基于項(xiàng)目的小學(xué)STEAM教學(xué)模式的構(gòu)建與應(yīng)用研究

許晨光

【摘 要】基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)，能夠更好的促進(jìn)學(xué)科的融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐動手能力，協(xié)同合作意識。基于項(xiàng)目的小學(xué)STEAM課程，構(gòu)建了“懷疑-驗(yàn)證”、“問題-探究”兩種教學(xué)模式，分別描述了兩種教學(xué)模式的應(yīng)用步驟和相應(yīng)的案例。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育;小學(xué);教學(xué)模式;項(xiàng)目學(xué)習(xí)

中圖分類號： TP311.13-4;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A?文章編號： 2095-2457（2019）04-0114-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.045

Research on the Construction and Application of project-based STEAM Teaching Model in primary schools

XU Chen-guang

（College of Information Science and Technology，Northeast Normal University， Changchun Jilin 130000，China）

【Abstract】It can better promote the integration of disciplines， cultivate students innovation ability，practice ability and cooperation sense，according to the learning of the STEAM. It builds two teaching modes：“suspicion-verification” and“question-exploration”，basing on the STEAM education for primary schools. The article respectively describes the application steps and corresponding cases of the two teaching modes.

【Key words】STEAM education;Primary school;Teaching mode;Project learning

近年來，越來越強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)的課程和科目，加強(qiáng)創(chuàng)新型和復(fù)合型人才培養(yǎng)。STEAM教育是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五門學(xué)科的簡稱，最早起源于美國，旨在讓學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域綜合發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，小組合作意識，掌握跨學(xué)科解決實(shí)際問題的能力?；陧?xiàng)目的小學(xué)STEAM課程具有跨學(xué)科整合性、綜合性和整體性的特征。課程設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)在于鍛煉學(xué)生解決問題的能力，動手實(shí)踐能力，科學(xué)探究精神和合作意識。因此，基于項(xiàng)目的小學(xué)STEAM課程，探究小學(xué)STEAM教學(xué)模式的構(gòu)建與應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用STEAM知識解決實(shí)際問題的能力有著重要的意義。

1 “懷疑-驗(yàn)證”教學(xué)模式構(gòu)建和應(yīng)用案例

1.1 “懷疑-驗(yàn)證”教學(xué)模式構(gòu)建

“懷疑-驗(yàn)證”教學(xué)模式是最基本的一種模式，其目標(biāo)是學(xué)習(xí)者完成對已知結(jié)果的驗(yàn)證，已知結(jié)果包括某種現(xiàn)象或者某些定律。基本步驟包括明確問題、設(shè)計(jì)方案、評估方案、實(shí)施方案、分析數(shù)據(jù)、分享反思六個(gè)步驟。明確的問題可以是由教師提出也可以由學(xué)習(xí)者提出，通過對已知結(jié)果的驗(yàn)證，綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)相關(guān)知識，加深對所學(xué)知識的理解和掌握。

1.2 應(yīng)用案例

選取《神奇的水面》主題作為教學(xué)內(nèi)容，共1課時(shí)，每節(jié)課時(shí)長45分鐘。

1.2.1 教學(xué)目標(biāo)分析

（1）了解水存在表面張力。

（2）能夠做些小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證水的表面存在張力。

（3）能夠在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)會通過觀察、分析、歸納總結(jié)等科學(xué)研究方法。

1.2.2 案例實(shí)施方法

（1）實(shí)施對象：小學(xué)二年級STEAM課程培訓(xùn)班，共12人。

（2）實(shí)施工具：硬卡紙、硬幣、水、塑料杯、小段竹簽、曲別針。

1.2.3 案例實(shí)施過程

環(huán)節(jié)1：提出懷疑，明確問題。

教師首先準(zhǔn)備好一個(gè)塑料杯，在塑料杯里倒入水，讓學(xué)生們觀察塑料杯里的水有什么特點(diǎn)？學(xué)生們回答沒有顏色、沒有味道等。然后將塑料杯里倒?jié)M水，取出一枚曲別針放到水里，讓學(xué)生們觀察現(xiàn)象。學(xué)生們觀察到曲別針沉到水里面。教師繼續(xù)放兩枚曲別針，讓學(xué)生們觀察塑料杯里的水是否會溢出杯外，學(xué)生們觀察到水并沒有馬上溢出杯外。教師提出問題，我們觀察到在水的表面出現(xiàn)了一個(gè)神奇的曲面，而且塑料杯里的水并沒有馬上溢出水面，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？

環(huán)節(jié)2：確定現(xiàn)象，設(shè)計(jì)方案。

教師繼續(xù)演示將曲別針放入盛滿水的塑料杯中，讓學(xué)生們仔細(xì)觀察水面的變化，學(xué)生們觀察到水面呈現(xiàn)出一個(gè)曲面的形狀。接下來我們共同設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下，為什么水沒有馬上溢出杯外，而在水的表面呈現(xiàn)出一個(gè)曲面的形狀。教師發(fā)給每位學(xué)生一個(gè)塑料杯，杯子里面盛滿水，學(xué)生們重復(fù)剛才教師演示的實(shí)驗(yàn)操作，將曲別針慢慢的放進(jìn)水里，不要讓水溢出來，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)明顯的曲面的時(shí)候就停止放曲別針，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

環(huán)節(jié)3：協(xié)同合作，評估方案。

同學(xué)們自由分組，兩兩一組，小組合作重復(fù)剛才的操作，除了曲別針，同學(xué)們可以將硬幣、小段竹簽、卡紙等材料放入水中，觀察水面的變化。

環(huán)節(jié)4：開始驗(yàn)證，實(shí)施方案。

學(xué)生們小組合作，首先將曲別針和硬幣分別放入水中，觀察到曲別針和硬幣直接沉入杯底。將小段竹簽和卡紙放入水中，觀察到的現(xiàn)象是小段竹簽和卡紙可以漂浮在水面上，這說明在這曲面上存在力可以支撐它們漂浮在水面上，這就是水的表面張力，主要表現(xiàn)在水的曲面上。

環(huán)節(jié)5：收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)。

學(xué)生們接下來將水滴在桌子上，滴在硬幣上，滴在葉子上，同樣形成了一個(gè)曲面，這也證明了水的表面存在張力。

環(huán)節(jié)6：歸納總結(jié)，分享反思。

學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)中協(xié)同合作，應(yīng)共同完成對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和數(shù)據(jù)的收集分析，相互交流分享，在教師的指導(dǎo)下總結(jié)并進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)方案。

2 “問題-探究”教學(xué)模式構(gòu)建和應(yīng)用案例

2.1 “問題-探究”教學(xué)模式構(gòu)建

“問題-探究”教學(xué)模式的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)并解釋學(xué)習(xí)者未知的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的科學(xué)探究精神。STEAM課程下“問題-探究”教學(xué)模式的教學(xué)以發(fā)現(xiàn)問題、解決問題為中心?；静襟E包括：發(fā)現(xiàn)問題、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、解釋結(jié)論、分享反思五個(gè)步驟。探究類項(xiàng)目主要針對科學(xué)探究，強(qiáng)調(diào)探究的過程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和科學(xué)態(tài)度?！皢栴}-探究”教學(xué)模式注重思考的過程。

2.2 應(yīng)用案例

選取《有趣的沉與浮》主題作為教學(xué)內(nèi)容，共1課時(shí)，每節(jié)課時(shí)長45分鐘。

2.2.1 教學(xué)目標(biāo)分析

（1）了解物體的沉浮與什么因素有關(guān)。

（2）掌握改變物體沉浮的方法。

（3）培養(yǎng)學(xué)生研究問題的能力，在探究中發(fā)展思維。

（4）培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)、努力實(shí)踐的品質(zhì)，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。

2.2.2 案例實(shí)施方法

（1）實(shí)施對象：小學(xué)二年級STEAM課程培訓(xùn)班，共12人。

（2）實(shí)施工具：塑料積木、棋子、易拉罐、水箱、橡皮泥。

2.2.3 案例實(shí)施過程

環(huán)節(jié)1：激發(fā)興趣，發(fā)現(xiàn)問題。

教師提出問題，有些東西可以浮在水面上，有些東西卻會沉下去。同學(xué)們知道哪些東西是可以浮在水面上？學(xué)生們回答船、礦泉水瓶、泡沫等。接下來引入今天學(xué)習(xí)的主題改變物體沉浮的方法。

環(huán)節(jié)2：觀察現(xiàn)象，收集數(shù)據(jù)。

教師將準(zhǔn)備好的易拉罐放入盛水的水箱中，學(xué)生們觀察到易拉罐漂浮在水面上。接下來，教師將易拉罐裝滿水，再次放入水箱中，發(fā)現(xiàn)裝滿水的易拉罐沉入了水底。教師繼續(xù)演示第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師將準(zhǔn)備好的橡皮泥分成兩半，將其中一半捏成一個(gè)球，將它放入水中，觀察到橡皮泥沉入水底。學(xué)生們提議將橡皮泥捏成船的形狀，橡皮泥就會浮在水面上了。教師和學(xué)生共同完成了實(shí)驗(yàn)，將橡皮泥捏成了船的形狀，發(fā)現(xiàn)橡皮泥漂浮在了水面上。

環(huán)節(jié)3：分析數(shù)據(jù)，嘗試推論。

同學(xué)們手里還有準(zhǔn)備好的塑料積木，大家可以嘗試著將塑料積木拼成一個(gè)長方形的形狀，然后放入水里，塑料積木應(yīng)該是漂浮在水面上的。如何讓積木沉入水底，學(xué)生們猜想可以在塑料積木里面裝入棋子增加重量使塑料積木下沉到水底。同學(xué)們根據(jù)上面的推論進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想。

環(huán)節(jié)4：表達(dá)交流，解釋結(jié)論。

通過以上的探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們總結(jié)一下可以用什么方法改變物體的沉與浮？我們發(fā)現(xiàn)可以通過改變物體的重量或者形狀來實(shí)現(xiàn)物體在水中的沉與浮。

環(huán)節(jié)5：歸納總結(jié)，分享反思。

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們掌握了實(shí)現(xiàn)物體在水中沉浮的方法，鍛煉了用STEAM所學(xué)知識解決生活實(shí)際問題的能力。

3 結(jié)語

基于項(xiàng)目的STEAM課程綜合了各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系，有利于培養(yǎng)學(xué)生提出問題并且自主的解決實(shí)際問題的能力。基于項(xiàng)目的小學(xué)STEAM教學(xué)模式的應(yīng)用，符合當(dāng)今時(shí)代對人才培養(yǎng)的需求，STEAM課程鍛煉學(xué)生自主探究的精神，團(tuán)結(jié)合作的意識，大膽創(chuàng)新想象，解放思想，注重動手操作能力。相比較傳統(tǒng)的教學(xué)模式，基于項(xiàng)目的小學(xué)STEAM教學(xué)模式的應(yīng)用更加注重學(xué)生從實(shí)踐中獲取知識，調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。通過對基于項(xiàng)目的小學(xué)STEAM課程做分析，構(gòu)建了“懷疑-驗(yàn)證”、“問題-探究”、兩種小學(xué)STEAM教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用STEAM知識解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，為學(xué)校和STEAM教師開展STEAM教育提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]曾婷.STEAM教育的內(nèi)涵、特征與實(shí)施路徑[J].教育現(xiàn)代化，2017（33）：271-273.