基于STEAM教育理念的小學(xué)課程實(shí)施及推廣探究

王亞斌

（瓜州縣淵泉小學(xué) 甘肅 酒泉 736100）

1. STEAM 教育理念的內(nèi)涵解讀

STEAM 教育理念是一種多領(lǐng)域的綜合教育，其中“s”代表科學(xué)，促使學(xué)習(xí)者掌握世界一般規(guī)律，形成客觀的科學(xué)視角認(rèn)識(shí)事物；“t”代表工程，“e”代表技術(shù)，是學(xué)習(xí)者探索世界的方法；“a”代表藝術(shù)，是豐富學(xué)科之間練習(xí)的紐帶，支持學(xué)生充分發(fā)揮想象力，展開大膽創(chuàng)造；“m”代表數(shù)學(xué)，是拓展思維方式、強(qiáng)化問題分析的工具。STEAM 教育理念作為一種重實(shí)踐的超學(xué)科教育概念，并非是學(xué)科的簡單相加，而是有機(jī)的相互滲透、相互融合，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的跨界、場景的多元、問題的生成以及創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)。

STEAM 教育理念展現(xiàn)出以下特點(diǎn)：第一，主動(dòng)建構(gòu)。STEAM 教育理念以引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的深度思考與主動(dòng)建構(gòu)為基本原則，教師不再是事實(shí)性教育計(jì)劃的執(zhí)行者，而是課程的創(chuàng)造者、主導(dǎo)者與調(diào)試者，承擔(dān)革新課程理念、建構(gòu)課程目標(biāo)、優(yōu)化課程內(nèi)容、創(chuàng)新課程方式的職責(zé)。學(xué)生不再是承載知識(shí)的容器，而是課程的探索者、知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者，在多元場景下，經(jīng)理發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等一些列的建構(gòu)活動(dòng)，獲得知識(shí)、能力與情感。第二，動(dòng)態(tài)生成。STEAM 不同于傳統(tǒng)的單學(xué)科、重知識(shí)的教育方式，將教育視為一種動(dòng)態(tài)的認(rèn)知過程，基于真實(shí)的問題或問題情境，將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)整合為一個(gè)綜合性的課程體系，以課程創(chuàng)生取向代替程序化的單向知識(shí)傳遞，促使師生不斷的產(chǎn)生新的意義感悟與經(jīng)驗(yàn)積累。

2.小學(xué)STEAM 教育理念課程的推廣價(jià)值

STEAM 教育理念是教育改革創(chuàng)新的重大突破，為核心素養(yǎng)的發(fā)展提供新思路，引入小學(xué)教育體系對于課程體質(zhì)增效與學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展具有積極意義。第一，從課程體系角度而言，STEAM 教育理念借助某個(gè)現(xiàn)實(shí)問題或是任務(wù)情境，整合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域展開融合教學(xué)，突出了學(xué)科之間相互影響、相互支持的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生深度挖掘不同學(xué)科的潛在認(rèn)知價(jià)值，提升課程育人能效的深度。與此同時(shí)，打破刻板的學(xué)科界限，將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)融為一體，展開有意義的建構(gòu)，有助于打破依參而教的封閉模式，豐富課程內(nèi)容，拓展學(xué)生的認(rèn)知邊界。由此可見，在STEAM 教育理念的主導(dǎo)下，推動(dòng)小學(xué)課程體系的縱深發(fā)展。第二，從學(xué)生發(fā)展角度而言，STEAM 教育理念推動(dòng)教學(xué)重心由事實(shí)性知識(shí)的解析向?qū)W生主體需求轉(zhuǎn)變，為學(xué)生帶來不一樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，既可以為素養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展賦能，又可以為喚醒學(xué)習(xí)自覺，落實(shí)快學(xué)學(xué)習(xí)、健康成長的教育新要求，真正享受知識(shí)探索之旅。此外，STEAM 模式突出了知識(shí)的整體性，促使學(xué)生在探索中建立結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，獲得有效的科學(xué)探究思維與學(xué)習(xí)方法，提升自主學(xué)習(xí)能力。綜上所述，STEAM 教育理念走進(jìn)小學(xué)教育領(lǐng)域是新時(shí)代教育發(fā)展的時(shí)然，是教育轉(zhuǎn)型的應(yīng)然，也是支持學(xué)生發(fā)展的必然，值得教師展開深入探究。

3.小學(xué)STEAM 教育理念課程的應(yīng)用策略

3.1 以興趣為前提實(shí)現(xiàn)“玩中學(xué)”

教育家布盧姆指出：“學(xué)習(xí)最大的動(dòng)力，是對學(xué)習(xí)材料的興趣”。特別是小學(xué)生以感性思維為主導(dǎo)，興趣驅(qū)動(dòng)的影響力更加深刻。STEAM 教育理念的應(yīng)用需要以激趣為基本前提，點(diǎn)燃學(xué)生主動(dòng)求知的欲望。因此，教師秉持“玩中學(xué)”的底層邏輯，兼顧趣味化與教育性組織教學(xué)活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。主題作為引領(lǐng)課程的主線，教師可以從主題的選擇著手，立足不同視角、針對不同年齡階層，設(shè)計(jì)多元化的課程主題，增強(qiáng)課程的吸引力。以無人機(jī)校本課程為例，教師可以遵循由淺及深的原則設(shè)計(jì)遞進(jìn)式的課程體系，針對知識(shí)儲(chǔ)備薄弱、處于低階思維層次的低年級學(xué)生，圍繞“多旋翼無人機(jī)飛行原理”、“橡皮筋動(dòng)力飛機(jī)留空間探究”兩大主題組織綜合探究活動(dòng)，讓學(xué)生對無人機(jī)的飛行原理建立初步認(rèn)知，淺嘗無人機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐體驗(yàn)，刺激科學(xué)探究意識(shí)萌芽。針對正處于能力塑造與思維轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期的中段學(xué)生，則圍繞“3D 創(chuàng)意打印”、“無人機(jī)的航拍探究”等無人機(jī)駕駛操控主題組織跨學(xué)科實(shí)踐探索，進(jìn)一步深化學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，提升綜合實(shí)踐能力。對于具有一定知識(shí)儲(chǔ)備與生活閱歷、邏輯思維日漸成熟的高年級學(xué)生，以“FPV 眼鏡收發(fā)信號原理”、“無人機(jī)障礙闖關(guān)賽編程”、“基于單片機(jī)的無人機(jī)空氣質(zhì)量檢測與分析”為主題，注重?zé)o人機(jī)飛行原理與創(chuàng)造性應(yīng)用，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造能力。以學(xué)生的興趣為出發(fā)點(diǎn)，以能力發(fā)展為落腳點(diǎn)選擇課程主題，提升課程的適切性，減緩認(rèn)知坡度，提升學(xué)生的探究積極性。

3.2 以問題為主線實(shí)現(xiàn)“思中學(xué)”

認(rèn)知沖突能夠引發(fā)學(xué)生對已知概念的質(zhì)疑，是激發(fā)個(gè)體主動(dòng)探究的又一重要驅(qū)動(dòng)，也是深化思維能力的關(guān)鍵載體。問題則是制造認(rèn)知沖突，引發(fā)深度思考的媒介。因此，教師圍繞課程主題設(shè)計(jì)啟發(fā)性、思辨性的問題，實(shí)現(xiàn)“思中學(xué)”，促成客觀知識(shí)與學(xué)生具身認(rèn)知的深度融合。以“鏤空筆筒”3D打印創(chuàng)意活動(dòng)為例，由主題將信抽殼、列陣、圓角、移動(dòng)等信息技術(shù)知識(shí)與美術(shù)創(chuàng)意、數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)分析等板塊有機(jī)整合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。雖然學(xué)生對3D 創(chuàng)意打印的熱情較高，但是存在空間想象能力薄弱、跨學(xué)科探究能力不足的現(xiàn)實(shí)問題，在實(shí)踐過程中，難免會(huì)遇到各種瓶頸。針對此情況，教師借助問題引導(dǎo)學(xué)生攻克認(rèn)知難點(diǎn)，深化理解層次。首先，在探究之前，借助問題啟發(fā)思路。例如，鏤空筆筒由哪幾部分組成？利用3DOne 軟件設(shè)計(jì)鏤空筆筒需要哪些步驟？你能夠聯(lián)想到哪些學(xué)科知識(shí)？引導(dǎo)學(xué)生展開頭腦風(fēng)暴，搜集、提煉、整合固有知識(shí)體系。其次，在探索過程中，教師針對疑難點(diǎn)進(jìn)行設(shè)問。例如，在筆筒筒口的設(shè)計(jì)與制作中，學(xué)生會(huì)感到無從下手，教師在演示筒口的列陣、圓柱體的繪制等操作時(shí)，進(jìn)行反問，為什么要這樣操作？列陣的類型和步驟是什么？在移動(dòng)時(shí)應(yīng)該注意什么等，促使學(xué)生擺脫“拿來主義”思維，建立批判性學(xué)習(xí)思維，深度思考操作背后的知識(shí)原理。最后，在實(shí)踐結(jié)束之后，教師借助問題引導(dǎo)學(xué)生完成對學(xué)習(xí)過程的復(fù)盤與反思。例如，通過本節(jié)課你收過了什么？在實(shí)踐中遇到了哪些挑戰(zhàn)，是怎樣解決的？在問題的驅(qū)動(dòng)下，促使學(xué)生的思維時(shí)刻保持活躍，形成豐富而深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.3 以項(xiàng)目為載體實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”

“做中學(xué)”是創(chuàng)客教育的直觀體現(xiàn)，也是STEAM 教育理念的深化。教師以項(xiàng)目為載體實(shí)現(xiàn)各學(xué)科知識(shí)的整合，突出學(xué)生的主體地位，在一體化的項(xiàng)目情境下獲得知識(shí)的拓展、能力的發(fā)展與思維的延展。以“設(shè)計(jì)‘走迷宮’游戲”編程主題課程教學(xué)為例，本次課程的重點(diǎn)為根據(jù)走迷宮游戲規(guī)則創(chuàng)造兩個(gè)角色，通過上下左右的移動(dòng)按鍵控制角色走出迷宮。本次項(xiàng)目在科學(xué)維度注重引導(dǎo)學(xué)生專注身邊的科學(xué)規(guī)律和信息，在技術(shù)維度掌握腳本積木的搭建結(jié)構(gòu)，在工程維度了解條件語句在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，在藝術(shù)維度強(qiáng)調(diào)舞臺(tái)與角色的美化，在數(shù)學(xué)方面?zhèn)戎財(cái)?shù)字邏輯與運(yùn)算，旨在通過集體建構(gòu)推動(dòng)綜合素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。具體的項(xiàng)目活動(dòng)流程如下：一是搭建項(xiàng)目情境，布置項(xiàng)目任務(wù)。觀察走迷宮的游戲視頻，提煉游戲規(guī)則，激發(fā)創(chuàng)作興趣。通過發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力，運(yùn)用scratch 軟件設(shè)計(jì)游戲。二是構(gòu)建項(xiàng)目小組，制定項(xiàng)目學(xué)習(xí)計(jì)劃。教師以組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)為原則劃分學(xué)習(xí)小組，小組成員以群策群力的方式確定游戲主題、角色、內(nèi)容，并合理的分配項(xiàng)目分工，編制項(xiàng)目計(jì)劃書。三是組織項(xiàng)目探索，完成作品展示。各小組在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照項(xiàng)目計(jì)劃書完成具體操作，在相互交流中達(dá)成共識(shí)，完成項(xiàng)目制作。在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)計(jì)成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生輪流闡述設(shè)計(jì)思路，師生共同對作品做出客觀評價(jià)。發(fā)揮項(xiàng)目式學(xué)習(xí)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)多學(xué)科的深入融合，以“做中學(xué)”推動(dòng)STEAM 教育理念的切實(shí)落地。

3.4 以生活為背景實(shí)現(xiàn)“用中學(xué)”

STEAM 教育理念的最終落腳點(diǎn)是學(xué)以致用，教師以現(xiàn)實(shí)生活為背景設(shè)計(jì)課程，落實(shí)“用中學(xué)”，促進(jìn)知行合一。例如，教室的窗戶不夠合理，時(shí)常出現(xiàn)窗戶角碰撞受傷的問題。教師以此為切入點(diǎn)設(shè)計(jì)“窗戶智能管家”校本課程，要求學(xué)生運(yùn)用體溫感知技術(shù)，設(shè)計(jì)一款環(huán)保、智能、美觀的窗戶智能管理系統(tǒng)，當(dāng)有人進(jìn)入可能會(huì)發(fā)展碰撞的范圍內(nèi)發(fā)揮警示聲音，提升學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。本課程分為外殼模型、內(nèi)部程序和外殼外觀三個(gè)部分，其中外殼模型涉及角度、長寬高與面積測量等數(shù)學(xué)知識(shí)，內(nèi)化程序設(shè)計(jì)則包含溫度和濕度等科學(xué)概念、scratch 編程技術(shù)，外殼外觀設(shè)計(jì)則需要美術(shù)技能支持。課程的子目標(biāo)包括了解窗角的測量；搜集溫度和濕度的概念；scratch3 編程、Done 建模操作方法；美術(shù)結(jié)構(gòu)、色彩搭配。讓學(xué)生在子目標(biāo)的引導(dǎo)下完成實(shí)地調(diào)查、知識(shí)整理、創(chuàng)意實(shí)踐等活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)與實(shí)際問題之間的聯(lián)系，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)與多種能力服務(wù)于學(xué)習(xí)與生活。

結(jié)束語

總而言之，小學(xué)STEAM 教育理念課程的推廣與應(yīng)用，是深化課程改革的有力嘗試，對于學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展大有裨益。但是不可否認(rèn)，STEAM 教育理念的應(yīng)用尚處于探索階段，落實(shí)將會(huì)面臨諸多現(xiàn)實(shí)問題，這就需要教師擺脫經(jīng)驗(yàn)主義束縛，不斷的革新教育理念，勇于推陳出新、大膽嘗試，并在實(shí)踐中注重反思、總結(jié)與修正，探索一條符合實(shí)際需求的STEAM 教育路徑。