STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)教學(xué)的探索

蔣招義

摘要：小學(xué)科學(xué)課程作為具備綜合性特點(diǎn)的自然學(xué)科，在學(xué)科內(nèi)容和內(nèi)涵上與自然科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域都有密切聯(lián)系，因此引入STEAM教育理念，對(duì)小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量提升具有積極意義。作為現(xiàn)代教育工作者，我們當(dāng)前的需要做到就是結(jié)合實(shí)際教學(xué)需求，做好課程教學(xué)資源整合，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)STEAM教育教學(xué)情境，實(shí)現(xiàn)教育資源共享，為學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供支撐。

一、課程資源整合，創(chuàng)設(shè)STEAM教育下的科學(xué)教學(xué)情境 ，縱觀全球教育發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)STEM教育是未來教育發(fā)展的方向。STEM教育具有跨學(xué)科性、趣味性、情境性、協(xié)作性的特點(diǎn)。對(duì)比傳統(tǒng)教育，STEM教育更符合現(xiàn)人才培養(yǎng)的要求。21世紀(jì)初，我國開始實(shí)施科學(xué)課程的教學(xué)，意在培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的復(fù)合型創(chuàng)新人才。對(duì)比STEM教育與科學(xué)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，可以發(fā)現(xiàn)二者在培養(yǎng)目標(biāo)上是具有一致性的。因此，我們可以借鑒STEM教育的教育理念以解決小學(xué)科學(xué)教學(xué)中評(píng)價(jià)方式的困境。

關(guān)鍵詞：STEM教育;小學(xué)科學(xué);評(píng)價(jià)方式

隨著科技的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才需求的層次不斷提高，以培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合型人才為目標(biāo)的STEM教育被提上議程?？v觀全球教育發(fā)展，發(fā)現(xiàn)STEM教育是未來教育發(fā)展的方向。在我國，小學(xué)科學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的任務(wù)。對(duì)比兩者的培養(yǎng)目標(biāo)，可以發(fā)現(xiàn)它們?cè)谂囵B(yǎng)目標(biāo)上是具有一致性的。因此我們可以將STEM教育的教育理念應(yīng)用于改進(jìn)科學(xué)教學(xué)中評(píng)價(jià)方式的困境。

一、STEM教育的起源與發(fā)展

STEM教育即科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡稱。STEM教育是上世紀(jì)末美國政府為了解決科技人才培養(yǎng)的瓶頸問題提出的。STEM教育的目標(biāo)是提升學(xué)習(xí)者的STEM素養(yǎng)。STEM教育是一種教學(xué)策略，其核心目標(biāo)是通過靈活應(yīng)用探究性學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)和基于設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式，來培養(yǎng)學(xué)習(xí)者綜合利用STEM知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。本文將從評(píng)價(jià)方式出發(fā)，結(jié)合STEM教育的教育理念提出對(duì)策以改善科學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)。

二、STEM教育的核心特征

STEM教育要求培養(yǎng)學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用各專業(yè)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。從培養(yǎng)目標(biāo)可以看出，在進(jìn)行STEM教育時(shí)，它所包括的四門學(xué)科的教學(xué)必須是緊密相連的，且以整合的教學(xué)方式來培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。一門融合了STEM教育理念的課程會(huì)有以下幾點(diǎn)核心特征：跨學(xué)科性、趣味性、情境性、協(xié)作性。

（一）跨學(xué)科性

STEM教育不同于分科課程，它是基于某一話題的基礎(chǔ)將涉及這一話題的相關(guān)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行統(tǒng)整的思考與運(yùn)用，這樣的教學(xué)手段是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界各部分相聯(lián)系的真實(shí)反映，彌補(bǔ)了分科課程的不足。

（二）趣味性

STEM教育在實(shí)施過程中，要保證問題和活動(dòng)的設(shè)計(jì)可以在達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的前提下具有趣味性且足以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。它倡導(dǎo)將學(xué)習(xí)任務(wù)游戲化，在學(xué)習(xí)過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（三）情境性

情境性對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)具有重要意義。STEM教育要求學(xué)習(xí)活動(dòng)開展要具有情境性，要求結(jié)合現(xiàn)實(shí)問題，通過學(xué)生的自主探究來完成教學(xué)任務(wù)。STEM教育的目標(biāo)之一就是讓學(xué)生獲得將知識(shí)情境化應(yīng)用的能力，同時(shí)能夠理解和辨識(shí)不同情境中的知識(shí)表現(xiàn)。STEM教育強(qiáng)調(diào)知識(shí)是學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)環(huán)境互動(dòng)建構(gòu)的產(chǎn)物，情境不同學(xué)習(xí)也不同。只有當(dāng)學(xué)習(xí)鑲嵌于某一情境中才是有意義的學(xué)習(xí)。

（四）協(xié)作性

以往我們并不重視學(xué)生協(xié)作能力的培養(yǎng)，所以導(dǎo)致了學(xué)習(xí)者自主合作意識(shí)欠缺。STEM教育要求學(xué)習(xí)者在群體協(xié)同合作中能夠互相協(xié)作，最終達(dá)到活動(dòng)目標(biāo)。它提出的問題具有跨學(xué)科性、挑戰(zhàn)性。這樣的問題如果由學(xué)習(xí)者單人來探索難度可想而知，如果多個(gè)學(xué)習(xí)者合作的話就可以降低任務(wù)難度。

三、課程資源整合，創(chuàng)設(shè)STEAM教育下的科學(xué)教學(xué)情境

優(yōu)化學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)效果是目前各學(xué)科教師應(yīng)該重視和承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)。因此，我們?cè)谥笇?dǎo)小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)的過程中，也要結(jié)合該學(xué)科實(shí)用性、綜合性的特點(diǎn)，切實(shí)融入技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)素材，為學(xué)生提供更高質(zhì)量的教學(xué)資源，以學(xué)生為主體構(gòu)建有效課堂。合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境利于學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建科學(xué)學(xué)科知識(shí)和跨領(lǐng)域知識(shí)的關(guān)系，獲得多元思維發(fā)展可能性。如教科版小學(xué)科學(xué)《陽光下的影子》，筆者在指導(dǎo)這部分知識(shí)教學(xué)活動(dòng)的過程中，主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)地觀察，讓學(xué)生在校園中借助參照物計(jì)算太陽的高度、確定其位置。我用平臂疊拳法測量太陽的高度，并鼓勵(lì)學(xué)生模仿，然后記錄數(shù)據(jù)。通過這節(jié)課的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生對(duì)“影子”有了深刻認(rèn)識(shí)，之后我引導(dǎo)學(xué)生深入觀察、合作探討，并布置了小組合作學(xué)習(xí)的問題：“陽光下影子的變化有什么規(guī)律？”學(xué)生結(jié)合問題內(nèi)容展開探討，課堂教學(xué)氛圍十分熱烈。這節(jié)課的實(shí)踐操作活動(dòng)中，我們充分利用了數(shù)學(xué)知識(shí)，測量和計(jì)算都體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的工具性和實(shí)用性。

四、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中評(píng)價(jià)方式存在的問題與解決對(duì)策

筆者調(diào)研期間發(fā)現(xiàn)：在教學(xué)中問題最突出的是評(píng)價(jià)方式。筆者以STEM教育的教育理念為理論指導(dǎo)結(jié)合教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)內(nèi)容給出改進(jìn)評(píng)價(jià)方式的對(duì)策。

（一）小學(xué)科學(xué)課程評(píng)價(jià)方式存在的問題

調(diào)研期間，筆者發(fā)現(xiàn)科學(xué)課程在評(píng)價(jià)方面存在著評(píng)價(jià)方式單一的問題。一線科學(xué)課程的評(píng)價(jià)方式為：考查內(nèi)容多是識(shí)記內(nèi)容?？荚嚽?，教師會(huì)“劃重點(diǎn)”，學(xué)生對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行背誦就可以得到高分。這樣的評(píng)價(jià)方式很難發(fā)揮真正的評(píng)價(jià)作用。

（二）針對(duì)存在問題的解決對(duì)策

科學(xué)課程操作性強(qiáng)，要求教師與學(xué)生均要?jiǎng)邮謪⑴c到探究中。因此課程的評(píng)價(jià)不應(yīng)僅以試卷為依據(jù)，還要加入學(xué)生作品。奧蘇貝爾倡導(dǎo)有意義學(xué)習(xí)，要求符號(hào)所代表的新知識(shí)與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)概念建立起非人為的、實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。僅憑死記硬背得來的知識(shí)，不僅不能與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的已有概念建立起聯(lián)系，還會(huì)挫傷學(xué)習(xí)積極性。如果在評(píng)價(jià)中加入作品，這樣的做法不僅可以將學(xué)生能力的增長外顯，而且設(shè)計(jì)與制作作品的過程中可以促進(jìn)知識(shí)的融合與遷移，使學(xué)生獲得學(xué)業(yè)成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

比如，教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第三章學(xué)習(xí)內(nèi)容為時(shí)間的測量。對(duì)于本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是：在知識(shí)與能力方面，要求學(xué)生具有“時(shí)間”概念，知道時(shí)間的測量方法;在過程與方法方面，要求學(xué)生可以運(yùn)用某種方法感受一分鐘的長短，最終在教師的指導(dǎo)下可以制作出一個(gè)擺鐘;在情感態(tài)度價(jià)值觀方面，要求學(xué)生意識(shí)到時(shí)間的珍貴。在進(jìn)行學(xué)業(yè)測評(píng)時(shí)，教師可以將百分的成績分為兩部分，五十分筆試，五十分作品制作。結(jié)合STEM教育教育理念，教師可以要求學(xué)生制作擺鐘。由于任務(wù)的復(fù)雜性，教師可以將全班分組，分組的時(shí)候可以根據(jù)學(xué)生的興趣、能力等進(jìn)行，使組內(nèi)成員能人盡其才。在評(píng)價(jià)階段，教師應(yīng)以成員的共同表現(xiàn)為依據(jù)。這樣做可以鍛煉學(xué)生的群體協(xié)作能力。STEM教育的情境性特征要求教師對(duì)學(xué)生教授知識(shí)時(shí)，不能呈現(xiàn)孤立、抽象的知識(shí)，而應(yīng)將知識(shí)與生活相結(jié)合。擺鐘來源于生活，學(xué)生通制作，意識(shí)到課本知識(shí)其實(shí)來源于生活，在以后的生活中他們會(huì)以探究和發(fā)現(xiàn)的眼光看待一切。在制作中，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下制作，并體驗(yàn)著講授式教學(xué)不能教給他們的東西。在對(duì)抽象知識(shí)的學(xué)習(xí)與遷移應(yīng)用中，學(xué)生不知不覺地獲得蘊(yùn)含在項(xiàng)目問題解決過程中的過程性知識(shí)。最后在作品驗(yàn)收階段，教師可以做跨學(xué)科性拓展，讓學(xué)生搜集擺鐘發(fā)展史，組織學(xué)生開故事會(huì)講述這些歷史;也可以將語文課本中《與時(shí)間賽跑》的內(nèi)容進(jìn)行結(jié)合，使學(xué)生對(duì)時(shí)間概念的感悟得到深化。

五、利用模擬實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新STEAM教育下的科學(xué)教學(xué)目標(biāo)

小學(xué)科學(xué)課程以實(shí)踐操作環(huán)節(jié)為支撐，在STEAM教育理念下，我經(jīng)常利用課堂上實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，并做好課外延伸，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)的趣味性，感受科學(xué)魅力。在組織小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，就組織學(xué)生參與實(shí)踐操作，之后創(chuàng)新學(xué)科教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多元教學(xué)，構(gòu)建有效課堂。如教科版小學(xué)科學(xué)《河流對(duì)土地的作用》學(xué)習(xí)時(shí)，我為學(xué)生設(shè)計(jì)操作實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生利用身邊可以利用的材料，開展分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，合作演示河流沖擊土壤的場景，學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下很快建立合作關(guān)系，結(jié)合可以在實(shí)際生活中找到的塑料瓶子、小鏟子、報(bào)紙、尺子、接水桶、沙子等素材，模擬河流運(yùn)動(dòng)，將土壤沖擊成小平原。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，我提醒學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄和討論工作，并在實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)成果展示，幫助學(xué)生獲得成就感，建立競爭意識(shí)。很多小組在成果展示環(huán)節(jié)都表現(xiàn)得比較出色，如有的小組學(xué)生就說出了土壤和泥沙被沖擊后會(huì)呈現(xiàn)出不同景觀，并分析了原因。我對(duì)這組學(xué)生提出表揚(yáng)，給出肯定性的教學(xué)評(píng)價(jià)。此外，我還利用圖片，為學(xué)生展現(xiàn)沖積扇、河流峽谷等景觀，展示大自然的鬼斧神工，滲透美育目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)。

綜上所述，STEAM教育理念，對(duì)技術(shù)學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性給予很大肯定，提倡學(xué)科聯(lián)系構(gòu)建，體現(xiàn)了現(xiàn)代教育理念對(duì)學(xué)科教學(xué)活動(dòng)開展策略的創(chuàng)新思考。STEAM概念下，我們想要構(gòu)建高質(zhì)量的小學(xué)科學(xué)課堂，就要致力于構(gòu)建和諧的教學(xué)氛圍，樹立學(xué)科融合理念，以學(xué)生為主體探索創(chuàng)新教育理念，鼓勵(lì)學(xué)生探索和創(chuàng)造，促進(jìn)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作的有機(jī)結(jié)合，激發(fā)小學(xué)生的求知欲和好奇心，培養(yǎng)他們的合作學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)，為全面發(fā)展的復(fù)合型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。基于此，本研究主要分析了小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中STEAM教育理念的有效應(yīng)用路徑，希望本研究觀點(diǎn)可供相關(guān)教育工作者參考。 本文只是對(duì)評(píng)價(jià)方式方面存在的問題的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行探討，在科學(xué)教育教學(xué)工作中還存在著各個(gè)方面的問題，如合作學(xué)習(xí)流于形式、教學(xué)內(nèi)容脫離學(xué)生實(shí)際生活等，這些都可以借助于STEM教育的核心理念進(jìn)行探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究，2015，21（4）.

[2]郁波.教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)（下冊(cè)）[M].教育科學(xué)出版社，2004.