開啟培養(yǎng)未來創(chuàng)新人才的新探索

吳逢高　滕海川

摘要：STEAM教育的引入讓小學(xué)科學(xué)課堂更接近生活，更注重實(shí)踐，更強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合?？茖W(xué)課程有很強(qiáng)的包容性，STEAM教育從學(xué)科有機(jī)融合人手，將引發(fā)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的又一次變革，因此，跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)自然就成了改革的排頭兵。進(jìn)行課堂教學(xué)改革首先是教學(xué)設(shè)計(jì)理念需要更新，本文給出了在STEAM視野下小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的幾條原則。

關(guān)鍵詞：目標(biāo)設(shè)定 知識(shí)整合 活動(dòng)設(shè)計(jì) 跨多學(xué)科 實(shí)踐研究

探究是獲取知識(shí)的重要手段，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。我國著名教育家陶行知說過：“生活教育中，行動(dòng)是主導(dǎo)，做的最高境界是創(chuàng)造?！碑?dāng)今小學(xué)科學(xué)教學(xué)倡導(dǎo)的“做中學(xué)、學(xué)中思”就是強(qiáng)調(diào)在做中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，這一理念與美國的STEAM教育模式十分契合。STEAM是一種集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)（人文）、數(shù)學(xué)多學(xué)科融合的一種綜合教育模式，他的最終目標(biāo)還是“創(chuàng)造”——培養(yǎng)創(chuàng)新人才、培養(yǎng)創(chuàng)意人才。它的大范圍跨學(xué)科更接近生活教育，更符合“生活即教育，社會(huì)即學(xué)?！?sup>[1]的教育理念。它強(qiáng)調(diào)關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題，注重在情境中學(xué)習(xí)，以學(xué)生為中心的主動(dòng)實(shí)踐，團(tuán)隊(duì)合作和參與、結(jié)果開放，允許多個(gè)正確答案。

在STEAM視野下，對小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行審視與反思發(fā)現(xiàn)：原有的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)太注重通過探究活動(dòng)對知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，而忽略了實(shí)踐，特別是基于真實(shí)情境的實(shí)踐;在學(xué)習(xí)方法與活動(dòng)方式上，原有的課堂教學(xué)方式較為單一，只是以探究為中心，對生成主義學(xué)習(xí)觀有所缺失;在學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)上，原來的課堂由于缺乏項(xiàng)目作品，所以在展示與評價(jià)的方式方法上有很多不足，甚至指向不明;在學(xué)科知識(shí)融合和各學(xué)科能力發(fā)展上，缺乏各學(xué)科知識(shí)的整合，忽略了學(xué)生其他學(xué)科能力的發(fā)展及審美取向的引導(dǎo)。STEAM教育作為一種成熟的學(xué)習(xí)方法，它的融入會(huì)引發(fā)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的又一次變革，因?yàn)榭茖W(xué)這門學(xué)科有很強(qiáng)的包容性，所以從學(xué)科有機(jī)融合開始人手，跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)自然就成了這次改革的排頭兵。

一、跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)，要求教學(xué)目標(biāo)設(shè)定既要保證探究的有效性，還要兼顧學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展

小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)原有的探究，經(jīng)過多年的發(fā)展與課堂實(shí)踐的檢驗(yàn)對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展、科學(xué)揉究能力提升是可靠的、有效的，我們應(yīng)該保留、堅(jiān)持。STEAM教育作為一種新的學(xué)習(xí)方法，是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為主，在這方面原有的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)有所欠缺，特別是在讓學(xué)生基于真實(shí)情境解決問題方面還有待加強(qiáng)。因此對小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)提出了更高的要求：既要讓學(xué)生像科學(xué)家一樣探究未知，還要求學(xué)生像工程師一樣運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)在創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境中解決問題。教育家約翰·杜威曾說過：“如果學(xué)生能投入到真實(shí)的、有意義的任務(wù)和問題，即模擬專家在真實(shí)世界的情境中做的事情時(shí)，學(xué)生才能對學(xué)習(xí)材料產(chǎn)生自己的理解?！币虼?，我們的教學(xué)設(shè)計(jì)也應(yīng)有相應(yīng)的變化，在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定上既要保證探究的有效性，還要兼顧學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展。

小學(xué)《科學(xué)》（教科版）3年級上冊第4單元第6課“空氣占據(jù)空間嗎”一課，在STEAM視角下進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)目標(biāo)設(shè)定上做了改動(dòng)（如表1）。

教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定改變了，教學(xué)策略自然有相應(yīng)的變化。教材設(shè)計(jì)由“烏鴉喝水”引入，再由學(xué)生自主探究：在瓶子里裝一些水，用幾根吸管和一塊橡皮泥，在不傾斜瓶子的情況下，我們能不能利用空氣把水從瓶子中擠出來？探究得出結(jié)果后再做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：把一團(tuán)紙巾放在杯子的杯底，然后把杯子豎直倒扣入水中，紙巾會(huì)被水浸濕嗎？為什么？整個(gè)流程的設(shè)計(jì)為引入探究—驗(yàn)證。

在STEAM教育理念下，我們增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)，教學(xué)策略作如下調(diào)整。由烏鴉喝水引入，在故事中強(qiáng)化學(xué)生對3個(gè)關(guān)鍵詞“空間”“有限”和“占據(jù)”的理解。概念確立后在教師引異下完成“紙不濕”的實(shí)驗(yàn)探究（這里把原來的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改成了探究實(shí)驗(yàn)），探究流程為猜測找證據(jù)支持自己的猜測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并用繪本的方式完成思維外顯。然后再對這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸，如果杯子底有個(gè)孔又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？讓學(xué)生再經(jīng)歷一次上述流程。這樣的過程為學(xué)生積累了更多的知識(shí)與成功經(jīng)驗(yàn)，為解決后面的實(shí)踐問題打下了基礎(chǔ)。通過探究獲取知識(shí)，知識(shí)內(nèi)化完成后再提出“空氣擠水”實(shí)驗(yàn)的設(shè)想，進(jìn)行項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)。要求學(xué)生通過討論與設(shè)計(jì)，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分擔(dān)負(fù)責(zé)的方式，完成在最短的時(shí)間內(nèi)用空氣把水?dāng)D出來這一任務(wù)。學(xué)生對這個(gè)實(shí)踐活動(dòng)的完成率在85%以上。

關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題，注重在情境中學(xué)習(xí)，以學(xué)生為中心的主動(dòng)實(shí)踐等特點(diǎn)，符合STEAM教育的項(xiàng)目導(dǎo)向。教學(xué)目標(biāo)的改動(dòng)引起策略變化，既讓科學(xué)探究的有效性得到保證，又讓學(xué)生的實(shí)踐能力得到發(fā)展，這就是融合與深度融合的效果。

二、跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)，要求基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，通過PBL學(xué)習(xí)策略，運(yùn)用“點(diǎn)滲透”“面拓展”方式將STEAM等多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論主張世界是客觀存在的，但對事物的理解卻是由每個(gè)人自己決定的。其學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生自己建構(gòu)知識(shí)的過程，在探究學(xué)習(xí)中就是基于問題解決活動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程，在情境教學(xué)中知識(shí)、學(xué)習(xí)是與情境化的活動(dòng)聯(lián)系在一起的^[2]。PBL學(xué)習(xí)策略的原理是以學(xué)生為中心，采用小組合作解決真實(shí)間題，最終作品要以項(xiàng)目作品為導(dǎo)向^[3]。由此可見，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，通過PBL學(xué)習(xí)策略能將STEAM等多學(xué)科知識(shí)整合起來，達(dá)到學(xué)科有機(jī)融合的目的。

零碎的知識(shí)變成一個(gè)互相聯(lián)系的統(tǒng)一整體并不是一個(gè)簡單的混合，我們要建立不同學(xué)科知識(shí)與技能的千絲萬縷的聯(lián)系，要在思維和認(rèn)識(shí)上達(dá)到有機(jī)融合的目的。這個(gè)過程是漫長的，是需要通過活動(dòng)逐步滲透的，也是學(xué)生在成長發(fā)展過程中必須要經(jīng)歷的。STEAM教育最好的推進(jìn)方式是以課程方式進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，要求在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中將多學(xué)科融為一體。如何在小學(xué)科學(xué)課的有限時(shí)間里完成STEAM多方面整體融合呢？

1.根據(jù)教材及教學(xué)內(nèi)容對STEAM理念進(jìn)行“點(diǎn)滲透”，即根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行局部的學(xué)科滲透，積點(diǎn)成面