小學(xué)科學(xué)項目化學(xué)習(xí)與STEAM教育理念結(jié)合的路徑探究

摘 要：近年來，隨著教育教學(xué)改革的不斷深入，教師面臨的教學(xué)環(huán)境日益復(fù)雜，要落實的教學(xué)目標(biāo)日益多樣，肩負(fù)的教學(xué)責(zé)任也更大。為此，教師需要不斷地進(jìn)行反思和學(xué)習(xí)，以引入更科學(xué)、更適用的方法，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)社會發(fā)展所需要的人才。而與STEAM教育理念結(jié)合有助于提高項目化學(xué)習(xí)活動的質(zhì)量，這為廣大教師的教學(xué)工作提供了新的方向?；诖?，探究了小學(xué)科學(xué)項目化學(xué)習(xí)與STEAM教育理念結(jié)合的路徑。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；項目化學(xué)習(xí)；STEAM教育理念

作者簡介：郭榮（1979—），女，江蘇省徐州市沛縣張寨鎮(zhèn)中心小學(xué)。

?STEAM教育理念是一種由科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多領(lǐng)域融合的綜合教育理念，強調(diào)多個學(xué)科的交叉與融合［1］。因此，將其引入學(xué)科教學(xué)中，有助于構(gòu)建綜合性的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)各學(xué)科知識、技能的融合，助力學(xué)生綜合能力發(fā)展。同時，其還強調(diào)教學(xué)情境、教學(xué)問題等元素的重要性，這是項目化學(xué)習(xí)活動中教師需要重視的內(nèi)容［2］。因此，教師應(yīng)基于STEAM教育理念來設(shè)計項目式學(xué)習(xí)活動，以幫助學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

教學(xué)資源匱乏是小學(xué)開展科學(xué)教學(xué)存在的一大問題。教師僅僅依靠教材內(nèi)容進(jìn)行理論教學(xué)，借助簡單的多媒體課件進(jìn)行實驗演示，沒有結(jié)合班級學(xué)生的實際學(xué)情來設(shè)計多樣化的學(xué)習(xí)活動，這不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，教師設(shè)計的項目化學(xué)習(xí)活動比較單一，且數(shù)量少，缺乏連貫性和系統(tǒng)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、小學(xué)科學(xué)項目化學(xué)習(xí)與STEAM教育理念結(jié)合的路徑

（一）學(xué)科知識跨界，設(shè)計微項目

STEAM教育理念有別于傳統(tǒng)的單一學(xué)科教學(xué)、重書本知識的教育方式，是一種重實踐的超學(xué)科教育概念。單一技能的發(fā)展已經(jīng)不符合未來社會對人才的需求，綜合型人才在未來會有更大的競爭優(yōu)勢［3］。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要設(shè)計項目化學(xué)習(xí)活動來培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和能力，并融合其他學(xué)科的內(nèi)容或者其他領(lǐng)域的知識，以構(gòu)建綜合性的項目化學(xué)習(xí)體系，促進(jìn)學(xué)生綜合能力發(fā)展，為其未來的學(xué)習(xí)和生活奠定良好的基礎(chǔ)。

例如，在教科版科學(xué)六年級上冊第二單元“地球的運動”的教學(xué)中，制作一個好的地球模型能為本單元所有的實驗活動奠定良好的基礎(chǔ)，便于學(xué)生后續(xù)借助地球模型來模擬地球的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)等。為此，在第1課時“我們的地球模型”的教學(xué)中，教師可以設(shè)計以下微項目來引導(dǎo)學(xué)生制作一個完整的地球模型，如“制作地球模型的技巧”。在這一項目中，學(xué)生需要運用數(shù)學(xué)知識去合理計算地球模型中地殼、地幔、地核的比例。此外，學(xué)生還需要運用美術(shù)技能，將地球模型表面的大致圖案拓印出來，確保地球模型的表面構(gòu)成與實際情況相符。

又如，在六年級下冊第二單元“生物的多樣性”的教學(xué)中，學(xué)生需要認(rèn)識不同的動植物，而為了促使學(xué)生在日常生活中也主動地去了解不同的動植物類型，圍繞本單元的教學(xué)內(nèi)容，教師可以設(shè)計微項目“我的生物記錄本”。在這個項目中，教師可以課時為單位，如在“校園生物大搜索”的課時教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生組隊去觀察和記錄校園中的各種生物，并鼓勵學(xué)生通過拍照、畫畫或者制作簡易標(biāo)本的形式將其記錄下來。在課后，學(xué)生也可以繼續(xù)開展這個項目，不斷豐富記錄的種類，并完善各種動植物的信息，如學(xué)名、價值（藥用或食用）、表象特征等。在這一項目中，學(xué)生需要運用美術(shù)知識和技能，盡可能地還原所記錄的生物樣本。同時，學(xué)生還需要運用語文的寫作技能，將其變?yōu)榭勺x性強的圖文資料。

可見，在STEAM教育理念的指導(dǎo)下，教師設(shè)計的科學(xué)項目活動不僅包含科學(xué)知識和技能，還融合其他學(xué)科的知識和技能，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，使其在分析問題、解決問題的過程中綜合運用各項技能，提高效率。

（二）利用信息技術(shù)，構(gòu)建多元場景

在STEAM教育理念下，教學(xué)強調(diào)實踐性、情境性，旨在幫助學(xué)生形成直觀的認(rèn)識，加深對所學(xué)知識的理解和記憶，使其能夠從生活場景中發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識，進(jìn)而將知識反作用于生活實踐［4］。然而，小學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗有限，生活環(huán)境也比較單一，這不利于他們學(xué)習(xí)和探索豐富的科學(xué)知識。因此，在新的教學(xué)環(huán)境下，教師在創(chuàng)設(shè)項目化學(xué)習(xí)活動時，需要充分利用信息技術(shù)手段來構(gòu)建多元化的項目情境。這不僅是信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)高效融合的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。

以“晝夜交替”的實驗教學(xué)為例，雖然學(xué)生可以通過自己制作的地球模型和手電筒來模擬地球晝夜交替的現(xiàn)象，但往往不夠精確。此外，由于學(xué)生制作的地球模型不夠準(zhǔn)確，實驗效果也可能會大打折扣。因此，在學(xué)生利用自己制作的道具進(jìn)行實驗操作后，教師還需要借助信息技術(shù)手段來進(jìn)行模擬實驗的演示。這樣一方面可以引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范實驗操作，幫助他們掌握實驗技能；另一方面，通過展現(xiàn)立體、真實的實驗場景，學(xué)生可以感受到科學(xué)實驗的魅力，進(jìn)而激發(fā)對科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。比如，教師可以借助信息技術(shù)來演示地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，讓學(xué)生清晰地看到地球在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)過程中的各種變化，如晝夜交替、四季更迭等。這種直觀的展示方式不僅可以幫助學(xué)生更好地理解地球的運動規(guī)律，還可以激發(fā)他們的好奇心和探索欲。

又如，在“多種多樣的動物”的教學(xué)中，由于學(xué)生生活的環(huán)境具有一定的地域性，他們所能觀察到的動物種類是有限的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，也不利于學(xué)生感受生物的多樣性。因此，除了要求學(xué)生分享其在不同環(huán)境中觀察到的動物類型，教師還需要借助信息技術(shù)手段來展示更為復(fù)雜的場景。例如，可以展示海底世界、火山爆發(fā)、原始森林等場景。這些場景中出現(xiàn)的動物是學(xué)生在日常生活中難以見到的，因此可以激發(fā)他們的好奇心和探索欲，培養(yǎng)他們的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

此外，教師還可以利用信息技術(shù)手段來創(chuàng)建虛擬實驗室或在線學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生可以隨時隨地進(jìn)行科學(xué)實驗和探究學(xué)習(xí)。這不僅可以打破時間和空間的限制，還可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源和機會。

可見，利用信息技術(shù)手段來構(gòu)建多元場景是設(shè)計高質(zhì)量項目化學(xué)習(xí)活動的關(guān)鍵。因此，教師應(yīng)該積極探索信息技術(shù)在科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。

（三）設(shè)計問題鏈，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

STEAM教育理念不僅強調(diào)教學(xué)的實踐性、情境性，還十分重視問題的有效生成［5］。通過分析問題、驗證問題，可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，提升其思維能力，這對于增強學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并促使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣具有重要意義［6］。在項目化學(xué)習(xí)中，教師在確定了項目主題和內(nèi)容后，還需要精心設(shè)計一系列驅(qū)動性問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入探索，以確保學(xué)生在項目化學(xué)習(xí)中能夠有序參與活動。特別是對于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生來說，問題鏈的設(shè)計能夠幫助他們始終將精力集中在學(xué)習(xí)活動上，明確自己要完成的任務(wù)，從而制訂科學(xué)的學(xué)習(xí)計劃，進(jìn)行合理的分工，提高任務(wù)完成效率。

以項目“制作地球模型的技巧”為例，為了確保學(xué)生設(shè)計的地球模型能夠還原真實的地球，教師可以設(shè)計以下問題鏈：

1.地球是什么形狀的？是圓形、橢圓形，還是其他形狀？

2.地球上的陸地和海洋是怎樣分布的？

3.在地球模型制作中，人們常常以什么顏色來指代不同的部分？

4.地球的剖析圖是怎樣的？包括地殼、地幔、外核和內(nèi)核等部分。

這些問題不僅能引導(dǎo)學(xué)生去探究真實的地球是什么樣的，還能鼓勵他們結(jié)合所學(xué)內(nèi)容來完善自己的作品。通過思考和回答這些問題，學(xué)生可以更深入地了解地球的結(jié)構(gòu)和特征，從而在制作地球模型時更加得心應(yīng)手。

同樣，在項目“我的生物記錄本”中，教師也應(yīng)該設(shè)計一系列問題來引導(dǎo)學(xué)生。例如：

1.從哪些方面來制作生物繪本更科學(xué)呢？比如生物的學(xué)名、價值、表象特征等。

2.在記錄生物時，應(yīng)該如何準(zhǔn)確地描繪它們的形態(tài)和特征？

3.如何通過繪本展示生物的生活習(xí)性和生存環(huán)境？

這些問題可以引導(dǎo)學(xué)生在自主探究的過程中，從這些方面來完善自己的作品。通過思考和解答這些問題，學(xué)生可以更全面地了解生物的多樣性和復(fù)雜性，從而制作出更加科學(xué)、準(zhǔn)確的生物繪本。

在設(shè)計問題鏈時，教師需要注意以下幾點：（1）問題應(yīng)具有層次性和遞進(jìn)性，要從簡單到復(fù)雜、從表面到深入，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點，逐步引導(dǎo)其進(jìn)行深入探究；（2）問題應(yīng)與項目主題和內(nèi)容緊密相關(guān)，確保學(xué)生在解答問題的過程中能夠加深對項目主題的理解；（3）問題應(yīng)具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性，要能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使他們主動思考，積極探究，發(fā)展思維能力。

總之，設(shè)計問題鏈?zhǔn)琼椖炕瘜W(xué)習(xí)中不可或缺的一環(huán)，可以幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，提高他們的學(xué)習(xí)效率和完成任務(wù)的質(zhì)量。

（四）知識回歸生活，設(shè)計實踐項目

STEAM教育理念強調(diào)了教學(xué)回歸生活、回歸社會和回歸自然的重要性［7］。這一理念旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，使他們將學(xué)習(xí)到的知識和技能轉(zhuǎn)化為真正服務(wù)于生產(chǎn)生活的能力。在當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境中，理論學(xué)習(xí)和實踐脫節(jié)的現(xiàn)象較為普遍，這導(dǎo)致學(xué)生容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)無用的想法。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師不僅要圍繞理論知識創(chuàng)設(shè)項目化學(xué)習(xí)活動，還要設(shè)計實踐活動，以提升學(xué)生的實踐技能，并為他們的才能提供展示機會和平臺。

教科版科學(xué)六年級上冊第三單元“工具與技術(shù)”的知識對于學(xué)生的生活具有重要的意義，學(xué)生可以利用所學(xué)知識和技能設(shè)計省力的工具或有趣的玩具等。例如，在“推動社會發(fā)展的印刷術(shù)”這一課中，教師可以將其與當(dāng)下流行的印章等文創(chuàng)作品的設(shè)計聯(lián)系起來。在日常教學(xué)過程中，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師可能會采購各種各樣的印章，并在學(xué)生取得進(jìn)步或有良好表現(xiàn)時為他們蓋章，以資鼓勵。然而，隨著時間的推移，學(xué)生對某些印章可能會失去興趣，積極性有所降低，而教師一味地采購新的印章并不現(xiàn)實。因此，教師可以設(shè)計“傳統(tǒng)印刷術(shù)——印章我來做”的實踐項目，要求學(xué)生發(fā)揮想象力，利用本課學(xué)到的印刷知識和技能來制作一個有趣的印章。教師可以將受歡迎的幾個印章作為班級的獎勵印章，當(dāng)學(xué)生有良好表現(xiàn)時，為其蓋章。同時，教師也可以組織班級學(xué)生舉辦印章展覽活動。學(xué)生需要為自己的印章撰寫簡介，陳述自己的設(shè)計理念、制作過程以及原材料的獲取等。這樣的實踐活動不僅可以調(diào)動學(xué)生的積極性，還能強化他們的實踐能力。為了讓學(xué)生創(chuàng)作出更多有趣的作品，教師可以對項目內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，如設(shè)計植物類、動漫類、文字類、表情類等不同主題的印章，讓學(xué)生選擇自己擅長或感興趣的主題來進(jìn)行印章的設(shè)計和創(chuàng)作。

此外，教師還可以給學(xué)生展示各種各樣的印章圖案和模型，為他們提供素材參考和靈感。在學(xué)生制作好作品后，教師還需要為學(xué)生的作品提供保存渠道和展覽途徑。例如，可以采用線上線下相結(jié)合的模式。在線上，教師可以將學(xué)生的作品轉(zhuǎn)化為電子圖片上傳到學(xué)校的官網(wǎng)、微信公眾號和家長群等平臺，以獲得更多人的欣賞和點評；在線下，教師可以組織學(xué)生在學(xué)校的文化走廊和操場等場地進(jìn)行展示。

通過設(shè)計和制作印章，學(xué)生可以深入了解印刷術(shù)的歷史和文化，培養(yǎng)文化創(chuàng)新力。同時，實踐項目的開展也有助于提升學(xué)生的動手能力和團(tuán)隊協(xié)作能力，使他們在實踐中不斷探索和創(chuàng)新。

三、總結(jié)

總的來說，小學(xué)科學(xué)項目化學(xué)習(xí)和STEAM教育理念的結(jié)合與新課標(biāo)中的教學(xué)目標(biāo)和要求相契合，在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的同時，還可以促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展。因此，教師應(yīng)結(jié)合STEAM教育理念，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U充，對教學(xué)情境進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，對問題設(shè)計進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并在課前、課中和課后等環(huán)節(jié)設(shè)計不同的項目化學(xué)習(xí)活動。

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