STEAM教育理論下 小學(xué)科學(xué)單元主題活動(dòng)的教學(xué)探究

許佳

摘要：在STEAM教育理論的支持下，從教、學(xué)、評三個(gè)維度設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)單元主題活動(dòng)，可以優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，使不同層次的學(xué)生都參與到探究活動(dòng)中。在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生可以以小組合作的形式開展STEAM單元主題活動(dòng)的學(xué)習(xí)，這種方式有利于他們?nèi)硇牡貐⑴c整個(gè)學(xué)習(xí)過程，體驗(yàn)成功的喜悅，實(shí)現(xiàn)“深度學(xué)習(xí)”。

關(guān)鍵詞：STEAM教育理論;小學(xué)科學(xué);主題活動(dòng);探究

STEAM即科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics），是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的多學(xué)科融合教育。隨著STEAM 教育理論支持下教學(xué)活動(dòng)的深入開展，很多小學(xué)科學(xué)教師越來越認(rèn)識到藝術(shù)等人文素養(yǎng)在教學(xué)活動(dòng)中的重要作用。他們將藝術(shù)等融入其中，形成了STEAM教育理論支持下教學(xué)活動(dòng)潮流。STEAM教育理論支持下教學(xué)活動(dòng)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的教育理念和思維方式，引導(dǎo)人們探索新型的教學(xué)方式。STEAM教育理論支持下的教學(xué)活動(dòng)是以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題學(xué)習(xí)為主的學(xué)習(xí)方式，注重過程和實(shí)踐，以真實(shí)問題為向?qū)?，?qiáng)調(diào)知識與能力并重，倡導(dǎo)“做”中“學(xué)”和創(chuàng)新思維及能力的培養(yǎng)。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在課程目標(biāo)中新增了技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)要使學(xué)生養(yǎng)成“動(dòng)手做”解決問題的科學(xué)習(xí)慣，提倡跨學(xué)科學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。而STEAM教育理論是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)有機(jī)融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？茖W(xué)教師可以嘗試將其用于自己的教學(xué)實(shí)踐，這就要求科學(xué)教學(xué)要依托先進(jìn)的技術(shù)和理念創(chuàng)設(shè)開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。我嘗試著將STEAM教育理念融入到小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐中，從教、學(xué)、評三維度設(shè)計(jì)STEAM單元主題活動(dòng)并展開實(shí)踐。學(xué)生開展STEAM單元主題學(xué)習(xí)時(shí)，以研究主題為引領(lǐng)，不斷挑戰(zhàn)自我，參與整個(gè)過程，從而體驗(yàn)成功，獲得發(fā)展。

一、STEAM單元主題活動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

進(jìn)行STEAM單元主題活動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí)，我以《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》為指導(dǎo)，基于蘇教版小學(xué)科學(xué)新版教材，結(jié)合教學(xué)參考書，分別從科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)學(xué)科五個(gè)方面對一、二、三年級小學(xué)科學(xué)教材進(jìn)行梳理，找出每節(jié)課能體現(xiàn)出的STEAM教育理論元素，將每個(gè)單元的STEAM教育理論元素進(jìn)行有機(jī)整合，融入STEAM教育理論核心理念，從而確立一個(gè)單元STEAM學(xué)習(xí)主題。（如表1）

（一）確立STEAM單元活動(dòng)學(xué)習(xí)主題

蘇教版《義務(wù)教育教科書·科學(xué)》二年級下冊第四單元“打開工具箱”中的“認(rèn)識工具”一課的教學(xué)目標(biāo)是了解常見工具的功能和使用方法，第二課“擰螺絲”的教學(xué)目標(biāo)是通過制作小板凳學(xué)習(xí)螺絲刀的使用，第三課“做個(gè)小溫室”的教學(xué)目標(biāo)是設(shè)計(jì)并制作小溫室。其中，第一課了解工具的功能和使用是為后兩節(jié)課打基礎(chǔ)，制作小板凳和做個(gè)小溫室內(nèi)容相似，考慮到后者在畫設(shè)計(jì)圖和制作中還包含數(shù)學(xué)M元素，因此將本單元整合內(nèi)容初步確定為“制作小溫室”，增加了對溫室的裝飾內(nèi)容即添加藝術(shù)A元素，最終確立了STEAM單元活動(dòng)學(xué)習(xí)主題為“制作小溫室”。

蘇教版《義務(wù)教育教科書·科學(xué)》三年級下冊第三單元“聲音的奧秘”中的第一課“聲音的產(chǎn)生”的教學(xué)目標(biāo)是能用多種方法使塑料袋、尺子等物體發(fā)出不同聲音，第二課“聲音的傳播”的教學(xué)目標(biāo)是通過制作“土電話”等探究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)聲音可以在固體、空氣和水中傳播，第三課“不同的聲音”的教學(xué)目標(biāo)是在觀察、制作的活動(dòng)中描述聲音在音量、音調(diào)等方面的不同?？梢詫⑦@三節(jié)課的活動(dòng)整合為“制作土電話”這一探究活動(dòng)，體現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)的學(xué)科理念。增加土電話造型設(shè)計(jì)和材料選擇的內(nèi)容，體現(xiàn)工程E的學(xué)科理念;增加電話線長度的探究，體現(xiàn)數(shù)學(xué)M的學(xué)科理念;增加對土電話的裝飾內(nèi)容，體現(xiàn)藝術(shù)A的學(xué)科理念。從而形成一個(gè)STEAM單元活動(dòng)學(xué)習(xí)主題——制作“土電話”。

（二）豐富STEAM主題活動(dòng)教學(xué)過程

STEAM主題活動(dòng)的教學(xué)過程包括三個(gè)部分：要做什么，（活動(dòng)的目的）用什么做，（設(shè)備、要素和材料等）以及達(dá)到什么效果。（學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么、收獲了什么）如二年級下冊STEAM單元主題活動(dòng)“小溫室”的教學(xué)過程：要做什么，（制作小溫室）用什么做，（材料和工具：木筷、樹枝、繩、釘子、錘子等）以及達(dá)到什么效果。（利用現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)小溫室，并繪出簡單設(shè)計(jì)圖;能夠選擇合適的材料和工具制作小溫室;能對小溫室作品進(jìn)行評價(jià)）再如三年級下冊STEAM單元主題活動(dòng)“土電話”的教學(xué)過程：要做什么，（制作土電話）用什么做，（材料和工具：紙杯、牙簽、繩、彩筆、剪刀等）以及達(dá)到什么效果。（利用現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)土電話，繪設(shè)計(jì)圖;能夠選擇合適的材料和工具制作土電話;能對土電話作品進(jìn)行評價(jià)）

基于教材開發(fā)單元活動(dòng)主題，融入STEAM理念豐富主題，可以激發(fā)學(xué)生探究的興趣，提高他們的課堂主體地位。以研究主題為主線，使學(xué)生參與到整個(gè)探究過程，實(shí)現(xiàn)了“深度學(xué)習(xí)”。

二、STEAM單元主題活動(dòng)的學(xué)習(xí)方式

STEAM主題活動(dòng)的學(xué)習(xí)過程包括以下三個(gè)部分：要做什么（活動(dòng)的目的），用什么做（設(shè)備、要素和材料等），以及達(dá)到什么效果（學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么、收獲了什么）。在教學(xué)中充分體現(xiàn)了學(xué)生在課堂中的主體地位，教師在課堂上則起到引領(lǐng)、協(xié)助的作用。這種學(xué)習(xí)方式下，要明確主題活動(dòng)的目的，要準(zhǔn)備相關(guān)的設(shè)備和材料，要判斷預(yù)期達(dá)到的效果并以此促進(jìn)學(xué)生的自主探究。

（一）分組進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作

在STEAM主題活動(dòng)的實(shí)施階段，首先要對學(xué)生進(jìn)行分組，形成團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)合作的力量是無窮盡的，一旦被開發(fā)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)造出不可思議的奇跡。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是教學(xué)取得成功的基礎(chǔ)，只有依靠團(tuán)結(jié)的力量，才能把個(gè)人的愿望和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)結(jié)合起來，超越個(gè)體的局限，發(fā)揮集體的協(xié)同作用，產(chǎn)生“1+1>2”的效果。

教師在劃分小組時(shí)，需要全面了解學(xué)生，根據(jù)班級學(xué)生的實(shí)際情況，有意識地將不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、不同學(xué)習(xí)類型的學(xué)生進(jìn)行分組，使得班級小組間基本上是學(xué)習(xí)能力均衡的、可以完成學(xué)習(xí)任務(wù)的。根據(jù)學(xué)生的各自特點(diǎn)，每組要選出組長、指導(dǎo)員、管理員和記錄員。具體分工如下：

1.組長：領(lǐng)導(dǎo)其他學(xué)生擔(dān)任好他們的角色。

2.指導(dǎo)員：指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)所開展的每一步工作，關(guān)注任務(wù)完成的進(jìn)度，鼓勵(lì)隊(duì)員們?nèi)ブ匦聡L試。

3.管理員：收集、組織材料，并指導(dǎo)材料的使用。

4.記錄員：記錄隊(duì)員們的想法，負(fù)責(zé)填寫STEAM主題活動(dòng)學(xué)習(xí)卡。

這樣設(shè)計(jì)的目的是為了讓每個(gè)學(xué)生在合作中都有展示自我的機(jī)會(huì)，讓潛能生在互相幫助中不斷進(jìn)步，體驗(yàn)成功的喜悅。讓學(xué)優(yōu)生也能找到提高自我學(xué)習(xí)能力的方法，鼓勵(lì)他們在學(xué)習(xí)上形成你追我趕的競爭氛圍，從而提高整個(gè)班級的學(xué)習(xí)氣氛。讓不同層次的學(xué)生都參與到主題活動(dòng)中來，實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生的“深度學(xué)習(xí)”。

（二）制定團(tuán)隊(duì)規(guī)則

教師要讓每一個(gè)學(xué)生知道：你們是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，你們需要遵守下面的團(tuán)隊(duì)規(guī)則。

1.相互平等，相互尊重。

2.相互欣賞，相互包容。

3.敢于溝通、勤于溝通、善于溝通。

4.信任是成功協(xié)作的基石。

5.勇于負(fù)責(zé)，對團(tuán)隊(duì)忠誠。

要讓每一個(gè)學(xué)生都參與規(guī)則的制定，增強(qiáng)他們的責(zé)任感和規(guī)則意識，促使其更深入地思考并顧全大局。通過制定團(tuán)隊(duì)規(guī)則，可以促進(jìn)主題探究活動(dòng)的順利進(jìn)行，排除干擾，提高“深度學(xué)習(xí)”的質(zhì)量。

（三）設(shè)計(jì)主題活動(dòng)學(xué)習(xí)卡

STEAM主題學(xué)習(xí)活動(dòng)一般在對應(yīng)的單元內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束之后開展，通過主題學(xué)習(xí)，達(dá)到對單元的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)、鞏固、拓展和提升的目的。為了幫助學(xué)生更好地自主探究，提高探究的效率和質(zhì)量，我設(shè)計(jì)了主題活動(dòng)學(xué)習(xí)卡，包括“學(xué)習(xí)任務(wù)”“設(shè)計(jì)并完成‘我的作品”及“展示、交流、評價(jià)、反思”三個(gè)部分。

1.明確學(xué)習(xí)任務(wù)

在進(jìn)行STEAM主題活動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生先要根據(jù)STEAM學(xué)習(xí)卡明確本次學(xué)習(xí)的任務(wù)是什么，需要?jiǎng)?chuàng)作完成的作品是什么，需要什么材料和工具，制作流程是什么。小組學(xué)生在一起協(xié)商，共同探討，使不同層次的學(xué)生都實(shí)現(xiàn)了“深度學(xué)習(xí)”。

2.設(shè)計(jì)和制作

在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)上一環(huán)節(jié)確定的材料、工具和制作流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。首先，對作品的外觀形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次，小組共同探討，進(jìn)行修改和完善。最后，定稿。接下來，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖選擇材料和工具進(jìn)行制作，制作時(shí)按照分工進(jìn)行合作。

3.展示—交流—評價(jià)—反思

這一環(huán)節(jié)，學(xué)生進(jìn)行作品的展示和交流。從個(gè)人匯報(bào)展示到全組集體匯報(bào)展示，逐步對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。針對有些學(xué)生表達(dá)能力不強(qiáng)，語言缺乏邏輯性的弱點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了展示匯報(bào)語言模板。學(xué)生可以按照模板進(jìn)行匯報(bào)：

我們制作的作品是，我們選擇的材料和工具是，我們在制作時(shí)遇到的困難是，我們解決的辦法是，作品的優(yōu)點(diǎn)是。

學(xué)生匯報(bào)結(jié)束后，其他小組進(jìn)行評價(jià)，從優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)點(diǎn)兩個(gè)方面入手，在評價(jià)過程中學(xué)生可以交流互動(dòng)，充分發(fā)表自己的意見，也可以提出質(zhì)疑和反對意見。在這一過程中，學(xué)生的思維能力和語言能力得以提升。

在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，我堅(jiān)持以學(xué)生為中心，引導(dǎo)他們體驗(yàn)解決實(shí)際問題的過程，在探索中鍛煉了其創(chuàng)造力。我鼓勵(lì)學(xué)生去質(zhì)疑和反思，引導(dǎo)他們?nèi)?chuàng)新。學(xué)生在我的引導(dǎo)下發(fā)揮主體作用，選擇需要的材料與工具，參與策劃、組織、實(shí)踐、反思與改進(jìn)等，實(shí)現(xiàn)了“深度學(xué)習(xí)”。

三、STEAM單元主題活動(dòng)的評價(jià)方式

為了確保主題活動(dòng)順利開展，我們制定了自評、互評和師評三維評價(jià)體系，以評促學(xué)。評價(jià)表由教師和學(xué)生共同設(shè)計(jì)完成，主要為星級評價(jià)，每個(gè)評價(jià)項(xiàng)目滿分為三顆星。學(xué)生自評、互評和教師評價(jià)貫穿STEAM主題活動(dòng)學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。（如表2）

評價(jià)對學(xué)生的行為具有導(dǎo)向作用，我們評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的是使他們形成的品質(zhì)在評價(jià)項(xiàng)目中都有所體現(xiàn)。評價(jià)不是最終目的，最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神與合作能力，促進(jìn)其“深度學(xué)習(xí)”。

（一）評價(jià)內(nèi)容具體化

在制定評價(jià)內(nèi)容時(shí)要具有全面性、及時(shí)性、激勵(lì)性、指導(dǎo)性和可操作性。通過具體、全面的評價(jià)方法，對教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)情況進(jìn)行調(diào)查反饋，以此不斷修正、改進(jìn)教學(xué)。教師和學(xué)生共同設(shè)計(jì)完成的星級評價(jià)表包括創(chuàng)新、合作等六個(gè)項(xiàng)目。

1.合作。評價(jià)各小組組內(nèi)是否團(tuán)結(jié)，組間是否友好。

設(shè)計(jì)意圖：主要評價(jià)學(xué)生的“科學(xué)行為習(xí)慣”的科學(xué)素養(yǎng)。

2.創(chuàng)新。評價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新意識、批判性思維。

設(shè)計(jì)意圖：主要評價(jià)學(xué)生的“科學(xué)精神、態(tài)度與價(jià)值觀”的科學(xué)素養(yǎng)。

3.成果。評價(jià)學(xué)生在課上自主探究時(shí)獲得的成績。

設(shè)計(jì)意圖：主要評價(jià)學(xué)生的“科學(xué)方法與能力”的科學(xué)素養(yǎng)。

4.匯報(bào)。評價(jià)學(xué)生匯報(bào)是否完整、清晰。

設(shè)計(jì)意圖：主要評價(jià)學(xué)生“科學(xué)知識與技能”和“科學(xué)精神、態(tài)度與價(jià)值觀”的科學(xué)素養(yǎng)。

5.紀(jì)律。評價(jià)學(xué)生上課是否準(zhǔn)時(shí)、守紀(jì)。

設(shè)計(jì)意圖：評價(jià)學(xué)生“科學(xué)行為習(xí)慣及科學(xué)態(tài)度”的科學(xué)素養(yǎng)。

6.衛(wèi)生。評價(jià)學(xué)生在教室上課或離開實(shí)驗(yàn)室后的衛(wèi)生情況，如教室地面是否有紙屑，實(shí)驗(yàn)臺是否整潔等。

設(shè)計(jì)意圖：評價(jià)學(xué)生“科學(xué)行為習(xí)慣及科學(xué)態(tài)度”的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）評價(jià)主體多元化

STEAM主題活動(dòng)的設(shè)計(jì)包括師評、學(xué)生自評和互評三維評價(jià)體系，旨在充分發(fā)揮評價(jià)的激勵(lì)作用，教師不再充當(dāng)裁判員的角色，而是學(xué)生學(xué)習(xí)的伙伴和激勵(lì)者。評價(jià)不是以學(xué)生掌握知識、技能的情況為主，而是要全面評價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。評價(jià)表由教師和學(xué)生共同設(shè)計(jì)完成，主要為星級評價(jià)，每個(gè)評價(jià)項(xiàng)目滿分三顆星。由于用小組評價(jià)取代了個(gè)人評價(jià)，而且小組之間要進(jìn)行競賽，因此每個(gè)小組的內(nèi)部都很快形成了積極的互相依賴關(guān)系，他們彼此監(jiān)督、互相幫助，實(shí)現(xiàn)了全體的“深度學(xué)習(xí)”。

（三）評價(jià)語言有激勵(lì)性

1.教師語言激勵(lì)

（1）適度表揚(yáng)讓課堂充滿激情

教師對學(xué)生的評價(jià)語言必須是發(fā)自內(nèi)心的，對學(xué)生的贊美也一定要真誠。評價(jià)語言應(yīng)避免單一、重復(fù)，如“你真棒”。教師應(yīng)準(zhǔn)確地指出學(xué)生的長處和短處，比如“觀察得很仔細(xì)”。要在課堂中的適當(dāng)時(shí)間運(yùn)用恰當(dāng)?shù)恼Z言給予學(xué)生激勵(lì)，這樣學(xué)生才能不斷獲得前進(jìn)的動(dòng)力，在自信中走向成功。

（2）委婉批評讓課堂洋溢溫情

要用一些充滿愛心、智慧的話語化解學(xué)生在課堂中的尷尬，小心翼翼地保護(hù)學(xué)生的心靈。這樣可以較好地幫助學(xué)生糾正學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤，讓他們沒有壓力，輕松地投入到學(xué)習(xí)中，在這種氛圍下，他們自然會(huì)爭先恐后地發(fā)言。批評的智慧在于讓學(xué)生成為自我的批評者。教師要根據(jù)學(xué)生的回答及時(shí)反饋信息，準(zhǔn)確客觀地指出學(xué)生的長處及存在的缺點(diǎn)，使學(xué)生對自己能夠提出更高的要求，并在一次次的練習(xí)中努力達(dá)到要求。

2.學(xué)生互相鼓勵(lì)

教師要引導(dǎo)學(xué)生自評和小組互評，促進(jìn)合作，共同發(fā)展。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行互評時(shí)，先要幫助他們學(xué)會(huì)用欣賞的眼光看待伙伴，從伙伴的優(yōu)點(diǎn)中找到自己的不足，從而激勵(lì)他們共同發(fā)展。同時(shí)，還應(yīng)該引導(dǎo)他們能正視自己的優(yōu)缺點(diǎn)、正視伙伴的優(yōu)缺點(diǎn)。

運(yùn)用多元化的評價(jià)方式，能夠幫助我們多角度地了解學(xué)生，進(jìn)而能準(zhǔn)確地對學(xué)生的反應(yīng)和需求做出判斷，從而有針對性地改進(jìn)教學(xué)，在一定程度上促進(jìn)學(xué)生的“深度學(xué)習(xí)”。

通過開展STEAM主題活動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變。他們的學(xué)習(xí)興趣得到了提升，學(xué)習(xí)態(tài)度變得積極主動(dòng)，課堂注意力也變得集中。通過利用STEAM學(xué)習(xí)卡，學(xué)生進(jìn)行自主合作探究學(xué)習(xí)，其動(dòng)手操作能力、同伴之間溝通合作能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力都有了顯著的提高，在課堂上實(shí)現(xiàn)了“深度學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)效率顯著提升。

從教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)方式和評價(jià)方式三個(gè)維度開展小學(xué)科學(xué)STEAM單元主題活動(dòng)，成功優(yōu)化了課堂結(jié)構(gòu)，使不同層次的學(xué)生都參與到探究學(xué)習(xí)活動(dòng)中。在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的STEAM主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，全身心地參與整個(gè)過程，最后體驗(yàn)到了成功的喜悅，實(shí)現(xiàn)了“深度學(xué)習(xí)”。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部.小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.

[2]郝京華，路培琦.小學(xué)科學(xué)教學(xué)參考書[M].南京：江蘇教育出版社，2019.

[3]陳怡倩.統(tǒng)整的力量：直擊STEAM核心的課程設(shè)計(jì)[M].長沙：湖南美術(shù)出版社，2017.

（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）