STEAM教育理念下小學科學教學的探索

蔣招義

摘要：小學科學課程作為具備綜合性特點的自然學科，在學科內容和內涵上與自然科學、技術、工程、藝術、數學等領域都有密切聯系，因此引入STEAM教育理念，對小學科學課程教學質量提升具有積極意義。作為現代教育工作者，我們當前的需要做到就是結合實際教學需求，做好課程教學資源整合，強化對學生的引導，創設STEAM教育教學情境，實現教育資源共享，為學科核心素養培養目標實現提供支撐。

一、課程資源整合，創設STEAM教育下的科學教學情境 ，縱觀全球教育發展，不難發現STEM教育是未來教育發展的方向。STEM教育具有跨學科性、趣味性、情境性、協作性的特點。對比傳統教育，STEM教育更符合現人才培養的要求。21世紀初，我國開始實施科學課程的教學，意在培養具有科學素養的復合型創新人才。對比STEM教育與科學課程的培養目標，可以發現二者在培養目標上是具有一致性的。因此，我們可以借鑒STEM教育的教育理念以解決小學科學教學中評價方式的困境。

關鍵詞：STEM教育;小學科學;評價方式

隨著科技的不斷發展，社會對人才需求的層次不斷提高，以培養創新復合型人才為目標的STEM教育被提上議程。縱觀全球教育發展，發現STEM教育是未來教育發展的方向。在我國，小學科學承擔著培養學生科學素養和創新能力的任務。對比兩者的培養目標，可以發現它們在培養目標上是具有一致性的。因此我們可以將STEM教育的教育理念應用于改進科學教學中評價方式的困境。

一、STEM教育的起源與發展

STEM教育即科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱。STEM教育是上世紀末美國政府為了解決科技人才培養的瓶頸問題提出的。STEM教育的目標是提升學習者的STEM素養。STEM教育是一種教學策略，其核心目標是通過靈活應用探究性學習、基于項目學習和基于設計學習等學習方式，來培養學習者綜合利用STEM知識解決現實問題的能力。本文將從評價方式出發，結合STEM教育的教育理念提出對策以改善科學教學評價。

二、STEM教育的核心特征

STEM教育要求培養學習者綜合運用各專業知識解決現實問題的能力。從培養目標可以看出，在進行STEM教育時，它所包括的四門學科的教學必須是緊密相連的，且以整合的教學方式來培養學生掌握和運用知識解決問題的能力。一門融合了STEM教育理念的課程會有以下幾點核心特征：跨學科性、趣味性、情境性、協作性。

（一）跨學科性

STEM教育不同于分科課程，它是基于某一話題的基礎將涉及這一話題的相關科學、技術、工程、數學等學科的知識進行統整的思考與運用，這樣的教學手段是對現實世界各部分相聯系的真實反映，彌補了分科課程的不足。

（二）趣味性

STEM教育在實施過程中，要保證問題和活動的設計可以在達成教學目標的前提下具有趣味性且足以調動學生的學習動機。它倡導將學習任務游戲化，在學習過程中激發學生的學習動機。

（三）情境性

情境性對于學生學習具有重要意義。STEM教育要求學習活動開展要具有情境性，要求結合現實問題，通過學生的自主探究來完成教學任務。STEM教育的目標之一就是讓學生獲得將知識情境化應用的能力，同時能夠理解和辨識不同情境中的知識表現。STEM教育強調知識是學習者通過學習環境互動建構的產物，情境不同學習也不同。只有當學習鑲嵌于某一情境中才是有意義的學習。

（四）協作性

以往我們并不重視學生協作能力的培養，所以導致了學習者自主合作意識欠缺。STEM教育要求學習者在群體協同合作中能夠互相協作，最終達到活動目標。它提出的問題具有跨學科性、挑戰性。這樣的問題如果由學習者單人來探索難度可想而知，如果多個學習者合作的話就可以降低任務難度。

三、課程資源整合，創設STEAM教育下的科學教學情境

優化學科核心素養培養效果是目前各學科教師應該重視和承擔的教學任務。因此，我們在指導小學科學教學活動的過程中，也要結合該學科實用性、綜合性的特點，切實融入技術、工程、藝術、數學等跨學科知識素材，為學生提供更高質量的教學資源，以學生為主體構建有效課堂。合理創設教學情境利于學生主動構建科學學科知識和跨領域知識的關系，獲得多元思維發展可能性。如教科版小學科學《陽光下的影子》，筆者在指導這部分知識教學活動的過程中，主動引導學生實地觀察，讓學生在校園中借助參照物計算太陽的高度、確定其位置。我用平臂疊拳法測量太陽的高度，并鼓勵學生模仿，然后記錄數據。通過這節課的實踐活動，學生對“影子”有了深刻認識，之后我引導學生深入觀察、合作探討，并布置了小組合作學習的問題：“陽光下影子的變化有什么規律？”學生結合問題內容展開探討，課堂教學氛圍十分熱烈。這節課的實踐操作活動中，我們充分利用了數學知識，測量和計算都體現了數學的工具性和實用性。

四、小學科學教學中評價方式存在的問題與解決對策

筆者調研期間發現：在教學中問題最突出的是評價方式。筆者以STEM教育的教育理念為理論指導結合教科版小學科學五年級下冊內容給出改進評價方式的對策。

（一）小學科學課程評價方式存在的問題

調研期間，筆者發現科學課程在評價方面存在著評價方式單一的問題。一線科學課程的評價方式為：考查內容多是識記內容。考試前，教師會“劃重點”，學生對重點進行背誦就可以得到高分。這樣的評價方式很難發揮真正的評價作用。

（二）針對存在問題的解決對策

科學課程操作性強，要求教師與學生均要動手參與到探究中。因此課程的評價不應僅以試卷為依據，還要加入學生作品。奧蘇貝爾倡導有意義學習，要求符號所代表的新知識與學習者認知結構中已有的適當概念建立起非人為的、實質性的聯系。僅憑死記硬背得來的知識，不僅不能與學習者認知結構中的已有概念建立起聯系，還會挫傷學習積極性。如果在評價中加入作品，這樣的做法不僅可以將學生能力的增長外顯，而且設計與制作作品的過程中可以促進知識的融合與遷移，使學生獲得學業成就感，激發學習動機。

比如，教科版小學科學五年級下冊第三章學習內容為時間的測量。對于本章內容的學習課程標準的要求是：在知識與能力方面，要求學生具有“時間”概念，知道時間的測量方法;在過程與方法方面，要求學生可以運用某種方法感受一分鐘的長短，最終在教師的指導下可以制作出一個擺鐘;在情感態度價值觀方面，要求學生意識到時間的珍貴。在進行學業測評時，教師可以將百分的成績分為兩部分，五十分筆試，五十分作品制作。結合STEM教育教育理念，教師可以要求學生制作擺鐘。由于任務的復雜性，教師可以將全班分組，分組的時候可以根據學生的興趣、能力等進行，使組內成員能人盡其才。在評價階段，教師應以成員的共同表現為依據。這樣做可以鍛煉學生的群體協作能力。STEM教育的情境性特征要求教師對學生教授知識時，不能呈現孤立、抽象的知識，而應將知識與生活相結合。擺鐘來源于生活，學生通制作，意識到課本知識其實來源于生活，在以后的生活中他們會以探究和發現的眼光看待一切。在制作中，學生在教師的指導下制作，并體驗著講授式教學不能教給他們的東西。在對抽象知識的學習與遷移應用中，學生不知不覺地獲得蘊含在項目問題解決過程中的過程性知識。最后在作品驗收階段，教師可以做跨學科性拓展，讓學生搜集擺鐘發展史，組織學生開故事會講述這些歷史;也可以將語文課本中《與時間賽跑》的內容進行結合，使學生對時間概念的感悟得到深化。

五、利用模擬實驗，創新STEAM教育下的科學教學目標

小學科學課程以實踐操作環節為支撐，在STEAM教育理念下，我經常利用課堂上實踐操作環節，并做好課外延伸，引導學生體驗科學知識的趣味性，感受科學魅力。在組織小學科學課程教學活動的時候，就組織學生參與實踐操作，之后創新學科教學目標，實現多元教學，構建有效課堂。如教科版小學科學《河流對土地的作用》學習時，我為學生設計操作實驗，要求學生利用身邊可以利用的材料，開展分組實驗活動，合作演示河流沖擊土壤的場景，學生在任務驅動下很快建立合作關系，結合可以在實際生活中找到的塑料瓶子、小鏟子、報紙、尺子、接水桶、沙子等素材，模擬河流運動，將土壤沖擊成小平原。在實驗操作過程中，我提醒學生做好實驗記錄和討論工作，并在實驗操作結束后進行小組合作學習成果展示，幫助學生獲得成就感，建立競爭意識。很多小組在成果展示環節都表現得比較出色，如有的小組學生就說出了土壤和泥沙被沖擊后會呈現出不同景觀，并分析了原因。我對這組學生提出表揚，給出肯定性的教學評價。此外，我還利用圖片，為學生展現沖積扇、河流峽谷等景觀，展示大自然的鬼斧神工，滲透美育目標，實現跨學科教學。

綜上所述，STEAM教育理念，對技術學科之間的關聯性給予很大肯定，提倡學科聯系構建，體現了現代教育理念對學科教學活動開展策略的創新思考。STEAM概念下，我們想要構建高質量的小學科學課堂，就要致力于構建和諧的教學氛圍，樹立學科融合理念，以學生為主體探索創新教育理念，鼓勵學生探索和創造，促進理論學習和實踐操作的有機結合，激發小學生的求知欲和好奇心，培養他們的合作學習能力和創新意識，為全面發展的復合型人才培養奠定基礎。基于此，本研究主要分析了小學科學教學活動中STEAM教育理念的有效應用路徑，希望本研究觀點可供相關教育工作者參考。 本文只是對評價方式方面存在的問題的應對措施進行探討，在科學教育教學工作中還存在著各個方面的問題，如合作學習流于形式、教學內容脫離學生實際生活等，這些都可以借助于STEM教育的核心理念進行探討。

參考文獻：

[1]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015，21（4）.

[2]郁波.教科版小學科學五年級（下冊）[M].教育科學出版社，2004.