STEAM教育理念下的“5E”教学模式探索

郝利艳

〔摘    要〕  小学科学是义务教育阶段具有较强实践性的课程，侧重对学生科学理念、科学思维、探究实践等核心素养的培养。“5E”教学模式将教学内容分为引入、探究、解释、拓展、评价等环节，可有效推进学生综合素养的发展。基于此，本文首先分析STEAM教育理念下小学科学课堂“5E”教学模式的价值，接着结合具体教学实践，提出小学科学“5E”教学模式的应用路径，以期为教师的教学提供参考，全面提高小学科学教学质量。

〔关键词〕  小学科学；STEAM教育理念；“5E”教学模式；教学策略

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  10    085-087

2022年版《义务教育科学课程标准》根据不同学段学生的特点，提出学业要求、教学策略建议以及学习活动建议等内容。强调小学科学具有综合性、实践性，应注重探究活动，结合教材建立真实的教学情境，增强学生对科学探究的兴趣，了解科学的本质。这一要求与STEAM教育理念下“5E”教学模式的实践性、情境性等特点具有较高的契合度。因此，結合小学科学教学实际，深入研究基于STEAM理念的“5E”教学策略，对于推动小学科学教育的改革和创新具有重要价值。

一、STEAM教育理念下小学科学课堂“5E”教学模式的价值

STEAM教育理念强调跨学科融合和实践性学习，将科学、技术、工程、艺术和数学融为一体。在STEAM教育理念下“5E”教学模式包括吸引、探究、解释、迁移、评价等环节，通过跨学科的学习和项目实践培养学生的创新思维、问题解决能力和团队合作精神。其中吸引环节，教师以问题、展示或引入实验等形式，激发学生的兴趣和探索欲望，唤起学生对某个主题或概念的好奇心，促进思维和思考的启动。探究环节，学生进行自主学习和探索，通过实验、观察、调查等方式积极获取知识，理解事物的发展规律，并提出问题。解释环节，学生对所探究的现象或问题进行总结和归纳，并尝试给出解释或理论，通过思考、讨论和研究资料等方式构建知识体系。迁移环节，学生以所学知识为基础，进行进一步迁移和应用。评价环节，教师通过多元化评价方式对学生的学习情况进行评估，并给予及时反馈，促进学生持续学习提高。

小学科学课堂上实施“5E”教学模式提供科学、技术、工程、艺术和数学等多个学科的整合，将理论知识与实践相结合，促进学生全面发展。同时，在教学活动中强调学生为教学主体，教师则起引导和辅助的作用，促进学生深入学习。侧重学习内容和情境相结合，通过真实场景、案例研究等方式，使学生能够将科学知识应用到实际中去，培养探究和解决问题的能力。突出学生自主探究和合作探究，鼓励学生进行自主探究，重视学生之间的合作探究，通过小组合作、讨论交流等方式，促进学生的互动与合作，培养学生的团队协作和沟通能力，为学生未来的终身学习奠定坚实基础。

二、STEAM教育理念下的小学科学课堂“5E”教学策略探索

（一）吸引环节：联系生活实际，培养学生问题意识

STEAM教育注重通过引发学生的好奇心和兴趣来学习科学知识。吸引环节是“5E”教学模式的第一个阶段，教师利用问题、实验、观察等方式吸引学生，激发其对科学的兴趣，培养问题意识。在课堂开始之初，将科学知识与学生生活经验相结合，激发学生对科学的兴趣。在感受到生活中存在的问题和现象后，引导学生更加主动地投入学习中。同时吸引环节使学生能够将书本上的知识与实际生活情境联系起来，更好地理解所学知识的实际应用和意义，从而提高学习效果，为后续的科学学习打下坚实基础。

以小学科学“天气”单元教学为例，吸引环节从天气观察开始，教师可以提前安排学生观察当天的天气状况，并记录下来。在课堂上，教师要求学生分享观察结果，并引导问题思考：我们如何知道今天的天气是什么？是否有某些规律可循？教师可以带领学生到校园的户外空间进行实地调查，观察不同天气条件下的变化和影响。指导学生观察云朵、风向、温度、湿度等因素，并提出问题：为什么有时天很晴朗，有时下雨？为什么冬天会下雪，夏天不会？另外，在吸引环节，教师可以提供气象数据和图表，让学生观察和分析天气的变化，例如温度、湿度和降水量的统计数据表格，引导学生观察数据的变化趋势，并提出问题：哪个季节的温度最高？最后，教师可利用多媒体资源作为引入手段，播放关于不同天气现象的视频，并与学生分享相关的问题：你在视频中看到了哪些天气现象？有什么有趣的发现？

通过上述教学策略，将生活实际引入科学课堂教学活动中，以问题为引导，触发学生的好奇心和问题意识，并为接下来的教学奠基，全面培养学生的科学思维和解决问题的能力。

（二）探究环节：鼓励动手实践，培养学生探究能力

STEAM教育追求实践性学习，使学生通过亲身实验、模型制作、设计等方式，主动参与探究并应用科学知识。在探究阶段，学生可以进行实验或观察，通过亲身实践加深对科学概念和原理的理解，提高实践能力。在探究过程中，学生提出问题、设计实验、观察现象和分析数据，使其能够独立思考、质疑并解决问题，培养学生的批判性思维能力。另外，动手实践的探究活动使学生能够将所学知识应用于实际问题解决中，增强科学知识的实用性和可操作性。

以小学科学“声音”一单元教学为例，通过观看相关视频、展示真实的乐器等方式引入主题，激发学生对声音的探索热情。本单元的最后一节课为《制作我的小乐器》，教师为学生提出探究性问题：“我们如何制作一个可以发出声音的小乐器？”引发学生思考。将学生分成多个小组，每组根据学生的兴趣和能力制作出喜欢的乐器，引导学生自行设计方案并选择材料。在实践过程中，教师提供必要的指导和帮助，例如展示一些样例、思路引导等。学生亲自动手操作，直至得到能够发出声音的小乐器。小乐器制作完成后，由学生进行演示实验，观察和记录能够产生的声音特征，如声音的强与弱、高与低等。引导学生尝试改变材料或设计的因素来观察对声音的影响。学生根据实验结果进行思考和分析，探讨不同材料和设计对声音特征的影响。教师可以引导学生进行讨论，并结合教材内容提出问题：“声音是怎样产生的？”“我们是如何听到声音的？”与课本内容相照应，并帮助学生总结出规律和结论。

通过探究教学，学生动手制作可以发出声音的小乐器，通过动手实践，培养探究能力。同时在实践活动中主动思考并解决问题，有助于声音的理解，实现边学边用，学用结合。

（三）解释环节：强化思维引导，构建知识体系

STEAM教育鼓励学生运用批判性思维、创造性思维和解决问题的能力。在解释环节通过思维引导的方式，培养逻辑思维和表达能力，帮助学生构建全面而有条理的知识体系架构。此外，帮助学生将已学的知识与新的概念和现象相联系，并构建起完整的知识体系。通过解释环节的引导，学生将所学的知识应用到实际问题中，从而更好地理解和掌握科学知识。另外，鼓励学生主动探索，并给予相对的自主权。学生在学习过程中受到引导，而非直接给出答案，需要自主进行思考、实验和总结，有利于培养学生的自主学习能力和问题解决能力，促进知识的联系与应用。

以《植物的生长变化》一课的教学为例，课前教师为学生提供一个记录植物生长过程的视频，引发学生对植物生长变化的兴趣，使其主动参与到课堂上来。接着教师可以向学生提出问题，激发他们思考。例如，为什么植物会生长？它们在生长过程中会有哪些变化？通过上述问题，引导学生根据视频内容和生活实际思考植物的生长变化。学生思考并回答问题后，教师对学生进行系统的知识总结和解释，使用图表、示意图、PPT等工具，向学生介绍植物生长的过程和影响因素，并与学生讨论相关概念、原理和规律。为进一步构建完善的知识架构，在讲解过后，教师可向学生提供种子和土壤，指导学生对种子进行种植并观察植物的生长变化。引导学生运用所学知识解决问题，巩固对植物生长变化的理解。

通过上述解释环节教学，帮助学生建立关于植物生长变化的知识体系，并培养思维能力和科学探究能力。以思维引导来构建知识体系的教学策略，使学生能够更好地理解科学概念，掌握科学方法，并培养对科学的兴趣和探索精神。

（四）迁移环节：理论结合实际，丰富科学内容

STEAM教育注重知识的拓展与衔接，在迁移环节，在传授科学知识的基础上，引导学生主动探究和实践操作。迁移环节可以帮助学生将所学的理论知识与实际应用相结合，增强对科学概念的理解和记忆。例如，在学习电路的原理后，可以组装简单的电路实验模型，让学生亲身体验电流的流动和电器的工作原理。另外，迁移环节引入更多的科学内容和学科交叉。例如，在学习植物生长过程时，可以引导学生实地观察和采集植物样本，探究光照、温度、水分等因素对植物生长的影响。这既增加了科学内容的深度和广度，也促进了学科间的整合与互动。

例如，在《我们与环境》一课教学中，教师可以在课本教学的基础上，带领学生对校园环境进行实地考察，观察和记录环境中的生物和非生物要素，并引导学生思考它们与人类生活的关系。同时，为学生提供特定的环境问题，如垃圾分类、水资源利用等，进行调查研究，收集相关资料和数据，并分析问题产生的原因和解决方法。另外，教师可以班级为单位，组织学生参与环保行动，如组织垃圾清理活动、提倡节约用水等，通过实际行动让学生感受到环境保护的重要性，并提高环保意识和责任感。

在迁移环节，教师充分发挥引导作用，鼓励学生自主思考、实践探索，并及时给予指导和反馈，让学生将理论与实际相结合，使科学学习内容更加丰富。

（五）评价环节：多元教学评价，发展学生科学素养

STEAM教育强调对学生综合能力的评估，而不仅仅以考试成绩为唯一标准。在评价阶段，以多元教学评价通过不同的方式和角度对学生的学习情况进行全面评价，包括教师评价、学生自评和同伴互评，促进学生全面发展科学素养。在教师评价方面，可通过测验或考试来测试学生对科学概念和实验技能的掌握，结合课堂表现和作业完成情况给予评价。根据评价结果，给出具体的反馈和建议，帮助学生改进和提高。学生自评方面，可使用问卷、学习日志或者其他形式的反思工具来帮助其进行自我评价。学生在自评过程中需要关注自身的优势和不足，并设定合理的目标来改进学习。同伴互评方面，可组织小组活动互评，帮助学生发现自己的不足之处，提高科学学习的效果。教师可根据学生的不同特点和需求，灵活运用多元评价方式，帮助学生成为具有良好科学素养的学习者。

三、结语

综上所述，STEAM教育理念下的小学科学课堂采用“5E”教学模式，引导学生进行探索、激发兴趣、建立知识、应用技能和评估学习。这一教学模式让学生成为科学的实践者。构建完善的教学知识体系，同时注重学习效果的评价，有利于提高学生的科学素养，为后续的学习与发展奠定良好基础。

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