劉江琳 鄧可意 薛媛 劉泓希 許 蘭
【摘要】論文基于STEAM教育在我國城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀,提出結(jié)合地方鄉(xiāng)土資源設(shè)計具有地方特色的鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程的整體設(shè)計思路,并以《地球表面及其變化》單元為例,進行了融入鄉(xiāng)土資源的鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)教學(xué)案例設(shè)計,旨在充分利用地方資源設(shè)計低成本、具有地方特色的小學(xué)STEAM科學(xué)課程,從而在教育實踐中培養(yǎng)鄉(xiāng)村學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),提高其綜合素質(zhì),推動STEAM教育理念在鄉(xiāng)村小學(xué)科學(xué)教育中的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】STEAM教育;鄉(xiāng)村小學(xué);小學(xué)科學(xué);教學(xué)設(shè)計
近年來,STEAM教育理念在我國教育界掀起一股熱潮,其所倡導(dǎo)的跨學(xué)科深人融合、項目式探究學(xué)習(xí)等在小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)中被廣泛應(yīng)用,推動著小學(xué)科學(xué)教育的革新。STEAM教育囊括了Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineering(工程)、Arts(藝術(shù))、Maths(數(shù)學(xué))五個方面的含義。不同于傳統(tǒng)的知識傳授和單學(xué)科間的嚴(yán)格界定,STEAM教育倡導(dǎo)實踐的跨學(xué)科整合,注重用知識解決實際生活中的問題,旨在提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力等?!缎W(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版)中也提出了學(xué)科關(guān)聯(lián)建議,即與數(shù)學(xué)、語文、綜合實踐活動的關(guān)聯(lián)與互動以及倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式,可見STEAM教育理念在國家政策層面得到了重視[1]。目前,我國的小學(xué)STEAM科學(xué)課程主要在城市開設(shè),鄉(xiāng)村小學(xué)因師資培養(yǎng)、資金投人和教學(xué)資源等方面的不足,在一定程度上阻礙了鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程的開展。因此,合理利用鄉(xiāng)村特色資源,因地制宜地進行STEAM小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計,有利于鄉(xiāng)村小學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)的提升,也有利于縮小STEAM教育在城鄉(xiāng)小學(xué)的發(fā)展差距,更有利于進一步推動鄉(xiāng)村小學(xué)教育的快速發(fā)展。
論文結(jié)合小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)的特點,具體以《地球表面及其變化》為例,針對湖南省南部山丘地區(qū)的鄉(xiāng)土資源進行初步開發(fā),并結(jié)合STEAM教育理念,設(shè)計出以“大項目”學(xué)習(xí)為主線的鄉(xiāng)村當(dāng)?shù)靥厣珕卧n程。
1.鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程設(shè)計思路
1.1課程整體設(shè)計思路
小學(xué)科學(xué)教材通常以每單元為一個主題,單元內(nèi)的課程緊密圍繞主題展開。因此,教師在進行課程設(shè)計時,可整合單元課程,設(shè)計單元式的大項目教學(xué)。單元課程開始前,提出大項目學(xué)習(xí)任務(wù),隨后開展系列小項目學(xué)習(xí)探究活動,最后引導(dǎo)學(xué)生整合小項目學(xué)習(xí)內(nèi)容去完成項目總?cè)蝿?wù)。整個單元教學(xué)活動的設(shè)計可概括為“以大項目學(xué)習(xí)為主線,小項目學(xué)習(xí)為基石,整合基石壘寶塔”。
1.2課程設(shè)計流程
鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程設(shè)計主要從課標(biāo)及教材研讀、資源開發(fā)與學(xué)情分析、教學(xué)過程和教學(xué)評價幾方面展開,具體如圖1所示。
2.鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)教學(xué)設(shè)計案例
《地球表面及其變化》這一單元可以直接利用自然物進行教學(xué)活動,自然物以其具體的形象特點一下子就能吸引學(xué)生的注意力,而且還能使學(xué)生的觀察保持一定的時間,便于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和掌握知識[2]。湘南山丘地區(qū),位于湖南省南部,水熱資源豐沛,土地類型多樣,礦產(chǎn)資源豐富,因此,湘南地區(qū)的鄉(xiāng)村教師可發(fā)揮湘南山丘地區(qū)的優(yōu)勢,結(jié)合地方豐富的鄉(xiāng)土資源來進行小學(xué)STEAM科學(xué)教學(xué)設(shè)計。
2.1課標(biāo)及教材研讀
學(xué)期教材的各個單元內(nèi)容獨立,涉及生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與空間科學(xué)、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域。前期的課標(biāo)和教材研讀,能夠幫助教師對課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)等有一個整體把握。通過研讀教材發(fā)現(xiàn),在單元學(xué)習(xí)中,學(xué)生需整合課堂中所學(xué)的科學(xué)知識和所做的科學(xué)實驗,解決一個或多個項目式問題。流水、風(fēng)力等外力對土地侵蝕和巖石風(fēng)化的現(xiàn)象在學(xué)生的日常生活中十分常見,但學(xué)生對于巖石是否會改變模樣、土壤是怎樣形成的、土壤中有什么、雨水和徑流會侵蝕土地等幾乎沒有較為理性的認(rèn)識。在《地球表面及其變化》這一單元中,學(xué)生通過前七課的學(xué)習(xí),對地形地貌、土地侵蝕、巖石風(fēng)化等有了深人的認(rèn)知后,需將其運用到“設(shè)計和建造我們的家園”的大項目學(xué)習(xí)中。因此,教師可結(jié)合鄉(xiāng)村資源提出“設(shè)計和建造我們的家園”這一項目任務(wù)主題,利用地方資源開展土地侵蝕、結(jié)構(gòu)等小項目教學(xué),后續(xù)帶領(lǐng)學(xué)生完成主題任務(wù)。
2.2資源開發(fā)與學(xué)情分析
課程資源對小學(xué)生的發(fā)展乃至相關(guān)學(xué)科課程的實施狀況具有獨特的價值[3]。鄉(xiāng)村得天獨厚的自然資源和特有的民俗風(fēng)情是鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程的一大優(yōu)勢。教師對地方資源進行考察,整理可利用的鄉(xiāng)土資源,根據(jù)鄉(xiāng)村學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、綜合能力和科學(xué)素養(yǎng),將資源融入小學(xué)STEAM科學(xué)課程中,打造適合鄉(xiāng)村小學(xué)生的STEAM科學(xué)課程[4]。
鑒于《地球表面及其變化》這一單元涉及大量的自然資源,如“巖石會改變模樣嗎”“流水對土地的侵蝕”等課涉及土地資源、水資源等,教師可以充分發(fā)揮地方優(yōu)勢,將鄉(xiāng)村豐富的土地資源、水資源等融入課程。
2.3教學(xué)過程的實施
STEAM科學(xué)課程強調(diào)在課程設(shè)置和教學(xué)實施環(huán)節(jié)加強實踐建設(shè),通過實踐教學(xué)來完成科學(xué)探究[5]。具有鄉(xiāng)土特色的STEAM科學(xué)課程,從Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineer(工程)、Arts(藝術(shù))、Maths(數(shù)學(xué))五個方面對科學(xué)知識和科學(xué)活動進行提煉,將STEAM所涵蓋的五個內(nèi)容融入到科學(xué)探究活動中。鄉(xiāng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)以大項目學(xué)習(xí)任務(wù)為依托,以鄉(xiāng)村的地方資源為參考,通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,以教師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)、多元評價的方式來開展探究活動。這樣的課程設(shè)計能把學(xué)生的探究活動設(shè)計成一個連續(xù)性的過程,讓學(xué)生像科學(xué)家和工程師一樣開展探究活動。
2.3.1創(chuàng)設(shè)真實情境,開發(fā)課程資源
在真實的問題情境驅(qū)動下,學(xué)生無論是在個人自主學(xué)習(xí)中還是小組合作中都能夠保持較好的好奇心和行動力[6]。情境的創(chuàng)設(shè),在課堂教學(xué)中具有重要作用,有利于喚醒學(xué)生的主體性,使其積極參與到探究活動中。
我們將結(jié)合湘南山丘地區(qū)的特點,在學(xué)校附近找一座有河流經(jīng)過的山,周邊有村民居住、地勢較平緩且草木不是很茂盛的丘陵地帶,作為學(xué)生實地考察的區(qū)域。從鄉(xiāng)村實際生活出發(fā),創(chuàng)設(shè)鄉(xiāng)村學(xué)生熟悉而又充滿未知的情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。
2.3.2讓情境發(fā)揮價值,實現(xiàn)多學(xué)科融合
在鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)教學(xué)中,通過實地觀察并認(rèn)識干濕土壤,用文字或圖畫的形式記錄對干濕土壤的觀察,認(rèn)識土壤是由大小不同的顆粒、腐殖質(zhì)、水等組成的,認(rèn)識到土壤與生命的關(guān)系,認(rèn)識到土壤對人類生產(chǎn)生活的重要意義。同時利用生活中的資源設(shè)計土壤沉積實驗,讓學(xué)生對土壤分層的外在變化和原因有整體的感知。將這些具有當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村資源特色的探究活動與總目標(biāo)關(guān)聯(lián),整個過程結(jié)合各學(xué)科的知識和特點,體現(xiàn)跨學(xué)科性,兼顧深度與廣度,具備趣味性和可操作性等特點,最后“設(shè)計和建造我們的家園”。教師以解決一個現(xiàn)實中的問題一如何建造我們的家園為起點,單元學(xué)習(xí)前提出“建造我們的家園”主題任務(wù),探討建造家園需考慮的自然因素(河流、土地等)。前期,學(xué)生通過對土地、河流、巖石、地形等的觀察和系列模擬探究活動,認(rèn)識到地球表面的地形特點、自然力量引起的地表變化等,從而將自然力量列人到設(shè)計建造家園需考慮的因素中?;谇捌诘奶骄炕顒雍鸵勋@得的科學(xué)知識,學(xué)生需設(shè)計模擬家園、選擇地形、選擇家園位置以及建造房屋材料等。
學(xué)生在熟悉的生活情境中進行像科學(xué)家一樣的探究過程,有利于其對自然力量與土地的作用、土壤與生命的關(guān)系、土壤對人類生產(chǎn)生活的重要意義等形成更深刻的認(rèn)識。同時,將這些具有當(dāng)?shù)氐胤教厣奶骄炕顒优c總目標(biāo)關(guān)聯(lián),整個過程結(jié)合各學(xué)科的知識和特點,體現(xiàn)跨學(xué)科性,兼顧深度與廣度,具備趣味性和可操作性等特點。
2.4多元化教學(xué)評價
具有鄉(xiāng)村特色的小學(xué)STEAM科學(xué)教學(xué)評價表現(xiàn)為評價主體多元化和評價內(nèi)容的多維化。評價主體多元化體現(xiàn)為主體的包容性,鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程的評價主體可以是教師、學(xué)生、家長等。評價內(nèi)容多維化體現(xiàn)在鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程的評價內(nèi)容以課堂實施效果、學(xué)生知識的獲得、動手能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)素養(yǎng)的提升等為參考,不以傳統(tǒng)的考試成績作為科學(xué)教學(xué)的唯一評價標(biāo)準(zhǔn),其目的在于促進學(xué)生的全面發(fā)展。
在小項目學(xué)習(xí)過程中,以即時的形成性評價為主,初步完成“家園”設(shè)計后,以學(xué)生互評、教師評價、家長評價等方式進一步完善設(shè)計。大項目任務(wù)的實現(xiàn),從方案設(shè)計和實施上將Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineer(工程)、Arts(藝術(shù))、Maths(數(shù)學(xué))五個方面深人融合,提高學(xué)生的探究能力和解決問題的能力。同時,小組團結(jié)協(xié)作,綜合所學(xué)科學(xué)知識,考慮房屋建造的地理位置、環(huán)境、結(jié)構(gòu)、取材等因素,整合現(xiàn)有資源設(shè)計家園。多元評價幫助教師進一步完善方案,培養(yǎng)學(xué)生對土地的情感,樹立學(xué)生的土地保護意識,使學(xué)生認(rèn)識到耕地保護的重要性。
3.結(jié)語
我們以單元課程為單位,通過對地方鄉(xiāng)土資源的開發(fā)和學(xué)情分析,整合單元內(nèi)容,提出“以大項目學(xué)習(xí)為主線,小項目學(xué)習(xí)為基石,整合基石壘寶塔”的課程設(shè)計理念,針對湘南山丘地區(qū)的區(qū)域特點來進行鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程設(shè)計。STEAM教育理念下的鄉(xiāng)村小學(xué)科學(xué)課程并不是單一的課堂教學(xué),而是基于現(xiàn)實的生活化教育和終生化教育,旨在讓鄉(xiāng)村學(xué)生經(jīng)歷像科學(xué)家和工程師一樣的科學(xué)探究過程,獲得對事物更為理性、科學(xué)和系統(tǒng)的認(rèn)知,在科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)獲得提升的同時,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識來解決實際問題的能力。誠然,在鄉(xiāng)村小學(xué)STEAM科學(xué)課程的設(shè)計和實施過程中面臨著:科學(xué)教師STEAM素養(yǎng)不高、學(xué)生的工程素養(yǎng)不足、既貼近鄉(xiāng)村小學(xué)生生活又能引發(fā)思考的情境創(chuàng)設(shè)難度較高等問題。然而,STEAM教育理念在鄉(xiāng)村小學(xué)科學(xué)教育中的運用是一條充滿挑戰(zhàn)且光明的探索之路,更是一條意義非凡之路,必將激勵我們進一步勇敢前行。
(本文作者劉江琳、鄧可意、薛媛、劉泓希均系湖南第一師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生;本文通訊作者許蘭系湖南第一師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院副教授,理學(xué)博士)
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2017.
[2]方淑恩.利用農(nóng)村自然環(huán)境開展科學(xué)教育的探討[J].成才之路,2015(11):34-35.
[3]張凱.農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課程資源的開發(fā)與利用[J].實驗教學(xué)與儀器.2014(01):56-57.
[4]吳明禹.小學(xué)階段STEM教育的課堂設(shè)計研究[D].西南大學(xué),2018:25-26.
[5]張宏.基于STEM教育的科學(xué)教學(xué)實施要點探究[J].小學(xué)教學(xué)參考,2018(18):76-77.
[6]蘇聰.基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計研究[D].華中科技大學(xué),2019:32-36.