融入STEAM教育理念引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)

◇黃佳偉（江蘇：昆山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)世茂小學(xué)）

STEAM 教育是目前科學(xué)教育領(lǐng)域改革的一個(gè)主要方向。借助這一教育理念可以實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間的融合，打破學(xué)科間原有的界限，讓學(xué)生能夠綜合性地利用知識解決實(shí)際問題，提升學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。而小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)用這一理念開展教學(xué)活動(dòng)，需注意對教學(xué)案例做進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)，才能全面提升教學(xué)的有效性。

一、有效培養(yǎng)學(xué)生探究能力

小學(xué)科學(xué)教師在課堂中落實(shí)教學(xué)活動(dòng)，必須為學(xué)生安排富有吸引力的內(nèi)容，并要以學(xué)生為中心開展教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)之間的互相融合和有效碰撞，而且一定要注意培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)造力。在設(shè)計(jì)教學(xué)案例時(shí)要認(rèn)識到，在小學(xué)科學(xué)課堂中堅(jiān)持STEAM 教育理念不是將這些相關(guān)內(nèi)容機(jī)械地進(jìn)行組合，而是要讓學(xué)生真正地認(rèn)識到知識本身存在的聯(lián)系性，發(fā)現(xiàn)知識的本質(zhì)，這樣才能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師在設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，完全可以從自然現(xiàn)象入手引發(fā)學(xué)生對知識的進(jìn)一步思考，建立一些知識的聯(lián)系。比如觀察生活現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)杯子里的水會從熱變涼，如果這一現(xiàn)象涉及工程和計(jì)數(shù)領(lǐng)域，我們就要考慮將其與如何讓房間變暖建立一定的聯(lián)系。也就是說，教師要善于借助科學(xué)教材的內(nèi)容挖掘各個(gè)領(lǐng)域不同的側(cè)重方向，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索的積極性，讓教學(xué)案例變得更為開放，讓學(xué)生可以在實(shí)踐中參與學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)習(xí)效果，通過這一活動(dòng)有效地實(shí)現(xiàn)學(xué)生探究力的培養(yǎng)。

二、促進(jìn)學(xué)生工程思維發(fā)展

STEAM 教育理念指導(dǎo)下的科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)要和現(xiàn)實(shí)世界更貼合，這樣可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科知識整合能力。教師要結(jié)合科學(xué)課程的具體內(nèi)容進(jìn)行課程開發(fā)設(shè)計(jì)，注重各個(gè)學(xué)科之間的有效整合，幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的理念，提高其動(dòng)手實(shí)踐的能力，通過與生活的結(jié)合提高學(xué)生運(yùn)用知識的能力。教師可以在課堂中引入生活情境，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，提出一些科學(xué)探究的問題。比如教學(xué)電路相關(guān)知識的時(shí)候，教師可以從生活情境入手，讓學(xué)生思考：一般情況下手電筒按下按鈕就會變亮，但是今天家里停電需用手電筒，手電筒為什么卻不亮了？這時(shí)學(xué)生就會思考小燈泡不亮的原因，思考究竟是哪里出現(xiàn)了問題。從學(xué)生的實(shí)際生活入手教學(xué)，可以大大激發(fā)學(xué)生探究知識的積極性和主動(dòng)性，點(diǎn)燃學(xué)生的研究興趣和欲望，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。這時(shí)學(xué)生開始急于探尋手電筒不亮的奧秘。比如手電筒里有電池和電線，是不是因?yàn)闆]能正確地連接小燈泡才導(dǎo)致手電筒不亮。這樣，就讓學(xué)生的學(xué)習(xí)融入真實(shí)的情境中，有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。教師還可以選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料和工具，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案。可以為學(xué)生出示手電筒的電路圖，讓學(xué)生了解電路設(shè)備和手電筒暗藏的一些機(jī)關(guān)；可以鼓勵(lì)學(xué)生自己繪制電路圖并展示分享，并匯報(bào)自己這樣設(shè)計(jì)的理由。在具體實(shí)踐中，有的學(xué)生的電路圖會出現(xiàn)差錯(cuò)，無法保證手電筒亮起來，教師可以幫助學(xué)生分析問題的原因，然后對電路圖設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這個(gè)過程，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。接下來，教師鼓勵(lì)學(xué)生通過小組合作的方式進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證，借助技術(shù)檢測解決相關(guān)問題。各個(gè)小組可以使用自己制作的電路檢測器自己檢測電路存在的問題，可以對整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拍照記錄，以提高動(dòng)手解決問題的能力，培養(yǎng)合作精神和寫作能力。最后，在小組完成了對實(shí)驗(yàn)的檢測之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出歸納和分析，根據(jù)每個(gè)小組電路存在的問題提出具體解決的辦法。在學(xué)生掌握電路檢測器制作方法之后，教師再一次讓學(xué)生思考其是否可以真正地應(yīng)用到生活中，并讓學(xué)生知道制作的電路檢測器不能檢測大功率電器。在STEAM 教育理念下，教學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和動(dòng)態(tài)性，教師得以有意識地讓學(xué)生在解決真實(shí)的問題中實(shí)現(xiàn)多種能力的提升，借助跨學(xué)科知識開發(fā)課程資源，促進(jìn)學(xué)生工程思維能力的發(fā)展。

三、積極開發(fā)研學(xué)課程

研學(xué)旅行概念的提出得到了各方的高度認(rèn)可，國家還出臺專門的文件支持。研學(xué)旅行概念對學(xué)生而言也有著很大的意義。中國學(xué)生因?yàn)槭艿綉?yīng)試教育的影響，一直都有著“考試機(jī)器”的稱謂。在應(yīng)試教育模式下，學(xué)生學(xué)習(xí)的知識基本都來自課本，書中講了什么內(nèi)容學(xué)生就學(xué)習(xí)什么內(nèi)容，書中指導(dǎo)學(xué)生怎么做，學(xué)生就怎么做。這樣的學(xué)習(xí)應(yīng)付考試還可以，但不利于學(xué)生能力的提升。與西方開放性教育和引導(dǎo)性教育相比，中國課堂顯然比較呆板和枯燥。但是研學(xué)旅行可以打破這樣的格局，可以讓課堂變得豐富多彩，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的能力，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到課本中沒有的知識。在研學(xué)活動(dòng)中，教師會設(shè)計(jì)一些小的游戲活動(dòng)，這些游戲活動(dòng)可以讓學(xué)生更好地融入集體，促進(jìn)學(xué)生交流，為學(xué)生提供更多的鍛煉機(jī)會，而且也可以很好地訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和語言表達(dá)能力。有助于塑造學(xué)生獨(dú)立的人格，培養(yǎng)學(xué)生良好的價(jià)值觀，對學(xué)生今后的發(fā)展也有著重要的意義。

教師在設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)研學(xué)課程時(shí)要注意融入STEAM 元素。要對具體的研學(xué)基地做好地理環(huán)境考察，制定前期的考察制度和研學(xué)計(jì)劃，與當(dāng)?shù)匮袑W(xué)基地的生態(tài)環(huán)境相融合，并制定具體的研學(xué)方案，確保研學(xué)活動(dòng)能對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范科學(xué)的指導(dǎo)和提升。比如在開展觀察與植物相關(guān)的研學(xué)活動(dòng)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生借助當(dāng)?shù)刈匀毁Y源參與研學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生了解水生和陸生植物種類，引導(dǎo)學(xué)生搜集植物名稱和它們的生長習(xí)性，觀察樹葉結(jié)構(gòu)、制作標(biāo)本等等。也可以鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)公園參與研學(xué)等。同時(shí)可以為學(xué)生設(shè)計(jì)具體的研學(xué)方案，比如讓學(xué)生制定計(jì)劃、分工合作、完善設(shè)計(jì)，對方案進(jìn)行優(yōu)化和評價(jià)，等等。通過研學(xué)活動(dòng)的開展，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和整合，幫助學(xué)生在具體的研學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)起對科學(xué)的探究興趣，從而全面提升學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量。

四、多元開發(fā)教學(xué)資源

首先我們可以積極地借助學(xué)校的平臺，來進(jìn)行課程的拓展和開發(fā)。目前學(xué)校開展了專門的科學(xué)課程，因此學(xué)校應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生每學(xué)期參與研究幾個(gè)STEAM 拓展內(nèi)容。比如可以組織學(xué)生在制作單翼或者雙翼飛機(jī)中選擇彈力STEAM拓展內(nèi)容，認(rèn)識橡皮筋的粗細(xì)、質(zhì)量、纏繞方法及外界因素影響模型的航向和航速。學(xué)?？梢詫ｉT開展科技藝術(shù)節(jié)活動(dòng)，讓學(xué)生可以借助身邊的材料進(jìn)行科技發(fā)明和創(chuàng)作?？梢詫⒖茖W(xué)知識和工程設(shè)計(jì)內(nèi)容融入發(fā)明創(chuàng)作中，實(shí)現(xiàn)多個(gè)學(xué)科的整合。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生對材料進(jìn)行認(rèn)真分析，分析它們的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性、創(chuàng)新性，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。其次要注意搭建班級平臺，開發(fā)科學(xué)課程。平時(shí)教師要注意對教材資源積極開發(fā)和利用，比如我們在學(xué)習(xí)光的相關(guān)知識的時(shí)候，可以讓學(xué)生分組利用課余時(shí)間完成簡易太陽能制作。然后可以邀請學(xué)生代表在科學(xué)課堂上介紹本組制作的太陽能，鼓勵(lì)學(xué)生之間互相交流討論，發(fā)表觀點(diǎn)和看法。通過這種方式，可以幫助學(xué)生更好地掌握課本知識，培養(yǎng)其動(dòng)手實(shí)踐能力，拓展學(xué)生的視野。當(dāng)然，可以搭建的平臺的類型是多種多樣的，教師除了借助學(xué)校和班級平臺之外還可以積極地利用社區(qū)和家庭這些平臺，為學(xué)生提供施展才華的空間。借助STEAM 理念可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)各個(gè)學(xué)科的融合，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。

五、引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)

目前的教科版小學(xué)科學(xué)教材囊括了各個(gè)方面的知識，涉及了物質(zhì)世界、生命世界以及宇宙和科技等各個(gè)領(lǐng)域的知識?，F(xiàn)在的教育更側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生探討為什么和做什么，但是這還不能完全地滿足STEAM 教育理念。教師需從學(xué)生的學(xué)情出發(fā)開展教學(xué)活動(dòng)，要充分考慮各個(gè)階段學(xué)生的思維情況，比如三四年級學(xué)生年齡較小，邏輯思維能力偏低，所以教師落實(shí)的教學(xué)活動(dòng)要以直觀感知為主；而五六年級學(xué)生具備了一定的思維能力，可以對知識有較好的理解，教師就可以設(shè)計(jì)相對比較復(fù)雜的教學(xué)案例。而且，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生合作探究知識。比如我們開發(fā)了制作氣糕的課程，選擇采用粗糙的早稻米為原料，將米加入水浸泡一晚后就磨成了米漿。學(xué)生從中掌握了物質(zhì)形態(tài)變化，并確認(rèn)這些環(huán)節(jié)沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，屬于物理變化。同時(shí)，教師讓學(xué)生借助酵母發(fā)酵產(chǎn)生酒精和二氧化碳，使學(xué)生可以掌握化學(xué)變化的本質(zhì)。教師通過開展這些活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，大大地提升了學(xué)生的探究能力。

總而言之，在新的時(shí)代背景下，小學(xué)科學(xué)課程的開展可以融入STEAM 教育理念。小學(xué)科學(xué)教師要分析STEAM 教育理念的內(nèi)涵，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的情況和當(dāng)?shù)刭Y源的實(shí)際情況為學(xué)生開發(fā)課程資源，引導(dǎo)學(xué)生參與研學(xué)活動(dòng)。搭建學(xué)習(xí)平臺，為學(xué)生開發(fā)校本課程，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中參與實(shí)踐，提高學(xué)生的社會意識和科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。