STEAM 理念在小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)領(lǐng)域”教學(xué)中的應(yīng)用

福建省廈門市集美區(qū)僑英小學(xué) 曾彥嵐

STEAM 理念在中小學(xué)教學(xué)中比較流行，主要用于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，科學(xué)技術(shù)也開始飛速發(fā)展。在人才競爭激烈的當(dāng)下，國家開始注重培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)型人才。小學(xué)生是祖國未來的接班人，教師在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，不僅要傳授相關(guān)的科學(xué)知識(shí)內(nèi)容，還應(yīng)該加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)腦能力，提升學(xué)生知識(shí)應(yīng)用的意識(shí)，幫助發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生崇高的科學(xué)精神，促使學(xué)生具備一定的問題解決能力。為此，本文結(jié)合筆者自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探討了STEAM理念下如何有效開展小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)領(lǐng)域”教學(xué)活動(dòng)，以打造高效教學(xué)課堂。

一、目前小學(xué)科學(xué)課程存在的教學(xué)問題

據(jù)調(diào)查，不少教師在開展小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)時(shí)會(huì)采用單向教學(xué)手法，使得教學(xué)過程比較枯燥。常見的有“滿堂灌”和“填鴨式”教學(xué)模式，教師在講解知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，只按部就班地講解教材內(nèi)容中的科學(xué)知識(shí)，忽視了小學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)情況，導(dǎo)致學(xué)生失去了獨(dú)立探究知識(shí)的欲望。在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師過于注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，忽略了學(xué)習(xí)的過程。久而久之，學(xué)生便失去了學(xué)習(xí)的興趣，對學(xué)習(xí)目標(biāo)的定位比較模糊。落后的教學(xué)思想和陳舊的教學(xué)手法，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的態(tài)度消極。

另外，教師在開展小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)時(shí)，偏向于理論教學(xué)。而小學(xué)科學(xué)作為實(shí)踐性較強(qiáng)的科目，具有一定的實(shí)踐價(jià)值。教師沒有給學(xué)生提供充足的實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，影響了學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。因此，筆者認(rèn)為小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)該是趣味與嚴(yán)謹(jǐn)并存，應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)環(huán)境。教師更應(yīng)該重新審視自我，對自身在教學(xué)中扮演的角色有一個(gè)清楚的定位認(rèn)知，使小學(xué)科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容更加豐富，促進(jìn)小學(xué)生的全面發(fā)展。

通過梳理歸納后發(fā)現(xiàn)，目前小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中存在以下幾點(diǎn)問題：第一，教師過于重視理論教學(xué)，忽視培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師的教學(xué)手法比較單一，不利于發(fā)展小學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。第二，教師受到傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念的影響較深，導(dǎo)致在教學(xué)過程中忽視實(shí)踐教育的重要性。學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，限制學(xué)生科學(xué)探究能力的全面發(fā)展。第三，教師就職的流動(dòng)性比較大，有些教師并不具備專業(yè)的科學(xué)教學(xué)條件，導(dǎo)致其在教學(xué)時(shí)沒有充足的知識(shí)儲(chǔ)備量，影響課程教學(xué)的效果。第四，教師對學(xué)生的評價(jià)方式比較單一，缺乏多維度的評價(jià)方式，過于重視學(xué)生的考試成績。教學(xué)模式得不到創(chuàng)新，與STEAM 教育理念背道而馳。

二、分析STEAM 理念背景下的課程改革現(xiàn)狀

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》明確指出需要利用信息技術(shù)手段推進(jìn)高質(zhì)量課堂的建設(shè)，同時(shí)探索STEAM教育模式在中小學(xué)教育中的應(yīng)用，以有效培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神，形成創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。因此，開展STEAM 教育已經(jīng)成為我國課程教育改革的一項(xiàng)關(guān)鍵手段，也是國際上實(shí)現(xiàn)改革教育發(fā)展的熱門話題。據(jù)調(diào)查，目前國內(nèi)外已經(jīng)有許多國家和地區(qū)開始嘗試將STEAM 教育理念應(yīng)用在課程教學(xué)活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教育整合。這種新型的教育思想，不僅可以培養(yǎng)小學(xué)生的邏輯思維，更能提高小學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。

無論是從實(shí)踐方面還是從工具性方面來說，小學(xué)科學(xué)課程都比較符合STEAM 教育理念的基本特征。因而教師應(yīng)該充分利用STEAM 教育理念的特點(diǎn)，開展小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)領(lǐng)域”教學(xué)活動(dòng)。

首先，應(yīng)該轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的方式，以問題驅(qū)動(dòng)的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)，開展動(dòng)手和動(dòng)腦的實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)知識(shí)的探究欲望，從而培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)造能力。例如，在教學(xué)“物體的運(yùn)動(dòng)”這一單元內(nèi)容時(shí)，教師可以提出“物體運(yùn)動(dòng)的速度與什么有關(guān)？”“影響物體運(yùn)動(dòng)快慢的因素有哪些？”等問題，引導(dǎo)小學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)知科學(xué)探究的方法，從而樹立正確的價(jià)值觀念。

其次，加強(qiáng)關(guān)注學(xué)生整體的學(xué)習(xí)過程，突出學(xué)生的主體地位。在小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課程中，會(huì)融合許多抽象的知識(shí)與問題。與傳統(tǒng)的教學(xué)課堂相比，STEAM 教育模式更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同樣在“物體的運(yùn)動(dòng)”這一單元的教學(xué)過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生制作“搖擺鐘”，進(jìn)一步了解關(guān)于擺鐘是如何進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，從而打破學(xué)生的固化思維，激起學(xué)生對科學(xué)知識(shí)的探究興趣。

最后，STEAM 教育模式注重對學(xué)生的多維評價(jià)。從某個(gè)角度來說，STEAM 教育過程本身是開放性的。因此，教師在教學(xué)時(shí)不再只是單純的知識(shí)傳輸者，更是引導(dǎo)者、參與者。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該多用鼓勵(lì)的話語激勵(lì)學(xué)生，充分發(fā)揮出小學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)教育多元化。

三、探究STEAM 理念在“物質(zhì)領(lǐng)域”教學(xué)中的應(yīng)用策略

從上述分析中可以看出，STEAM 教育理念能夠推進(jìn)教育事業(yè)的改革與發(fā)展，創(chuàng)新教學(xué)模式，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的基本需求。小學(xué)科學(xué)本身的綜合特點(diǎn)比較明顯，屬于自然學(xué)科。因此課程內(nèi)容包含了大量的自然科學(xué)、技術(shù)工程、數(shù)學(xué)等方面的知識(shí)，與STEAM 教育理念的特征相符。新時(shí)代小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該深入解讀STEAM 教育理念的內(nèi)涵，并且將其引入小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)領(lǐng)域”教學(xué)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)環(huán)境，全面提高小學(xué)科學(xué)的教學(xué)品質(zhì)。下面筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出幾點(diǎn)關(guān)于STEAM 理念在小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)領(lǐng)域”教學(xué)中的有效應(yīng)用措施。

（一）整合課程資源，創(chuàng)設(shè)STEAM 教學(xué)情境

小學(xué)科學(xué)課程本身的綜合實(shí)踐性比較強(qiáng)，具有信息、數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程等知識(shí)特征。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該積極整合課程內(nèi)容的資源，創(chuàng)設(shè)STEAM 教學(xué)情境，從而培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。由于小學(xué)科學(xué)的知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)之間有著諸多聯(lián)系，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該立足于學(xué)生的實(shí)際情況，深化整合教學(xué)信息資源，為學(xué)生提供更加適合的學(xué)習(xí)資料。隨著時(shí)代的更新和發(fā)展，社會(huì)開始需要大量的復(fù)合型人才，因此，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)該積極引入STEAM 教育理念，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神，提高小學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，促進(jìn)其身心健康發(fā)展。

例如，在教學(xué)“簡單電路”這單元知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)地觀察，讓學(xué)生在日常生活中觀察家里或是學(xué)校的電路情況，了解電路的基本工作原理。新時(shí)代對電力供應(yīng)的需求量比較大，因此學(xué)生需要了解簡單的電路結(jié)構(gòu)，增加一些科學(xué)常識(shí)。教師在教學(xué)時(shí)，可以以生活中常見的“電燈泡”為例，燈泡中的小電珠通過正負(fù)極的導(dǎo)電之后就會(huì)發(fā)亮。為讓學(xué)生對這些簡單的電路原理有更進(jìn)一步的認(rèn)知，教師在教學(xué)時(shí)還可以通過小實(shí)驗(yàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生觀察電路變化。同時(shí)，以小組討論的方式營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。在討論過程中，教師可以要求學(xué)生詳細(xì)描述燈泡會(huì)亮的基本原理，與物理、數(shù)學(xué)、工程等多學(xué)科之間建立知識(shí)聯(lián)系，從而有效拓展學(xué)生的知識(shí)面，達(dá)到STEAM 教育的目的。

（二）優(yōu)化教學(xué)細(xì)節(jié)，提高STEAM 教學(xué)品質(zhì)

STEAM 教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，同時(shí)將跨學(xué)科進(jìn)行融合教育。因此，在具體的教學(xué)指導(dǎo)過程中，教師應(yīng)該優(yōu)化教學(xué)細(xì)節(jié)，將常規(guī)的教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化整合，使得教學(xué)過程更具針對性。由于學(xué)生之間存在個(gè)體差異，在學(xué)習(xí)的過程中可能會(huì)因?yàn)閷W(xué)習(xí)環(huán)境、內(nèi)容或是自身?xiàng)l件等，而造成學(xué)習(xí)差距。因此，為了貼合STEAM 教育特征，教師在實(shí)施小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)該具備分層教學(xué)的意識(shí)。同時(shí)，對學(xué)科特征有一個(gè)細(xì)致的了解，只有這樣才能夠設(shè)計(jì)出與STEAM 教育理念契合度較高的教學(xué)策略。從上述分析中可以看出，傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程更傾向于理論部分，缺乏開展實(shí)踐活動(dòng)。小學(xué)生并沒有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏知識(shí)實(shí)際運(yùn)用以及科學(xué)探究的能力。為此，在優(yōu)化教學(xué)細(xì)節(jié)的過程中，教師應(yīng)該注重小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐性教學(xué)，從而提高STEAM 教學(xué)品質(zhì)。

例如，在教學(xué)“物質(zhì)在變化”這單元的知識(shí)過程中，為了讓學(xué)生能夠直觀看到蠟燭燃燒的變化、鐵生銹的變化等，教師在教學(xué)過程中可以點(diǎn)燃一支蠟燭，讓學(xué)生觀察蠟燭在燃燒的過程中產(chǎn)生白煙、燭光產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生可以從蠟燭加熱的現(xiàn)象中了解物質(zhì)變化的主要特點(diǎn)，同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)的方式初步掌握物質(zhì)變化證據(jù)的收集手段。在整個(gè)過程中，學(xué)生不僅思維意識(shí)被激發(fā)，也能夠手腦并用，深入理解物質(zhì)變化的基本原理。在教學(xué)結(jié)束之后，教師可以要求學(xué)生展示自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，并且匯報(bào)蠟燭在燃燒時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象記錄。由于學(xué)生自身有自然科學(xué)的常識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，因此對蠟燭燃燒這一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)比較熟悉。教師以此進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)，有助于激發(fā)學(xué)生的自然學(xué)科思維。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中，會(huì)從不同的角度去分析，有些學(xué)生從蠟燭冒出白煙去了解物質(zhì)的變化，而有些學(xué)生則是從蠟燭熔化的角度去認(rèn)知物質(zhì)變化的原理。無論是從哪個(gè)方面，優(yōu)化教學(xué)細(xì)節(jié)并應(yīng)用STEAM 教育理念，有助于學(xué)生構(gòu)建科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化學(xué)生對學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，從而樹立正確的學(xué)習(xí)觀念，豐富知識(shí)底蘊(yùn)，為學(xué)生認(rèn)知多種學(xué)科知識(shí)提供強(qiáng)有力的支撐。

（三）升級(jí)教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)STEAM 教學(xué)共享

筆者在分析STEAM 教育特征的過程中了解到，該教育理念提倡“以生為本”。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)該從自身的教學(xué)方式出發(fā)，升級(jí)教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)思想，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式并且完善教學(xué)評價(jià)機(jī)制。因此，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方案的過程中，應(yīng)根據(jù)小學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律，采取新型的教學(xué)模式，強(qiáng)化課堂教學(xué)訓(xùn)練活動(dòng)，促使學(xué)生在多樣化的實(shí)踐訓(xùn)練過程中增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，建立對自然科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知。教師在升級(jí)訓(xùn)練的過程中，不僅要從形式入手，還應(yīng)該拓展訓(xùn)練的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合。利用學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)容量提升思維認(rèn)知，將藝術(shù)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)的教學(xué)資源進(jìn)行整合，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，大大提高學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的參與性。

例如，在“物質(zhì)變化”這一單元中，為能夠更好地觀察鐵生銹的變化過程，教師可以為學(xué)生布置一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)：以日常生活中常見的鐵釘作為材料，開展分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。利用多媒體技術(shù)模擬鐵生銹的過程，給學(xué)生帶來視覺沖擊，加深學(xué)生對“鐵生銹”這一物質(zhì)變化的印象。另外，在開展教學(xué)時(shí)，為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和辨別鐵銹，可以提問：“日常生活中同學(xué)們是否見過生銹的物品？”“鐵生銹前后哪些不同？”學(xué)生在思考的過程中，會(huì)強(qiáng)化對物質(zhì)變化這一知識(shí)特點(diǎn)的認(rèn)知。學(xué)生通過分組觀察鐵釘生銹的過程，并做好及時(shí)的記錄工作。在教學(xué)結(jié)束之后，教師可以要求學(xué)生對鐵生銹的過程進(jìn)行匯報(bào)。大部分學(xué)生會(huì)從鐵釘?shù)念伾ヅ袆e鐵釘是否生銹，還有一部分學(xué)生則是從鐵釘?shù)墓鉂啥纫约坝捕鹊牟煌袛噼F釘是否生銹。為幫助學(xué)生更好地理解鐵釘生銹這一物質(zhì)變化的原理，教師可以開展強(qiáng)化訓(xùn)練，要求學(xué)生猜測鐵在什么環(huán)境條件下會(huì)產(chǎn)生鐵銹，與環(huán)境濕度、溫度以及風(fēng)度是否有必然聯(lián)系？當(dāng)鐵刷上一層黃油后，在同樣的條件下是否還會(huì)產(chǎn)生鐵銹？在這些問題的追問下，引起學(xué)生對物質(zhì)變化這一概念的思考。強(qiáng)化訓(xùn)練運(yùn)用了多學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了STEAM 教學(xué)資源共享，能有效提高小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)的效率。

綜上所述，STEAM 教育理念十分適用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)。為打造高質(zhì)量教學(xué)課堂，實(shí)現(xiàn)教育信息化，教師在開展小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)領(lǐng)域”的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)該深入了解STEAM 教育理念的內(nèi)涵以及該理念的教學(xué)特征，并且在教學(xué)時(shí)積極滲透STEAM 教育理念，從學(xué)生的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)貼合STEAM 理念的教學(xué)策略，以提高小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)的改革，實(shí)現(xiàn)“科技興國”，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的全面發(fā)展。