探究STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)

馮曉英

新一輪的教育改革指出，要堅持“以學(xué)生發(fā)展為本”的理念，尤其是在基礎(chǔ)教育階段，要實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展。小學(xué)科學(xué)課程是促進(jìn)小學(xué)生綜合素質(zhì)提升的重要途徑，在STEAM理念融合的背景下，教師可以運用項目式教學(xué)法來開展教學(xué)活動，通過合理有效的設(shè)計來提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?；诖?，本文運用文獻(xiàn)分析法、歸納總結(jié)法，對STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)進(jìn)行了分析與研究，希望為該領(lǐng)域的工作人員提供參考與借鑒。

一、STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)課項目式活動的設(shè)計原則

（一）與小學(xué)生的認(rèn)知水平相適應(yīng)

小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展處于具體運算的階段，他們由過去的具體化思維向抽象思維發(fā)展，并開始形成抽象的概念，同時展現(xiàn)出一定的邏輯推理能力。因此，在基于STEAM理念對小學(xué)科學(xué)課的項目式活動進(jìn)行設(shè)計的時候，要確保項目的核心概念和原理都符合小學(xué)生當(dāng)前階段的認(rèn)知水平，引導(dǎo)他們運用創(chuàng)造性思維和邏輯推理能力來解決相應(yīng)的問題。在開展相關(guān)活動的時候，要將實物作為支撐，這里的實物通常是小學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中經(jīng)常能接觸到的現(xiàn)象和經(jīng)常使用的工具和材料，他們能在實踐當(dāng)中進(jìn)行體驗和積累經(jīng)驗，對相關(guān)的科學(xué)知識形成理解，并在這個基礎(chǔ)上提高科學(xué)能力、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

現(xiàn)階段的教育研究強(qiáng)調(diào)學(xué)生才是教育的主體，教師一切教學(xué)方法的選擇、教學(xué)內(nèi)容的確定，都應(yīng)以學(xué)生為根本的出發(fā)點和落腳點。項目式活動設(shè)計也同樣如此，教師要充分考量小學(xué)生本身的認(rèn)知規(guī)律、認(rèn)知特點，在小學(xué)生主體特征的基礎(chǔ)上結(jié)合教育內(nèi)容做出有效的考量和分析，讓教育的契合度得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而讓學(xué)生在項目式活動開展的過程中收獲更多、成長更多，促進(jìn)學(xué)生的提升和發(fā)展。

（二）體現(xiàn)STEAM理念的本質(zhì)與特征

在小學(xué)科學(xué)課項目式活動中，課程設(shè)計是一個極為重要的環(huán)節(jié)，在這個過程中要充分體現(xiàn)STEAM理念的本質(zhì)與特征。STEAM本身就是一種以項目學(xué)習(xí)和問題解決為導(dǎo)向的課程組織形式，展現(xiàn)出了跨學(xué)科的思想。在對小學(xué)科學(xué)課進(jìn)行設(shè)計的時候，教師要基于STEAM理念來實現(xiàn)不同學(xué)科知識之間的相互交叉和相互融合，通過教學(xué)方式整合的形式來對學(xué)生的動手動腦能力進(jìn)行培養(yǎng)，這有利于幫助小學(xué)生建立發(fā)散思維，提高他們的創(chuàng)造能力，進(jìn)而使他們成為綜合型人才。與此同時，STEAM理念還具有藝術(shù)性，整合的課程中除了包含美術(shù)、音樂等基本的藝術(shù)形式之外，還包含了人文藝術(shù)、社會語言等高層次的藝術(shù)，教師在對項目式學(xué)習(xí)活動進(jìn)行設(shè)計的時候要融入藝術(shù)性特征，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)。

（三）充分考慮學(xué)生的個性

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)，小學(xué)科學(xué)課程要面向全體學(xué)生開展，為學(xué)生提供公平的學(xué)習(xí)機(jī)會和發(fā)展機(jī)會。在STEAM理念融合的過程中，教師要充分考慮學(xué)生的個性，關(guān)注他們的個性化需求，在保障項目式學(xué)習(xí)活動順利開展的基礎(chǔ)上促進(jìn)學(xué)生個性的最大化發(fā)揮。與此同時，教師還要引導(dǎo)小學(xué)生在項目交流與相互活動的過程中相互學(xué)習(xí)、取長補短。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，教師在對學(xué)生進(jìn)行分組的時候也要關(guān)注他們的個性，做到個性要素的合理搭配和均衡分配，使不同個性的學(xué)生都可以在活動中得到不同程度的鍛煉和提高，在感受科學(xué)魅力的同時提高綜合素質(zhì)，在動手動腦的過程中實現(xiàn)個性化發(fā)展。

每一名學(xué)生所接受的家庭教育、個人成長經(jīng)歷、個人興趣偏好等存在差別，因此在接受同樣教育、參與同樣活動時往往會呈現(xiàn)出不同的能力特點、性格特點和個性特征。而教師要做的并不是抹平學(xué)生的個性，而應(yīng)該讓學(xué)生的個性更突出，讓學(xué)生在自己擅長的領(lǐng)域發(fā)光、發(fā)熱。為此，教師要充分考量學(xué)生的個性，尊重學(xué)生的個性，以此為中心在大方向不變的情況下促進(jìn)學(xué)生的個性化成長。

二、STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)特征

（一）學(xué)生主導(dǎo)學(xué)習(xí)過程

基于STEAM理念，項目式學(xué)習(xí)的過程具有目標(biāo)明確和任務(wù)模糊這兩個方面的特點，學(xué)生在其中可以獲得更多的可能性和自由度。在這個過程中，他們可以在任務(wù)完成方式等方面擁有足夠的自主選擇權(quán)利，這有利于保持高度的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而能更為主動地對問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、探索和解決。與此同時，小學(xué)生還可以基于自身的特點和需求，以自己的步調(diào)和自身的方式來解決問題，充分發(fā)揮主觀能動性。根據(jù)建構(gòu)主義理論，學(xué)習(xí)的過程不僅僅是簡單的知識積累，而應(yīng)該是在基于新舊知識相互碰撞的過程中產(chǎn)生觀念轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)重組的過程。在對科學(xué)項目進(jìn)行探究的過程中，學(xué)生的自我認(rèn)知會不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變，有利于科學(xué)思維的形成和主動性的增強(qiáng)。

（二）強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中的合作與交流

項目式學(xué)習(xí)模式通常需要學(xué)生通過合作的形式來完成，僅僅依靠個體的努力難以實現(xiàn)最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此，在STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的協(xié)作性特征，它強(qiáng)調(diào)的是群體成員之間的相互協(xié)作和相互啟發(fā)，并在這個基礎(chǔ)上實現(xiàn)群體性知識的構(gòu)建。在進(jìn)行科學(xué)探究的過程中，大多數(shù)問題都來源于學(xué)生的實際生活，在解決這些問題的過程中他們需要與同伴、與教師甚至與家長進(jìn)行合作。在部分復(fù)雜的項目中，學(xué)生之間還需要形成“學(xué)習(xí)共同體”，基于密切的合作關(guān)系來完成學(xué)習(xí)。根據(jù)多元智能理論，人的智能發(fā)展具有多面性的特征，只有在民主化與多元化的環(huán)境中，小學(xué)生才能對自身、對他人形成全面化的認(rèn)識，并能對不同的文化和思維給予尊重和理解，并在這個基礎(chǔ)上客觀地認(rèn)識到自身的不足和優(yōu)勢，在揚長補短的過程中，每個學(xué)生都能發(fā)揮自身的潛能，實現(xiàn)全面發(fā)展。除此之外，在多元化思維碰撞的過程中，學(xué)生也可以在項目式學(xué)習(xí)中找到新的靈感，對自身的學(xué)習(xí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高語言表達(dá)能力和團(tuán)隊合作能力，同時形成批判性的思維。

（三）開展真實的情境化學(xué)習(xí)

實踐證明，在真實的情境中，學(xué)生可以喚醒對已學(xué)知識的回憶，同時也可以更好地接受新的知識。而根據(jù)情境主義觀點，在理想化的環(huán)境中，學(xué)生可以結(jié)合自身的生活經(jīng)驗來開展實踐活動，并在這個基礎(chǔ)上實現(xiàn)知識的遷移與應(yīng)用。只有在親身經(jīng)歷的情況下，學(xué)生才能真正理解和習(xí)得知識?；赟TEAM理念的項目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的就是讓學(xué)生在真實的情境當(dāng)中解決實際問題，在團(tuán)隊協(xié)作的過程中提高綜合素養(yǎng)。在小學(xué)科學(xué)課堂上，教師要從學(xué)生的日常生活出發(fā)來設(shè)計科學(xué)探究活動，為他們營造真實的學(xué)習(xí)情境，實現(xiàn)生活與科學(xué)的有效融合，促進(jìn)生活經(jīng)驗的豐富，同時也使他們更好地獲得科學(xué)知識，在未來更好地適應(yīng)和服務(wù)社會。

（四）具有引發(fā)性的問題

在小學(xué)科學(xué)課上，STEAM理念下的項目式學(xué)習(xí)活動可以來源于社會新聞熱點、學(xué)生的生活體驗，也可以來源于實際市場調(diào)查。學(xué)生可以基于這些話題來發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題，并基于此來組織驅(qū)動性的學(xué)習(xí)活動。因此，在項目式學(xué)習(xí)活動中需要提出一個具有引發(fā)性的問題，實現(xiàn)探究活動的有效延伸，幫助學(xué)生克服思維與知識之間相互脫節(jié)的問題。通過對這些問題的研究，學(xué)生可以使用基本的工具進(jìn)行學(xué)習(xí)，能通過調(diào)查、研究與推理來獲取有用的信息。除此之外，教師基于引發(fā)性問題來設(shè)計真實情境，在這個基礎(chǔ)上不斷提出新的問題，可以使小學(xué)科學(xué)課堂更生動有趣，使學(xué)生時刻保持好奇心和探究熱情。

三、STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)策略

（一）項目真實情境的創(chuàng)設(shè)

在開展小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)的過程中，基于真實的情境來發(fā)現(xiàn)問題和解決問題是重要的特點。因此，教師在開展教學(xué)活動的過程中，要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個真實的項目情境，基于STEAM理念來激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，在他們喜聞樂見的科學(xué)主題中完成教學(xué)氛圍的創(chuàng)設(shè)。比如，在“降落傘”的項目式學(xué)習(xí)中，教師可以在開展教學(xué)活動中為學(xué)生播放與“高空跳傘”相關(guān)的視頻，為學(xué)生營造真實的情境，在這個基礎(chǔ)上引入“無處不在的力”這一科學(xué)主題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生基于技術(shù)層面使用工具來設(shè)計降落傘，基于工程層面來選擇材料和繪制設(shè)計圖，基于人文藝術(shù)層面了解降落傘的發(fā)展歷史和裝飾美化方法，基于數(shù)學(xué)層面對降落傘的下降高度和落地時間進(jìn)行測量和計算。

情境創(chuàng)設(shè)在小學(xué)科學(xué)課程項目學(xué)習(xí)過程中的有效引入是十分重要，也是十分必要的，因為小學(xué)生本身知識儲備和社會閱歷的缺陷，會導(dǎo)致小學(xué)生在科學(xué)知識學(xué)習(xí)的過程中往往面臨較多的困境和難題。情境化的有效創(chuàng)設(shè)，一方面有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更積極主動地探索、思考和分析，在探索分析思考的過程中加強(qiáng)理解，另一方面，情境和氛圍的創(chuàng)設(shè)可以讓學(xué)生在情境中提取借鑒和參考，進(jìn)而更快、更好地解決問題，教師要引起關(guān)注和重視，有效地創(chuàng)設(shè)情境。

（二）項目驅(qū)動性問題的設(shè)計

驅(qū)動性問題是教學(xué)活動的組織形式，同時是教學(xué)任務(wù)的引導(dǎo)方式。在多樣化的活動中，小學(xué)生可以相互合作，共同探討解決問題的方式，同時將問題解決的成果充分地展現(xiàn)出來。在項目實施之前，教師和學(xué)生要對研究的問題進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，對其中涉及的知識、工具和資料等進(jìn)行歸納和總結(jié)。在驅(qū)動性問題設(shè)計的時候，要堅持生動有趣、科學(xué)性、可操作性的原則，同時要符合小學(xué)生的認(rèn)知，幫助他們樹立起正確的價值觀念。比如，在“降落傘”這一科學(xué)課項目中，教師可以將“降落傘的下降速度與什么因素有關(guān)”作為驅(qū)動性問題，并在這個基礎(chǔ)上引導(dǎo)小學(xué)生查詢相關(guān)資料、選用相關(guān)工具來進(jìn)行探索和學(xué)習(xí)。問題是項目驅(qū)動的重要動力，教師要引起關(guān)注和重視，對問題進(jìn)行有效的創(chuàng)設(shè)。

（三）項目活動內(nèi)容的設(shè)計

基于STEAM理念設(shè)計小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)活動時，教師要基于活動理論指導(dǎo)，按照既定的流程，形成一個完善的活動系統(tǒng)，在其中充分考慮目標(biāo)、工具、情景等要素，下面以“降落傘”這一項目為例，探究項目活動內(nèi)容的設(shè)計形式。第一要確定項目，預(yù)設(shè)目標(biāo)為創(chuàng)設(shè)問題情境、確定驅(qū)動問題;第二是要制訂計劃，確定好項目在實施過程當(dāng)中所涉及的科學(xué)知識，并制訂相應(yīng)的計劃，為組員分配相應(yīng)的任務(wù);第三是要進(jìn)行活動調(diào)研，通過查閱資料完成資料匯報，并根據(jù)資料完成設(shè)計圖，同時還要確定項目的子任務(wù)，并選取相應(yīng)的材料和做出報價書;第四是要進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，該階段的預(yù)設(shè)目標(biāo)為根據(jù)調(diào)研的結(jié)果設(shè)計產(chǎn)品圖，并將此作為參考完成產(chǎn)品的設(shè)計;第四是要進(jìn)行交流匯報，小學(xué)生要完成組內(nèi)產(chǎn)品的展示，同時做好產(chǎn)品性能調(diào)試，在匯報交流的基礎(chǔ)上實現(xiàn)組間相互評價;第五要迭代完善，小學(xué)生要根據(jù)性能測試的結(jié)果來對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行完善和優(yōu)化;第六是要總結(jié)評價，師生對整個項目進(jìn)行完整評價，實現(xiàn)經(jīng)驗的積累。

（四）項目式學(xué)習(xí)活動的實施

在小學(xué)科學(xué)課項目式學(xué)習(xí)活動實施的過程中，教師要求每個小組都在特定的時間內(nèi)完成相應(yīng)的任務(wù)，并做好記錄。在“降落傘”這一學(xué)習(xí)項目中，將實施時間設(shè)定為七個周。第一周時間的驅(qū)動性問題為“查閱資料，你對降落傘的了解有多少？”在這個基礎(chǔ)上，教師播放“高空跳傘”視頻，學(xué)生分工合作、做好任務(wù)的分配。第二周的驅(qū)動性問題是“請將你想設(shè)計的降落傘簡單地畫出來”，教師要向小學(xué)生講解三視圖的畫法和比例尺的使用，學(xué)生則要學(xué)習(xí)這些知識并繪制降落傘的三視圖。第三周的驅(qū)動性問題是“選擇合適的材料來制作降落傘”，教師引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的制作材料，小學(xué)生則要選擇材料完成制作。第四周的驅(qū)動性問題是“向同伴分享你制作的降落傘”，教師要組織開展降落傘的成品展示會和匯報會，小學(xué)生則要將成品展示出來，并向教師和同伴進(jìn)行介紹和講解。第五周和第六周的問題是“在產(chǎn)品測試過程中你發(fā)現(xiàn)了什么問題？應(yīng)該如何完善？”教師在本階段的任務(wù)是組織學(xué)生對制作的降落傘性能進(jìn)行測試，并填好實驗記錄、做好總結(jié)，小學(xué)生要開展性能測試，觀察現(xiàn)象并探討改進(jìn)和優(yōu)化的方法，最終與同伴一同完成產(chǎn)品的迭代。第七周的問題是“請將你在項目學(xué)習(xí)當(dāng)中的心得體會寫下來”，教師要做好總結(jié)的工作，并分析該項目所取得的成就和存在的不足，小學(xué)生則要在教師總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行自我反思。

四、結(jié)語

總的來說，在小學(xué)科學(xué)課項目式教學(xué)活動開展的過程中，教師要實現(xiàn)STEAM理念與設(shè)計型教學(xué)模式之間的有效融合，構(gòu)建起新型的教學(xué)模式，基于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)這幾個角度來對學(xué)生的動手動腦能力進(jìn)行培養(yǎng)，在真實的情境中實現(xiàn)跨學(xué)科教育，促進(jìn)多項技能的整合。在這個過程中，教師要創(chuàng)設(shè)項目真實情境，要設(shè)計項目驅(qū)動性問題和項目活動內(nèi)容，同時還要將項目進(jìn)行落實。

注：本文為山東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃一般課題“STEAM理念下的小學(xué)原生工匠培養(yǎng)策略研究”（項目編號：YC2019040）的研究成果。