融合STEAM理念 落地教學實踐

龐英芬

【摘? 要】? STEAM教育將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學、藝術(shù)五門學科有機地融合在一起，互通互融、互為表里，一個有機結(jié)合的整合，一個綜合運用的過程，注重學生綜合素養(yǎng)和能力培養(yǎng)。本文以《自制彈簧秤》的教學研究為例，結(jié)合STEAM教育理念以及STEAM教育的跨學科、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性等特征對本課進行研究分析。

【關(guān)鍵詞】? STEAM;教育理念;小學科學;跨學科性;設(shè)計性

STEAM是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學（Mathematics）五門學科單詞的首字母縮寫。STEAM是一種新的教育理念，它與傳統(tǒng)教育不同，不是科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學五門學科簡單的疊合，而是基于不同學科之間的互通互融、互為表里，一個有機結(jié)合的整合，一個綜合運用的過程，靈活運用多種學科知識去解決問題，培養(yǎng)學生的綜合能力。

《義務(wù)教育小學科學課程標準（2017年版）》在課程性質(zhì)中指出，小學科學課程是一門綜合性課程，并增加了技術(shù)與工程領(lǐng)域，強調(diào)物質(zhì)科學、生命科學、地球和宇宙科學、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域知識之間的相互滲透和相互聯(lián)系，注重書本知識學習與社會實踐的結(jié)合，理解自然與解決問題的結(jié)合，著力提高學生的綜合能力。這與當下的STEAM教育是完全契合的，也正體現(xiàn)了STEAM教育的理念。

STEAM教育不是單一課程，是跨學科的融合，所以它也同時具有多方面的特點，如跨學科性、協(xié)作性、設(shè)計性等特點。接下來我就結(jié)合STEAM特點，對《自制彈簧秤》課例進行分析研究。

一、依據(jù)特點，制定目標——STEAM跨學科性

《自制彈簧秤》是學生在學習了五年級上冊《運動和力》單元后，是《測量力大小》的拓展課。本課的設(shè)計意圖，表面上是在讓學生運用力學知識的基礎(chǔ)上自制一個彈簧秤。深層次意圖是依托制作彈簧秤，運用STEAM理念，引導學生了解制作產(chǎn)品的步驟：確定設(shè)計需求——設(shè)計——制作——評價——改進，這與新課標中的技術(shù)與工程領(lǐng)域的相關(guān)理念也不謀而合。基于STEAM教育特點，看《自制彈簧秤》一課，它完全融合了STEAM的五個學科領(lǐng)域，這五個領(lǐng)域融合在一起，形成了一個新的整體STEAM課程。

因此，我制定了以下幾個STEAM目標：

S（科學）：通過對彈簧秤構(gòu)造分析，學習自制彈簧秤的方法。

T（技術(shù)）：運用彈簧秤的相關(guān)知識，設(shè)計自制彈簧秤的模型。

E（工程）：根據(jù)自行設(shè)計的彈簧秤，制作彈簧秤，提高學生的動手能力。

A（藝術(shù)）：設(shè)計并制作彈簧秤，使其更加美觀。

M（數(shù)學）：學生在設(shè)計、制作彈簧秤時，要選擇合理的方法制作彈簧秤的刻度。

二、創(chuàng)設(shè)情境，揭示主題——STEAM趣味性、情境性

STEAM教學理念主張以解決實際問題為重要導向，它強調(diào)基于問題的學習，使學生充分投身于多學科學習中，其本質(zhì)上是一種基于建構(gòu)主義的情境化教學模式，所以創(chuàng)設(shè)一個好的情境，調(diào)動學生多種感官，激發(fā)學生的學習興趣，往往會收到一個良好的教學效果。

《自制彈簧秤》一課，教師一開始就可以創(chuàng)設(shè)一個好的情境，用這個情境引入本課。如教師可以出示一個圣女果，向?qū)W生提問，有什么辦法知道這個圣女果的重量？學生可能會說用彈簧秤稱。教師適時引出課題——自制彈簧秤，從而明確主題。明確主題就是確定了設(shè)計需求，確定設(shè)計需求這個環(huán)節(jié)很重要。我在網(wǎng)上看過一則報告，某地區(qū)為了提高學生對野生鳥類的保護意識，舉行“為鳥安家”懸掛鳥巢的科普活動。學校組織學生利用課余時間制作各種各樣的鳥窩，并把鳥窩安置在公園里。但據(jù)說這些鳥窩大部分沒有鳥來棲息，為什么呢？就是因為在制作鳥窩時，沒有了解鳥的相關(guān)知識，掛的時機也不對，一部分候鳥遷徙了。所以說“確定設(shè)計需求”這個環(huán)節(jié)很重要。知識儲備是必要的，也是體現(xiàn)“S”（科學）要素的主要環(huán)節(jié)。我們有的時候要通過查閱資料，了解相關(guān)知識，提出解決方案。《自制彈簧秤》這一課，在設(shè)計之前，也是引領(lǐng)學生復習彈簧測力計的相關(guān)知識，討論彈簧秤的制作原理，如果沒有這些知識做基礎(chǔ)，學生在設(shè)計自制彈簧秤時，相信也會困難重重。

確定設(shè)計需求，有了彈簧秤相關(guān)知識儲備，那后面的設(shè)計——制作——優(yōu)化產(chǎn)品環(huán)節(jié)自然產(chǎn)生。整節(jié)課圍繞彈簧秤的制作，把多學科知識融合在一起，讓學生的思維在其中綻放。

三、根據(jù)需求，科學設(shè)計——STEAM設(shè)計性、跨學科性、體驗性

設(shè)計是STEAM教育的核心。設(shè)計時，學生要知道彈簧秤的相關(guān)知識，同時發(fā)現(xiàn)知識運用實踐，讓STEAM教育的體驗性得以體現(xiàn)。在這個環(huán)節(jié)中，教師可根據(jù)學生年齡特點，為學生提供一張學習單，讓學生自主選擇材料，再根據(jù)所選取的材料設(shè)計一個50克力的彈簧秤。學生在設(shè)計中要考慮彈簧秤外形，怎么畫刻度，零刻度位置在哪兒等問題。在設(shè)計中，小組成員都會發(fā)表不同的意見，組長要綜合考慮，不斷調(diào)整方案，達成共識，無形中培養(yǎng)和發(fā)展了學生表達交流的能力，綜合能力也得以提高了。

這個環(huán)節(jié)，學生通過設(shè)計、交流，再修正設(shè)計圖，一步步開展教學活動。教師要把充裕的時間留給學生，創(chuàng)造機會讓學生進行思維碰撞、觀點闡述，培養(yǎng)學生的溝通合作技能，發(fā)揮學生的學習積極性，體現(xiàn)學生的協(xié)作性，科學、技術(shù)，工程、數(shù)學學科融合在其中，體現(xiàn)了STEAM教育的跨學科性。

四、小組合作，制作產(chǎn)品——STEAM藝術(shù)性、跨學科性、協(xié)作性

有了設(shè)計圖，學生可以從教師提供的材料中選擇所需材料，小組合作完成彈簧秤的制作，教師只是一個輔導的角色。制作彈簧秤涉及到科學知識、數(shù)學計算、技術(shù)儲備等各個方面，學生在自制彈簧秤中不知不覺把這些知識融合在一起，實現(xiàn)了跨學科的整合。制作一個彈簧秤，當然也要求學生做到美觀。STEAM教育理念中的A（藝術(shù)），這個環(huán)節(jié)就是很好的體現(xiàn)，在這一過程中也提高了學生的藝術(shù)審美能力。在制作中，小組內(nèi)只有一個產(chǎn)品，需要小組成員合作完成。小組成員要分工明確，共同協(xié)作來完成作品，STEAM教育的協(xié)作性在這個環(huán)節(jié)淋漓盡致地體現(xiàn)出來。

五、共同評價，優(yōu)化產(chǎn)品——STEAM協(xié)作性、藝術(shù)性

彈簧秤制作完成后必須測試，測試即評價，評價是STEAM的一個重要環(huán)節(jié)，評價完成后進行改進。這樣反復迭代的過程，就是讓學生親身經(jīng)歷STEAM科學探究的“復雜”過程，是產(chǎn)生優(yōu)秀產(chǎn)品的關(guān)鍵。評價彈簧秤的標準可以從彈簧秤的設(shè)計、美觀、稱重、精確度等方面進行評價，也應(yīng)包括對學生的學習過程進行評價。評價的主體不僅包括老師，還應(yīng)該有學生，可以有小組之間的評價，師生、生生之間的評價，STEAM教育的協(xié)作性就體現(xiàn)出來了。我覺得對作品彈簧秤的評價應(yīng)該作為重點，可以設(shè)計一張評價表，把每組的彈簧秤掛在黑板上進行優(yōu)缺點分析，共同得出修改方案再進行修改，優(yōu)化產(chǎn)品，使之更加完美。

通過對《自制彈簧秤》一課的實踐研究，我發(fā)現(xiàn)基于STEAM理念的小學科學拓展課能激發(fā)學生的學習興趣，寓教于樂，增強學生的自信心，提高學生的綜合素養(yǎng)，特別是跨學科學習能力，無形中也提升了孩子們各科成績，效果明顯。在今后的教學中，我們可以依托教材，發(fā)掘新資源，也可以結(jié)合學生和學校本地特色開發(fā)STEAM課程，把STEAM理念真正落實到教學中，給學生創(chuàng)造更多的動手機會，從而培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。

【參考文獻】

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[3]趙慧臣，陸曉婷.開展STEAM教育，提高學生創(chuàng)新能力——訪美國SETAM教育知名學者格雷特·亞克門教授[J]開放教育研究，2016（22）.