小學(xué)科學(xué)融入STEAM理念的設(shè)計(jì)與實(shí)踐探究

□福建省南平師范學(xué)校附屬小學(xué) 陳巧芳

隨著新課程改革的逐步推進(jìn)，小學(xué)科學(xué)教學(xué)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，也面臨著新的挑戰(zhàn)。STEAM 理念憑借其獨(dú)有的跨學(xué)科性、實(shí)踐性以及合作性?xún)?yōu)勢(shì)在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮著重要的意義與作用，為學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中“像科學(xué)家一樣思考”“像工程師一樣解決問(wèn)題”創(chuàng)設(shè)了契機(jī)、搭建了思維框架。為了教學(xué)效率與成果的雙重提高，確保STEAM理念在實(shí)踐活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)最大化，作為小學(xué)科學(xué)教師，應(yīng)當(dāng)深入理解并把握其中的教育理念，立足STEAM理念的優(yōu)勢(shì)，以項(xiàng)目為中心，驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科探究。本文以“小學(xué)科學(xué)融入STEAM理念的設(shè)計(jì)”為主題，詳細(xì)論述這一教學(xué)策略的意義及應(yīng)當(dāng)遵循的原則，重點(diǎn)探究其落實(shí)與推進(jìn)的實(shí)踐路徑，致力于讓小學(xué)科學(xué)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。

一、小學(xué)科學(xué)融入STEAM理念設(shè)計(jì)的意義

（一）順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的步伐

優(yōu)秀的教育從來(lái)不是“一意孤行”或“固步自封”，教育教學(xué)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)順應(yīng)社會(huì)前進(jìn)的腳步，彰顯時(shí)代特性，在培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展新型人才的同時(shí)，也保證學(xué)生在成長(zhǎng)過(guò)程中具備一定的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。在信息技術(shù)的大背景下，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新已然變得日益重要。為了適應(yīng)高度信息化發(fā)展的社會(huì)，越來(lái)越多的國(guó)家注重培養(yǎng)科技人才。在此背景下，STEAM 理念應(yīng)運(yùn)而生，在教育活動(dòng)中產(chǎn)生了重要的影響。在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中融入STEAM 理念，符合學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，運(yùn)用了學(xué)生思維能力與綜合素養(yǎng)培育的“黃金期”，讓學(xué)生能夠在小學(xué)階段提升思維、加強(qiáng)探索、實(shí)踐應(yīng)用、開(kāi)拓創(chuàng)新，為未來(lái)的發(fā)展奠定了良好的綜合性基礎(chǔ)，也為STEAM 理念的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮提供了良好且合適的平臺(tái)。

（二）STEAM理念與小學(xué)科學(xué)改革方向相契合

在課程改革的初期階段，教育教學(xué)將知識(shí)傳授作為重點(diǎn)，貫徹基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的“雙基”教學(xué)，導(dǎo)致應(yīng)試教育及精英教育大行其道。在“唯分論”的時(shí)代，教育教學(xué)者將關(guān)注點(diǎn)放在如何“教”教材而非學(xué)生如何“學(xué)”教材上，奉行“以教師為主體”而非“以學(xué)生為主體”的課堂教學(xué)模式。長(zhǎng)此以往，學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力由于缺乏發(fā)展的實(shí)踐與空間而嚴(yán)重欠缺。然而近年來(lái)，隨著素質(zhì)教育的發(fā)展與新課程改革的逐步深入，核心素養(yǎng)被正式提出，我國(guó)的課程改革也進(jìn)入到了深化階段。教育部于2017 年2 月對(duì)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行修訂與完善，增設(shè)了技術(shù)與工程模塊，突出強(qiáng)調(diào)了對(duì)科學(xué)態(tài)度以及科學(xué)精神的培養(yǎng)，更強(qiáng)調(diào)了科學(xué)課程中合作、創(chuàng)造、批判思維及想象能力的培養(yǎng)，這無(wú)疑與STEAM理念下探究學(xué)習(xí)模式相契合。因此，在小學(xué)科學(xué)中融入STEAM 理念，可以說(shuō)是教育發(fā)展的一種必然。

二、小學(xué)科學(xué)融入STEAM教育理念所應(yīng)當(dāng)遵循的原則

（一）趣味性原則

在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中，為了將STEAM理念在教學(xué)活動(dòng)中深度貫徹落實(shí)，輔助小學(xué)科學(xué)授課任務(wù)與目標(biāo)的高效完成，教師在制定課程計(jì)劃與課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)從學(xué)生的學(xué)習(xí)階段、學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)具體學(xué)情展開(kāi)詳細(xì)分析。在小學(xué)階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)多以興趣為主導(dǎo)，而小學(xué)科學(xué)學(xué)科的知識(shí)具有一定的抽象性，容易給學(xué)生的理解與掌握造成一定困難。基于此，在小學(xué)科學(xué)融入STEAM理念開(kāi)展教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)遵循趣味性原則，在充分考慮學(xué)生認(rèn)知能力的基礎(chǔ)上，深度把握學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，挖掘?qū)W習(xí)項(xiàng)目中的趣味因素，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的積極性，讓學(xué)生切實(shí)感受到小學(xué)科學(xué)學(xué)科的“內(nèi)里”所在，也讓STEAM在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮理想的成果。

（二）引導(dǎo)性原則

小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合STEAM理念在某種程度上實(shí)現(xiàn)了從“教師為主體”到“學(xué)生為主體”的模式轉(zhuǎn)變，但是這并不意味著教師應(yīng)該讓學(xué)生在小學(xué)科學(xué)STEAM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的過(guò)程中完全獨(dú)立自主地完成學(xué)習(xí)活動(dòng)。在小學(xué)階段，學(xué)生的知識(shí)水平與綜合素養(yǎng)都存在一定的局限性，這些局限性會(huì)導(dǎo)致他們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)中經(jīng)常遇到困難、受到挫折，如果沒(méi)有教師的及時(shí)引導(dǎo)，學(xué)生很有可能會(huì)喪失學(xué)習(xí)的積極性，不利于科學(xué)核心素養(yǎng)的落實(shí)與學(xué)生綜合能力的發(fā)展?；诖?，在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的具體表現(xiàn)進(jìn)行針對(duì)性引導(dǎo)，幫助學(xué)生攻克難關(guān)、少走彎路，提高項(xiàng)目完成的效率，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感。

（三）鼓勵(lì)性原則

優(yōu)秀的教學(xué)一定是有理有情的，在小學(xué)階段，教師的態(tài)度在一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與態(tài)度。基于此，教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)踐過(guò)程中遵循鼓勵(lì)性原則，適當(dāng)減少傳統(tǒng)教學(xué)模式中“時(shí)時(shí)評(píng)、處處評(píng)”的評(píng)價(jià)模式，用平和的心態(tài)正確看待、理性分析學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的錯(cuò)誤，善于抓住學(xué)生在實(shí)踐表現(xiàn)中的閃光點(diǎn)，并且給予適當(dāng)?shù)谋頁(yè)P(yáng)與鼓勵(lì)。來(lái)自教師的鼓勵(lì)與支持是學(xué)生提高學(xué)習(xí)熱情的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，也是實(shí)現(xiàn)從“教師趕著前進(jìn)”到“學(xué)生主動(dòng)前進(jìn)”的重要策略。在以遵循鼓勵(lì)性為原則的教學(xué)過(guò)程中，教師可以采取口頭表?yè)P(yáng)與獎(jiǎng)品獎(jiǎng)勵(lì)相結(jié)合的策略，激勵(lì)學(xué)生再接再厲、不斷前進(jìn)。

（四）總結(jié)性原則

總結(jié)是學(xué)習(xí)成果的反饋，也是教育教學(xué)不斷前進(jìn)的動(dòng)力。因此在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融入STEAM理念時(shí)，教師不僅要對(duì)學(xué)生的完成情況、學(xué)習(xí)情況做好評(píng)估，還應(yīng)當(dāng)分析探究授課效果、課程設(shè)計(jì)等多方面因素，找到存在的不足，對(duì)當(dāng)前所存在的問(wèn)題進(jìn)行學(xué)科研討活動(dòng)。在集思廣益、多方探究后及時(shí)優(yōu)化相關(guān)的教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷提高STEAM 理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的融入性與契合度，幫助學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)、落實(shí)核心素養(yǎng)的同時(shí)，使其掌握更多的綜合性知識(shí)，具備實(shí)踐創(chuàng)新能力。

三、小學(xué)科學(xué)融入STEAM 教育理念的實(shí)踐路徑探究

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，打開(kāi)思維之門(mén)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融入STEAM理念的背景下，課程設(shè)計(jì)的綜合性與復(fù)雜性都會(huì)得到顯著提升。為了保障學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中始終保持著飽滿(mǎn)的熱情與較高的參與度，教師應(yīng)當(dāng)在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓興趣成為課程教學(xué)過(guò)程以及探究過(guò)程中的起點(diǎn)，讓學(xué)習(xí)熱情成為學(xué)生前進(jìn)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、打開(kāi)學(xué)生的思維之門(mén)創(chuàng)設(shè)有利的條件。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師可以在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中利用好學(xué)生的好奇心與求知欲，讓疑問(wèn)成為思維的起點(diǎn)。在項(xiàng)目介紹的過(guò)程中，教師也可以聯(lián)系生活中的真實(shí)情境進(jìn)行展開(kāi)，從而講解問(wèn)題解決的策略。

1.利用學(xué)生疑問(wèn)，進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。

科學(xué)合適的項(xiàng)目設(shè)計(jì)是推動(dòng)小學(xué)科學(xué)STEAM 教育順利有效的重要保障。在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，教師不僅要以科學(xué)教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，與其他學(xué)科進(jìn)行聯(lián)結(jié)，還應(yīng)當(dāng)秉持“以人為本”的教育理念，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的主題及內(nèi)容有好奇心和求知欲，確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)的新奇性與挑戰(zhàn)性?；诖耍處煈?yīng)當(dāng)在教學(xué)實(shí)踐中多觀察、勤思考，找到學(xué)生的起點(diǎn)，并以此為基點(diǎn)進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的延伸。

以教科版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)“風(fēng)的成因”教學(xué)為例，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“風(fēng)”這一部分內(nèi)容很感興趣，在學(xué)習(xí)“風(fēng)的成因”時(shí)，很多學(xué)生都會(huì)對(duì)風(fēng)向及風(fēng)力大小產(chǎn)生的原因提出問(wèn)題，還有的學(xué)生詢(xún)問(wèn)教師：“風(fēng)是無(wú)形無(wú)色的，我們?cè)趺床拍軌蚩匆?jiàn)風(fēng)呢？”為滿(mǎn)足學(xué)生的好奇心與求知欲，教師可以以“風(fēng)的足跡”為項(xiàng)目主題，讓學(xué)生在好奇心的驅(qū)動(dòng)下將感性認(rèn)知與理性認(rèn)知相結(jié)合，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

2.創(chuàng)設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

STEAM 理念下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)是具有生活性的教學(xué)活動(dòng)，與學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與生活理念息息相關(guān)。因此，教師在開(kāi)展STEAM 小學(xué)科學(xué)教學(xué)的活動(dòng)中，應(yīng)當(dāng)充分理解并運(yùn)用我國(guó)著名教育家陶行知先生的生活教育理念，用生活化的教學(xué)方法推進(jìn)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)㈨?xiàng)目學(xué)習(xí)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“從生活中來(lái)，到生活中去”的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生在熟悉的生活現(xiàn)象的作用下實(shí)現(xiàn)探究興趣的進(jìn)一步提升。

再以“風(fēng)的足跡”這一項(xiàng)目主題教學(xué)為例，教師可以在介紹項(xiàng)目及項(xiàng)目探究的初期階段引發(fā)學(xué)生思考：“我們看不見(jiàn)風(fēng)，但是我們是如何感知到風(fēng)的存在呢？風(fēng)在我們的生活中產(chǎn)生了哪些現(xiàn)象？”有的同學(xué)說(shuō)：“風(fēng)吹過(guò)的時(shí)候有時(shí)我們會(huì)感覺(jué)自己被向前推?！庇械耐瑢W(xué)說(shuō)：“風(fēng)吹過(guò)的時(shí)候地上的落葉會(huì)朝著一個(gè)方向向前飄?！边€有的學(xué)生說(shuō)：“風(fēng)吹過(guò)的時(shí)候，旗桿上的旗子會(huì)迎風(fēng)飄揚(yáng)?！睂W(xué)生的回答拉近了項(xiàng)目學(xué)習(xí)與生活之間的距離，成為教學(xué)活動(dòng)順利開(kāi)始的優(yōu)良契機(jī)。此時(shí)，教師則可以引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展風(fēng)向標(biāo)與風(fēng)速儀制作活動(dòng)，為學(xué)生的科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)設(shè)良好的思維契機(jī)。

（二）立足項(xiàng)目?jī)?nèi)容，進(jìn)行科學(xué)探究

科學(xué)探究是STEAM 理念下小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，在完成科學(xué)項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生能夠加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，推動(dòng)核心素養(yǎng)的切實(shí)提升。為了促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)高質(zhì)量、高成果開(kāi)展，教師應(yīng)當(dāng)立足項(xiàng)目?jī)?nèi)容，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與具體學(xué)情，通過(guò)任務(wù)設(shè)計(jì)為學(xué)生提供有效的學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生的探究有方向、有效率。

以“做個(gè)保溫杯”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為例，教師可以給學(xué)生布置以下任務(wù)：第一步，引導(dǎo)學(xué)生在小組討論中依照成本的高低選出用于制作保溫杯的最佳材料；第二步，學(xué)生根據(jù)四個(gè)維度的“保溫杯評(píng)價(jià)量表”分工合作繪制出保溫杯的設(shè)計(jì)圖。

通過(guò)任務(wù)設(shè)計(jì)來(lái)驅(qū)動(dòng)科學(xué)探究只是第一步，為確保教學(xué)效率與成果的雙重提高，教師還應(yīng)當(dāng)針對(duì)所設(shè)計(jì)的任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)探究，充分發(fā)揮自身引導(dǎo)作用，為學(xué)生的探究活動(dòng)起到輔助與輔導(dǎo)的作用。例如，在完成上述任務(wù)第二步“繪制設(shè)計(jì)圖”時(shí)，很多學(xué)生由于缺乏繪制設(shè)計(jì)圖的經(jīng)驗(yàn)與動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)而屢屢遇到困難，這時(shí)候，教師則可以運(yùn)用信息技術(shù)，通過(guò)多媒體設(shè)備制作課件給學(xué)生呈現(xiàn)出一系列的設(shè)計(jì)圖的繪制技巧與實(shí)際案例，并且進(jìn)行立體化與全面性地展示保溫杯的各個(gè)視角與大小細(xì)節(jié)，幫助學(xué)生解決遇到的難題，為接下來(lái)的實(shí)踐活動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）注重實(shí)踐操作，提升應(yīng)用能力

實(shí)踐是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是培養(yǎng)學(xué)生想象力與創(chuàng)造力的良好契機(jī)。因此，在小學(xué)科學(xué)融入STEAM 理念開(kāi)展教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生充足的時(shí)間與空間，讓學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)、自由大膽地開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，既讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐解決學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，又提升了學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。值得注意的是，教師不能因?yàn)樾W(xué)階段學(xué)生年齡尚小，就在實(shí)踐操作中全權(quán)代勞，而應(yīng)當(dāng)積極發(fā)揮主導(dǎo)作用，讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)的創(chuàng)設(shè)中進(jìn)行學(xué)科知識(shí)的動(dòng)手操作，培養(yǎng)應(yīng)用能力，提升創(chuàng)新思維。

在學(xué)習(xí)探究過(guò)程中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位完成教學(xué)任務(wù)。值得注意的是，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)小組的成員構(gòu)成進(jìn)行選擇，致力于保障組內(nèi)學(xué)生各有所長(zhǎng)，構(gòu)建異質(zhì)化小組。在組內(nèi)合作的過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生充分合作、彼此學(xué)習(xí)，并且針對(duì)學(xué)生在任務(wù)完成階段所存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)有效的點(diǎn)撥與引導(dǎo)，讓學(xué)生的任務(wù)完成更為順暢。

（四）注重評(píng)價(jià)反思，讓實(shí)踐回歸思考

評(píng)價(jià)與反思是小學(xué)科學(xué)融入STEAM理念中的重要組成部分，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生明白，完成教學(xué)任務(wù)不意味著完成了項(xiàng)目學(xué)習(xí)，自我反思與自主評(píng)價(jià)也是教學(xué)活動(dòng)中的重要一環(huán)，應(yīng)積極對(duì)自己參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行有意識(shí)地、自覺(jué)地檢查、審視和評(píng)價(jià)，及時(shí)保持有意義的反省，在此過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生一定會(huì)有所收獲——成功的經(jīng)驗(yàn)、失敗的教訓(xùn)以及在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)自己表現(xiàn)的認(rèn)識(shí)等。

不僅如此，教師也應(yīng)當(dāng)優(yōu)化傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系，不僅需要將關(guān)注點(diǎn)放在學(xué)生的學(xué)習(xí)成果上，還應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程以及所表現(xiàn)出的綜合素質(zhì)。只有這樣才能夠找到當(dāng)前教學(xué)活動(dòng)中所存在的問(wèn)題，讓實(shí)踐回歸思考，讓思考推動(dòng)實(shí)踐，促進(jìn)教學(xué)效率與成果的雙重提高，讓STEAM理念真正在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮實(shí)效。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新課程改革的大背景下，STEAM 教育理念憑借其獨(dú)有優(yōu)勢(shì)在教學(xué)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，展現(xiàn)了顯著的成果。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合STEAM理念的過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，深度理解其蘊(yùn)含的意義與價(jià)值，在課程設(shè)計(jì)時(shí)遵循趣味性、引導(dǎo)性、鼓勵(lì)性以及總結(jié)性原則，通過(guò)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)科學(xué)探究、注重實(shí)踐操作以及強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)反思等方式，推動(dòng)教學(xué)成果的不斷發(fā)展，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。