(bào)紙?jiān)谇逅望}水中浮沉?xí)趺醋兓?/p>

學(xué)生回家后，要通過自己動手實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)浮沉和物體的大小以及輕重的關(guān)系，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解相同體積，不同重量的物體，浮沉和重量有關(guān)；相同重量，不同體積的物體，浮沉和物體體積有關(guān)；還有清水和鹽水也會對浮沉產(chǎn)生影響。

3.創(chuàng)建STEAM特色科學(xué)課堂，注重各種學(xué)科知識的融合和聯(lián)系。STEAM教育的核心理念就是教育過程中將各個(gè)學(xué)科知識有效的整合在一起，通過全方位知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。所以小學(xué)科學(xué)課要用好STEAM教育理念就要改變傳統(tǒng)的以教師為主體的教育方式，使小學(xué)生成為課堂的主體。小學(xué)生在科學(xué)課上要自己動手制作，自己動腦思考，在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)或者模型制作時(shí)還可以通過互相協(xié)作來完成最終的科學(xué)項(xiàng)目或者解決科學(xué)問題。學(xué)生通過自主探究的過程不斷的觀察和總結(jié)，最后得出科學(xué)的結(jié)論會讓學(xué)生的記憶更加的深刻。例如，教師在讓學(xué)生觀察研究混合物質(zhì)時(shí)，就可以讓學(xué)生自己動手來做。將水和油混合在一起會發(fā)生什么變化，攪拌之后呢？再靜置一會兒呢？讓學(xué)生通過自己觀察來發(fā)現(xiàn)油和水混合的現(xiàn)象。然后再讓學(xué)生將沙和豆混合在一起，攪拌之后又會發(fā)生什么變化。學(xué)生觀察總結(jié)完之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對比沙和豆混合與油和水混合的區(qū)別，最后教師可以總結(jié)一下其中的科學(xué)知識，讓小學(xué)生通過自己動手實(shí)驗(yàn)和教師講解，了解其中的科學(xué)知識。

另外，STEAM教育中加入藝術(shù)元素后，在科學(xué)課上也可以得到很好的應(yīng)用。例如，科學(xué)課上要用廢舊材料搭建高塔，學(xué)生在上課之前就要收集不同的廢舊瓶子，教師可以將學(xué)生分成不同的組，看哪一組用不同廢舊飲料瓶子搭建的高塔又穩(wěn)定又美觀。學(xué)生在動手制作高塔的過程中既要想辦法讓高塔更穩(wěn)定，又要發(fā)揮自己的藝術(shù)想象力，充分利用彩筆，各種顏色亮麗的剪紙等裝飾高塔，讓自己組的高塔更美觀。教師在教學(xué)的過程中是各種實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)者和模型制作的參謀，教師要讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的主觀能動性，大膽地放手去做，通過自己努力或者團(tuán)隊(duì)的合作共同完成科學(xué)項(xiàng)目。這樣學(xué)生在完成項(xiàng)目之后會更有成就感，對所學(xué)知識了解的更深刻，明白各種知識之間潛在的聯(lián)系。

4.教師科學(xué)課上采用STEAM教育時(shí)要考慮學(xué)生的個(gè)體差異，不同的學(xué)生采用不同的指導(dǎo)策略。STEAM教育理念注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維，但是小學(xué)生因?yàn)閭€(gè)體差異不同，能力也不一樣，有的小學(xué)生動手能力強(qiáng)，善于探索研究，教師只需要稍加指點(diǎn)學(xué)生就可以很快的上手操作。有的小學(xué)生動手能力稍弱一些，很多項(xiàng)目需要教師仔細(xì)的說明才可以明白。針對不同學(xué)生具備的不同能力和素質(zhì)，教師在需要分組的項(xiàng)目時(shí)要充分考慮學(xué)生的能力水平，盡量將動手能力強(qiáng)和動手能力弱的小學(xué)生混搭在一起，讓學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)合作互相學(xué)習(xí)，最終掌握技術(shù)難點(diǎn)，完成項(xiàng)目內(nèi)容。教師在上課時(shí)，不但要表揚(yáng)動手能力強(qiáng)的學(xué)生，更要鼓勵(lì)那些動手能力弱的學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，鼓勵(lì)他們在課后尋找與課程類似的問題或者項(xiàng)目多鍛煉，嘗試自主解決問題，逐步減少對教師的依賴，提高自主實(shí)踐解決問題的能力。

5.教師要在科學(xué)課上應(yīng)用好STEAM教育模式，要通過不斷的學(xué)習(xí)提高自身的能力。STEAM教學(xué)模式講究各個(gè)學(xué)科的有效融合，對科學(xué)課教師的素質(zhì)提出了更高的要求，教師既要懂得不同學(xué)科之間的聯(lián)系，還要具備一定的實(shí)踐能力。只有這樣，學(xué)生遇到問題和困難時(shí)，教師才能及時(shí)給予幫助。

STEAM教育理念在我國小學(xué)科學(xué)課中的應(yīng)用還是初級階段，很多方式和方法都需要教師不斷的揣摩和改進(jìn)。教師要通過STEAM教育理念在科學(xué)課中的具體應(yīng)用不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮STEAM教育理念的優(yōu)勢，提高小學(xué)科學(xué)課的效果和教學(xué)質(zhì)量。小學(xué)科學(xué)教師要通過自己不斷的努力和研究，提高自身的教學(xué)水平和各種科學(xué)知識儲備，在科學(xué)課上增強(qiáng)學(xué)生對各科知識的了解以及綜合運(yùn)用，全方位地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。