基于STEAM教育的科學(xué)拓展課程開發(fā)研究

楊麗虹

摘 要：科學(xué)拓展課程教學(xué)是通過發(fā)掘教材的拓展點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極探尋理論知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。而基于STEAM教育的科學(xué)拓展課程可以有效培養(yǎng)學(xué)生解決問題的創(chuàng)新能力。文章介紹STEAM教育理念，分析當(dāng)前科學(xué)拓展課程的發(fā)展現(xiàn)狀，以“做個(gè)小溫室”為研究課題，探究基于STEAM教育的科學(xué)拓展課程開發(fā)策略。

關(guān)鍵詞：科學(xué)拓展課程;STEAM教育;創(chuàng)新能力;開發(fā)策略

中圖分類號(hào)：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2021）02-0083-02

科學(xué)拓展課程教學(xué)是通過發(fā)掘教材內(nèi)容，并將其與實(shí)際生活相聯(lián)系，從而引發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用課本中的知識(shí)解決實(shí)際生活中的問題。但科學(xué)拓展課程的發(fā)展現(xiàn)狀并不理想，教師需要更新教學(xué)理念，運(yùn)用全新的教育思想指導(dǎo)教學(xué)。因此，將STEAM教育理念運(yùn)用于科學(xué)拓展課程研發(fā)具有重要意義。

一、STEAM教育理念

STEAM是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五門學(xué)科英文字母的縮寫。STEAM教育理念誕生于美國(guó)，基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、問題的學(xué)習(xí)為主要教學(xué)（學(xué)習(xí)）方式，引導(dǎo)學(xué)生通過合作與實(shí)踐，完成主題項(xiàng)目和解決生活中遇到的難題。STEAM教育的重點(diǎn)不在某個(gè)學(xué)科上，而是引導(dǎo)學(xué)生采用學(xué)科融合的方式學(xué)習(xí)，運(yùn)用跨學(xué)科的思維解決現(xiàn)實(shí)問題，重在培養(yǎng)學(xué)生解決問題的創(chuàng)新能力。

二、科學(xué)拓展課程發(fā)展現(xiàn)狀

（1）重視程度不足。雖然各級(jí)各類學(xué)校一直在積極推行素質(zhì)教育理念，但“應(yīng)試教育”的影響仍存在。在教學(xué)實(shí)踐中，科學(xué)拓展課程的重要性沒有得到充分重視，所占教學(xué)時(shí)間較少，而且這有限的教學(xué)時(shí)間還經(jīng)常被其他科目擠占。所以，學(xué)生親自動(dòng)手操作的時(shí)間極為有限，這直接影響到科學(xué)拓展課程的開發(fā)與實(shí)踐。

（2）探索工具匱乏。科學(xué)拓展課程中的一部分課程需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)和化學(xué)知識(shí)進(jìn)行初步探究，因此需要學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這就需要借助相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備輔助教學(xué)。但是，一些學(xué)校在教學(xué)設(shè)施上投入不足，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作無法進(jìn)行，教學(xué)與拓展研究工作也無法順利開展。

三、基于STEAM教育的科學(xué)拓展課程開發(fā)研究

STEAM教育強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生以學(xué)科整合的方式認(rèn)識(shí)世界，以綜合創(chuàng)新的形式改造世界，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的創(chuàng)新能力?；赟TEAM教育的科學(xué)拓展課程不是對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)技能訓(xùn)練，而是要引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)課程轉(zhuǎn)化為與文化、科學(xué)、生活等相聯(lián)系的綜合性課程，并讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中達(dá)到拓展科學(xué)知識(shí)的效果。因此，本文以“做個(gè)小溫室”為研究課題，探究基于STEAM教育的科學(xué)拓展課程開發(fā)策略。

（1）研發(fā)思路。STEAM教育理念在實(shí)際應(yīng)用中，需要將科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)、技術(shù)和藝術(shù)等多學(xué)科知識(shí)聯(lián)系起來，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)知識(shí)疊加的科學(xué)性，并將全新的知識(shí)構(gòu)建成一個(gè)整體。

（2）研發(fā)流程。1）前期準(zhǔn)備。材料準(zhǔn)備工作：教師將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組4人至5人，準(zhǔn)備剪刀、膠水、透明膠帶、格尺、白紙、透明塑料袋和吸管等材料。教師準(zhǔn)備工作：教師在教學(xué)工作開始前，要做好心理準(zhǔn)備，即明確科學(xué)拓展課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)，并體會(huì)科學(xué)的魅力，在學(xué)習(xí)中收獲快樂。2）課堂教學(xué)。教師首先向?qū)W生展示日常生活中常見的蔬菜和水果的圖片，然后抽出火龍果的圖片，問學(xué)生是否了解這種水果。這種方法能激發(fā)學(xué)生的參與感，當(dāng)學(xué)生回答“吃過”或“見過”之后，教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生：“大家想不想自己親自動(dòng)手種植火龍果？”通過討論交流的方式，教師可引出火龍果生長(zhǎng)的溫度與學(xué)校所在地區(qū)溫度的差異，提出“溫室種植”的必要性。在STEAM教育理念的指導(dǎo)下，教師可帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，了解溫室的結(jié)構(gòu)與功能，并找尋適合的材料搭建“溫室”。學(xué)生可以在小組內(nèi)自由分工，并運(yùn)用教師提供的工具，按照設(shè)計(jì)圖完成“溫室”的搭建。然后，教師可指導(dǎo)學(xué)生在“溫室”內(nèi)外分別種下火龍果種子，并保證植物都能接受到充足的陽光，讓學(xué)生觀察種子的生長(zhǎng)狀況，并分析其原因。

（3）結(jié)果反思。1）深入發(fā)掘教學(xué)內(nèi)容。在科學(xué)拓展課程的研發(fā)、探究階段，教師要合理地運(yùn)用STEAM教學(xué)理念，深度挖掘科學(xué)課程內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)生?？茖W(xué)課程中的許多科學(xué)原理都可以拓展成為STEAM課程項(xiàng)目，例如，“沉與浮”課程內(nèi)容就可進(jìn)一步開發(fā)出“氣球潛水”“潛水艇定位”“彩虹飲料”等項(xiàng)目。教師可以根據(jù)單元教學(xué)主題以及教學(xué)工作的需求，對(duì)科學(xué)科目的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展、延伸，同時(shí)，還要善于歸納整理教學(xué)主題，例如可以將總結(jié)出的“模型”“重力”“玩具”“建筑”等多種不同的主題歸納到一起形成相應(yīng)的STEAM課程體系。2）發(fā)揮教師特長(zhǎng)。在教學(xué)中，教師要充分發(fā)揮自己的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng)。部分科學(xué)課程教師有自己獨(dú)特的興趣愛好和個(gè)人特長(zhǎng)，若在科學(xué)拓展課程中充分發(fā)揮，則可以為教學(xué)提供豐富的資源。例如，對(duì)航空模型有收集和研究愛好的教師，可以在教學(xué)中研發(fā)與之相關(guān)的課程;樂于研究機(jī)械設(shè)備的教師，可以在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生解密機(jī)械設(shè)備。教師在工作中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)可以為學(xué)生設(shè)計(jì)出獨(dú)特的拓展課程，從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)拓展課程的魅力，進(jìn)一步感知科學(xué)技術(shù)帶來的獨(dú)一無二的體驗(yàn)。3）融入辦學(xué)特色?？茖W(xué)拓展課程的開發(fā)在不同地區(qū)、不同學(xué)?？蛇M(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如，浙江省某地實(shí)驗(yàn)小學(xué)的科學(xué)拓展課程是圍繞當(dāng)?shù)胤俏镔|(zhì)文化遺產(chǎn)開展的“非遺課程”，重在引導(dǎo)學(xué)生探索傳統(tǒng)玩具的新玩法，并提出非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的創(chuàng)造性保護(hù)與開發(fā)的理念。教師選擇12種當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)玩具作為課程教學(xué)工具，在引導(dǎo)學(xué)生重溫歷史的過程中，逐步探究并揭示玩具的制作過程，以此提升學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)。4）促進(jìn)合作共贏。STEAM教學(xué)理念中的合作是一種動(dòng)態(tài)合作模式，其合作基礎(chǔ)與前提是學(xué)生可以獨(dú)立進(jìn)行活動(dòng)，即要求學(xué)生具備獨(dú)立思考的能力。例如，在“設(shè)計(jì)與制作”科學(xué)探究活動(dòng)中，教師可以從衣食住行等多個(gè)方面對(duì)學(xué)生感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查，為學(xué)生提供感興趣的課題，然后組織學(xué)生進(jìn)行合作探究。為提高合作探究的效率，教師可增加課題項(xiàng)目的難度，增加不同的變量，以引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)制作中尋求合作，最終實(shí)現(xiàn)共贏。

四、結(jié)語

綜上所述，在研發(fā)科學(xué)拓展課程過程中，教師可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況不斷優(yōu)化、調(diào)整課程開發(fā)方法?；赟TEAM教育的科學(xué)拓展課程開發(fā)可通過深入發(fā)掘教學(xué)內(nèi)容、發(fā)揮教師特長(zhǎng)、融入辦學(xué)特色、促進(jìn)學(xué)生合作共贏，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科思維解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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