STEAM教育理念下的“5E”教學模式探索

郝利艷

〔摘? ? 要〕? 小學科學是義務(wù)教育階段具有較強實踐性的課程，側(cè)重對學生科學理念、科學思維、探究實踐等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?！?E”教學模式將教學內(nèi)容分為引入、探究、解釋、拓展、評價等環(huán)節(jié)，可有效推進學生綜合素養(yǎng)的發(fā)展?；诖?，本文首先分析STEAM教育理念下小學科學課堂“5E”教學模式的價值，接著結(jié)合具體教學實踐，提出小學科學“5E”教學模式的應(yīng)用路徑，以期為教師的教學提供參考，全面提高小學科學教學質(zhì)量。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學科學；STEAM教育理念；“5E”教學模式；教學策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 085-087

2022年版《義務(wù)教育科學課程標準》根據(jù)不同學段學生的特點，提出學業(yè)要求、教學策略建議以及學習活動建議等內(nèi)容。強調(diào)小學科學具有綜合性、實踐性，應(yīng)注重探究活動，結(jié)合教材建立真實的教學情境，增強學生對科學探究的興趣，了解科學的本質(zhì)。這一要求與STEAM教育理念下“5E”教學模式的實踐性、情境性等特點具有較高的契合度。因此，結(jié)合小學科學教學實際，深入研究基于STEAM理念的“5E”教學策略，對于推動小學科學教育的改革和創(chuàng)新具有重要價值。

一、STEAM教育理念下小學科學課堂“5E”教學模式的價值

STEAM教育理念強調(diào)跨學科融合和實踐性學習，將科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學融為一體。在STEAM教育理念下“5E”教學模式包括吸引、探究、解釋、遷移、評價等環(huán)節(jié)，通過跨學科的學習和項目實踐培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和團隊合作精神。其中吸引環(huán)節(jié)，教師以問題、展示或引入實驗等形式，激發(fā)學生的興趣和探索欲望，喚起學生對某個主題或概念的好奇心，促進思維和思考的啟動。探究環(huán)節(jié)，學生進行自主學習和探索，通過實驗、觀察、調(diào)查等方式積極獲取知識，理解事物的發(fā)展規(guī)律，并提出問題。解釋環(huán)節(jié)，學生對所探究的現(xiàn)象或問題進行總結(jié)和歸納，并嘗試給出解釋或理論，通過思考、討論和研究資料等方式構(gòu)建知識體系。遷移環(huán)節(jié)，學生以所學知識為基礎(chǔ)，進行進一步遷移和應(yīng)用。評價環(huán)節(jié)，教師通過多元化評價方式對學生的學習情況進行評估，并給予及時反饋，促進學生持續(xù)學習提高。

小學科學課堂上實施“5E”教學模式提供科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學等多個學科的整合，將理論知識與實踐相結(jié)合，促進學生全面發(fā)展。同時，在教學活動中強調(diào)學生為教學主體，教師則起引導和輔助的作用，促進學生深入學習。側(cè)重學習內(nèi)容和情境相結(jié)合，通過真實場景、案例研究等方式，使學生能夠?qū)⒖茖W知識應(yīng)用到實際中去，培養(yǎng)探究和解決問題的能力。突出學生自主探究和合作探究，鼓勵學生進行自主探究，重視學生之間的合作探究，通過小組合作、討論交流等方式，促進學生的互動與合作，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和溝通能力，為學生未來的終身學習奠定堅實基礎(chǔ)。

二、STEAM教育理念下的小學科學課堂“5E”教學策略探索

（一）吸引環(huán)節(jié)：聯(lián)系生活實際，培養(yǎng)學生問題意識

STEAM教育注重通過引發(fā)學生的好奇心和興趣來學習科學知識。吸引環(huán)節(jié)是“5E”教學模式的第一個階段，教師利用問題、實驗、觀察等方式吸引學生，激發(fā)其對科學的興趣，培養(yǎng)問題意識。在課堂開始之初，將科學知識與學生生活經(jīng)驗相結(jié)合，激發(fā)學生對科學的興趣。在感受到生活中存在的問題和現(xiàn)象后，引導學生更加主動地投入學習中。同時吸引環(huán)節(jié)使學生能夠?qū)旧系闹R與實際生活情境聯(lián)系起來，更好地理解所學知識的實際應(yīng)用和意義，從而提高學習效果，為后續(xù)的科學學習打下堅實基礎(chǔ)。

以小學科學“天氣”單元教學為例，吸引環(huán)節(jié)從天氣觀察開始，教師可以提前安排學生觀察當天的天氣狀況，并記錄下來。在課堂上，教師要求學生分享觀察結(jié)果，并引導問題思考：我們?nèi)绾沃澜裉斓奶鞖馐鞘裁?？是否有某些?guī)律可循？教師可以帶領(lǐng)學生到校園的戶外空間進行實地調(diào)查，觀察不同天氣條件下的變化和影響。指導學生觀察云朵、風向、溫度、濕度等因素，并提出問題：為什么有時天很晴朗，有時下雨？為什么冬天會下雪，夏天不會？另外，在吸引環(huán)節(jié)，教師可以提供氣象數(shù)據(jù)和圖表，讓學生觀察和分析天氣的變化，例如溫度、濕度和降水量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表格，引導學生觀察數(shù)據(jù)的變化趨勢，并提出問題：哪個季節(jié)的溫度最高？最后，教師可利用多媒體資源作為引入手段，播放關(guān)于不同天氣現(xiàn)象的視頻，并與學生分享相關(guān)的問題：你在視頻中看到了哪些天氣現(xiàn)象？有什么有趣的發(fā)現(xiàn)？

通過上述教學策略，將生活實際引入科學課堂教學活動中，以問題為引導，觸發(fā)學生的好奇心和問題意識，并為接下來的教學奠基，全面培養(yǎng)學生的科學思維和解決問題的能力。

（二）探究環(huán)節(jié)：鼓勵動手實踐，培養(yǎng)學生探究能力

STEAM教育追求實踐性學習，使學生通過親身實驗、模型制作、設(shè)計等方式，主動參與探究并應(yīng)用科學知識。在探究階段，學生可以進行實驗或觀察，通過親身實踐加深對科學概念和原理的理解，提高實踐能力。在探究過程中，學生提出問題、設(shè)計實驗、觀察現(xiàn)象和分析數(shù)據(jù)，使其能夠獨立思考、質(zhì)疑并解決問題，培養(yǎng)學生的批判性思維能力。另外，動手實踐的探究活動使學生能夠?qū)⑺鶎W知識應(yīng)用于實際問題解決中，增強科學知識的實用性和可操作性。

以小學科學“聲音”一單元教學為例，通過觀看相關(guān)視頻、展示真實的樂器等方式引入主題，激發(fā)學生對聲音的探索熱情。本單元的最后一節(jié)課為《制作我的小樂器》，教師為學生提出探究性問題：“我們?nèi)绾沃谱饕粋€可以發(fā)出聲音的小樂器？”引發(fā)學生思考。將學生分成多個小組，每組根據(jù)學生的興趣和能力制作出喜歡的樂器，引導學生自行設(shè)計方案并選擇材料。在實踐過程中，教師提供必要的指導和幫助，例如展示一些樣例、思路引導等。學生親自動手操作，直至得到能夠發(fā)出聲音的小樂器。小樂器制作完成后，由學生進行演示實驗，觀察和記錄能夠產(chǎn)生的聲音特征，如聲音的強與弱、高與低等。引導學生嘗試改變材料或設(shè)計的因素來觀察對聲音的影響。學生根據(jù)實驗結(jié)果進行思考和分析，探討不同材料和設(shè)計對聲音特征的影響。教師可以引導學生進行討論，并結(jié)合教材內(nèi)容提出問題：“聲音是怎樣產(chǎn)生的？”“我們是如何聽到聲音的？”與課本內(nèi)容相照應(yīng)，并幫助學生總結(jié)出規(guī)律和結(jié)論。

通過探究教學，學生動手制作可以發(fā)出聲音的小樂器，通過動手實踐，培養(yǎng)探究能力。同時在實踐活動中主動思考并解決問題，有助于聲音的理解，實現(xiàn)邊學邊用，學用結(jié)合。

（三）解釋環(huán)節(jié)：強化思維引導，構(gòu)建知識體系

STEAM教育鼓勵學生運用批判性思維、創(chuàng)造性思維和解決問題的能力。在解釋環(huán)節(jié)通過思維引導的方式，培養(yǎng)邏輯思維和表達能力，幫助學生構(gòu)建全面而有條理的知識體系架構(gòu)。此外，幫助學生將已學的知識與新的概念和現(xiàn)象相聯(lián)系，并構(gòu)建起完整的知識體系。通過解釋環(huán)節(jié)的引導，學生將所學的知識應(yīng)用到實際問題中，從而更好地理解和掌握科學知識。另外，鼓勵學生主動探索，并給予相對的自主權(quán)。學生在學習過程中受到引導，而非直接給出答案，需要自主進行思考、實驗和總結(jié)，有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力和問題解決能力，促進知識的聯(lián)系與應(yīng)用。

以《植物的生長變化》一課的教學為例，課前教師為學生提供一個記錄植物生長過程的視頻，引發(fā)學生對植物生長變化的興趣，使其主動參與到課堂上來。接著教師可以向?qū)W生提出問題，激發(fā)他們思考。例如，為什么植物會生長？它們在生長過程中會有哪些變化？通過上述問題，引導學生根據(jù)視頻內(nèi)容和生活實際思考植物的生長變化。學生思考并回答問題后，教師對學生進行系統(tǒng)的知識總結(jié)和解釋，使用圖表、示意圖、PPT等工具，向?qū)W生介紹植物生長的過程和影響因素，并與學生討論相關(guān)概念、原理和規(guī)律。為進一步構(gòu)建完善的知識架構(gòu)，在講解過后，教師可向?qū)W生提供種子和土壤，指導學生對種子進行種植并觀察植物的生長變化。引導學生運用所學知識解決問題，鞏固對植物生長變化的理解。

通過上述解釋環(huán)節(jié)教學，幫助學生建立關(guān)于植物生長變化的知識體系，并培養(yǎng)思維能力和科學探究能力。以思維引導來構(gòu)建知識體系的教學策略，使學生能夠更好地理解科學概念，掌握科學方法，并培養(yǎng)對科學的興趣和探索精神。

（四）遷移環(huán)節(jié)：理論結(jié)合實際，豐富科學內(nèi)容

STEAM教育注重知識的拓展與銜接，在遷移環(huán)節(jié)，在傳授科學知識的基礎(chǔ)上，引導學生主動探究和實踐操作。遷移環(huán)節(jié)可以幫助學生將所學的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，增強對科學概念的理解和記憶。例如，在學習電路的原理后，可以組裝簡單的電路實驗?zāi)Ｐ?，讓學生親身體驗電流的流動和電器的工作原理。另外，遷移環(huán)節(jié)引入更多的科學內(nèi)容和學科交叉。例如，在學習植物生長過程時，可以引導學生實地觀察和采集植物樣本，探究光照、溫度、水分等因素對植物生長的影響。這既增加了科學內(nèi)容的深度和廣度，也促進了學科間的整合與互動。

例如，在《我們與環(huán)境》一課教學中，教師可以在課本教學的基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學生對校園環(huán)境進行實地考察，觀察和記錄環(huán)境中的生物和非生物要素，并引導學生思考它們與人類生活的關(guān)系。同時，為學生提供特定的環(huán)境問題，如垃圾分類、水資源利用等，進行調(diào)查研究，收集相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，并分析問題產(chǎn)生的原因和解決方法。另外，教師可以班級為單位，組織學生參與環(huán)保行動，如組織垃圾清理活動、提倡節(jié)約用水等，通過實際行動讓學生感受到環(huán)境保護的重要性，并提高環(huán)保意識和責任感。

在遷移環(huán)節(jié)，教師充分發(fā)揮引導作用，鼓勵學生自主思考、實踐探索，并及時給予指導和反饋，讓學生將理論與實際相結(jié)合，使科學學習內(nèi)容更加豐富。

（五）評價環(huán)節(jié)：多元教學評價，發(fā)展學生科學素養(yǎng)

STEAM教育強調(diào)對學生綜合能力的評估，而不僅僅以考試成績?yōu)槲ㄒ粯藴省Ｔ谠u價階段，以多元教學評價通過不同的方式和角度對學生的學習情況進行全面評價，包括教師評價、學生自評和同伴互評，促進學生全面發(fā)展科學素養(yǎng)。在教師評價方面，可通過測驗或考試來測試學生對科學概念和實驗技能的掌握，結(jié)合課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況給予評價。根據(jù)評價結(jié)果，給出具體的反饋和建議，幫助學生改進和提高。學生自評方面，可使用問卷、學習日志或者其他形式的反思工具來幫助其進行自我評價。學生在自評過程中需要關(guān)注自身的優(yōu)勢和不足，并設(shè)定合理的目標來改進學習。同伴互評方面，可組織小組活動互評，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，提高科學學習的效果。教師可根據(jù)學生的不同特點和需求，靈活運用多元評價方式，幫助學生成為具有良好科學素養(yǎng)的學習者。

三、結(jié)語

綜上所述，STEAM教育理念下的小學科學課堂采用“5E”教學模式，引導學生進行探索、激發(fā)興趣、建立知識、應(yīng)用技能和評估學習。這一教學模式讓學生成為科學的實踐者。構(gòu)建完善的教學知識體系，同時注重學習效果的評價，有利于提高學生的科學素養(yǎng)，為后續(xù)的學習與發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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