利用STEAM理念助推小学科学课堂教学——以“一张纸的奥秘”为例

江婉婷

(湖北省武昌水果湖第二小学 湖北武汉 430000)

STEM教育理念起源于20世纪80年代，美国国家科学委员会最早在其描述多学科教学的相关政策和文件里提到STEM一词，标志着STEM教育模式的诞生。2006年，美国教育学家在原有的STEM教育模式基础上又加入了艺术（Arts）科目，STEM教育从此变为STEAM教育，让学生从更多的视角认识学科之间的相互联系，既能培养学生的科学素养，也能培养学生的艺术素养。STEAM教育体系经过20多年的发展，取得了一定的成果。学生通过自己动手完成自己感兴趣的项目，能够培养学生的探索精神。所以，STEAM教育理念特别适合小学科学课程的应用，培养学生在科学和技术方面的创新意识和动手能力。

一、STEAM教育理念的基本内涵

小学STEAM教育理念是一种融合科学、技术、工程、艺术、数学五大领域的新型教育理念，不仅包含五门学科的知识内容，还融合了五门学科内各种优秀的思想和教学手法，继承了不同学科内优秀的实践活动和精神内涵。

二、小学科学教学现状分析

（一）教师教学理念差异化

小学科学课程是全面提高每一位学生的科学素质作为其核心理念。在科学课的实践过程中，有些科学教师将对科学知识的理解和掌握，作为科学课的核心任务，使得科学教学课是为了教知识而教知识，教师为课堂的中心，忽略学生的主体地位。而且，在实习中发现，有些教师也基本上采用传统的灌输式模式进行教学，脱离生活实际，机械式地灌输科学知识，整节课全是围绕手中仅有的课本进行讲授，而学生对科学课的态度也并不是很热情，整节课只是在画重点、记知识，课堂上缺少对学生科学态度和科学精神的培养。

（二）课程设置孤立化

小学科学课程包含的内容非常广泛，主要有物质科学、生命科学、地球科学、设计和技术四个领域，这四个领域有可以细分为许多小领域，总体来说，科学课的内容来源多样化。因此，科学课程应与其他的一些学科如数学、自然、社会等紧密相连。但在实践过程中发现，部分教师仅仅围绕课本中仅有的知识点进行讲解，并没有与其他学科进行融合、拓展与应用，导致科学课程被孤立，学生也没有完全理解和应用科学知识，只是生硬地死记硬背，教师缺少对学生实践能力和创新能力的培养。

三、STEAM理念对小学科学课的指导意义

笔者从课堂形式、实际应用、能力提升、思维发展等多个方面探寻STEAM教学相比于传统小学科学教学的不同和优势，以不断丰富小学科学课堂教学方式。

（一）教师在教学中的角色定位

新时代教学对教师的要求是以学生为课堂本位，在融合了STEAM教育理念的小学科学课程中，教师应帮助学生打开一扇科学世界的窗户，培养学生的创造力、想象力、逻辑思维能力、动手能力，让他们条理清晰、可根据实际情况制定合理的计划和目标，并为此开展实际行动，从中总结经验、收获知识。例如，教师应多采用真实的情境教学方式，在课堂上进行实验演示时，在讲解相关实践知识后，引导学生自主完成实验内容，让学生充分发挥想象力和创造力，创作出具有个人特色的作品。教师要明确自己在其中只是发挥引导作用，不能左右学生的判断。无论最后实验是否成功，学生都可以在实践中充分锻炼动手能力，在这一过程中灵活运用所学知识，激发其对科技、工程类学科的兴趣，把想象付诸实践，从而在这个过程中找到自信和激情。

（二）注重合作交流，给足探究时间

STEAM教学是融合了科学、技术、工程、艺术和数学等多学科于一体的跨学科学习方式，更注重不同学科知识之间的重构、融合等。同时，该方式也更强调合作学习。在大量的探究实践中，学生采取交流讨论方式，在探究中贡献自己的智慧、表达自己的想法，但需要在不断的交流中统一意见，以实现个体的差异发展。

（三）坚持学有所用，解决实际问题

STEAM教学理念强调教学从实际出发，让学生所获得的认知和能力能够解决现实问题。在教学前，教师需认真预设教学内容与现实生活的联系，坚持学有所用。《义务教育小学科学课程标准》指出“小学科学是一门实践性课程”，这就要求教学从学生熟悉的日常生活出发，使学生通过亲身经历实践活动，掌握科学技能、理解科学概念。

四、基于STEAM理念的小学科学课的教学设计流程

（一）确定主题

STEAM课程教学主要以项目学习的方式开展，对设计课程而言，主题的设计、选择是至关重要的。教师从实际生活经验出发选择与现实生活息息相关的主题，不仅能让学生学会知识，而且能使其灵活运用知识解决实际问题，逐步形成举一反三的能力。主题是一个大的范围，应包含与主题关联的一个个项目。学生通过完成一个个项目从而掌握解决整个问题的方法。这就要求主题具有可拓展性、开放性和灵活性，能使学生在掌握知识的同时又不限制个性发展。

以STEAM教育课程案例“一张纸的奥秘”为例，纸是学生日常生活、学习中接触最多的物品之一，通过生活中最常见的一张A4引导学生探索几何、力学方面的知识。通过贴近学生生活的主题，让学生通过亲自动手实验，感受到科学的神奇奥秘。

（二）界定目标

从知识与技能维度来看，主要是让学生掌握学科知识与技能，培养能力。教师界定科学学科目标的主要依据为2017年2月颁布的《义务教育小学科学课程标准》。该标准提出科学学科教学的目标主要是培养学生探究能力和合作能力。教师在界定目标时要注意结合生活中的实际，选择的目标应是学生通过动手动脑实践能实现的[1]。STEAM课程教学的核心是将知识点整合起来，为了将知识点串联起来就要找出其内在联系，只有明确课程目标才能更好地将知识融合。课程教学的最终目的是培养学生的能力。因此，做STEAM课程设计，界定课程目标是至关重要的一步。STEAM课程是科学、技术、工程、人文、数学等多学科的融合。STEAM课程目标应根据以上学科的课程标准来设计[2][3]。

（三）设计项目

STEAM课程主要以项目学习的方式进行教学，每个主题包含2～8个项目。项目数量过多，整个课程过于繁杂不利于学习，而项目过少则会影响课程连续性和系统性。每个项目难度和涉及的范围应有梯度，螺旋式上升，让学生层层递进地学习。以“一张纸的奥秘”中所设置的项目为例，如下图所示。

图为“一张纸的奥秘”层层递进的三个项目。

（四）选择知识点

教师针对所选取的课程目标确定知识范围，从学科标准中选取知识点，但数量不宜过多。知识点多就会导致设计内容多，难度和复杂度不适宜。此外，教师要选择易于实践且能够动手操作的知识点，尽量避免选择晦涩难懂的理论类知识点。

（五）设计活动

设计活动主要是为了让学生通过完成活动从而掌握知识点。教师设计活动应注意：一个活动包含不止一个知识点，教师需要用一个主体知识引导活动主线，一个活动包含的知识点不宜过多。活动设计应该包含教学基本步骤且存在一定的逻辑关系。笔者将活动步骤分为课题导入、科学探究、设计制作和合作分享四个环节。教师设计活动是围绕项目知识点进行的，难度由浅入深螺旋式上升，让学生依次完成若干个活动，掌握知识，达成目标。学生完成整个主题的若干个活动项目，应实现提升能力的目标[4]。

（六）多元评价

由于STEAM课程目标维度多且项目活动复杂，笔者采用多元评价的方式对设计的课程内容进行评价。多元评价要做到评价目标多元化、评价主体多元化，评价方法多元化。一是评价目标多元化：传统教学目标评价通常是对三维目标（知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观）的评价，新的评价不仅要做三维目标评价，还要做STEAM的五个维度评价，补充评价选取的目标是否具有多个维度，是否通过课程内容的设计达到了预定的目标。STEAM课程教学的成果主要是产品，因此。教师在评价学生能力是否得到提升的同时要关注成果能否体现预定的目标。二是评价主体多元化：评价主体除了学生，还有教师及专家等，主要是评价学生的创新能力、思维等能力是否得到提升。三是评价方法多元化：STEAM课程的评价是形成性评价和总结性评价的结合（下图所示），教师综合运用多种方式进行评价，如观察记录、访谈法及汇报展示等。教师采用真实性评价的方式做评价，鼓励学生运用多媒体展示作品，积极自评、互评，以促进学生思考能力的提升[5]。

图为“一张纸的奥秘”过程评价表。

五、结束语

STEAM教育理念在我国小学科学课中的应用还处在初级阶段，很多方式和方法都需要教师不断揣摩和改进。在实际教育过程中，教师要通过STEAM教育理念在科学课中的具体应用不断总结实践经验，充分发挥STEAM教育理念的优势，提高小学科学课的效果和教学质量。小学科学教师要通过自己不断的努力和研究，提高自身的教学水平和各种科学知识储备，在科学课上增强学生对各科知识的了解及综合运用，全方位培养学生的科学素养和创新能力。不同地区的教育工作者应该广泛交流，取长补短，真正让STEAM教育理念助推小学科学课堂教学，并切实利用其为我国的教育事业做出贡献。