融合STEAM理念 落地教學(xué)實(shí)踐
——以《自制彈簧秤》教學(xué)研究為例

浙江省臺(tái)州市天臺(tái)縣平橋鎮(zhèn)中心小學(xué) 龐英芬

STEAM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）五門學(xué)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(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五門學(xué)科簡單的疊合，而是基于不同學(xué)科之間的互通互融、互為表里，一個(gè)有機(jī)結(jié)合的整合，一個(gè)綜合運(yùn)用的過程，靈活運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)去解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在課程性質(zhì)中指出，小學(xué)科學(xué)課程是一門綜合性課程，并增加了技術(shù)與工程領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域知識(shí)之間的相互滲透和相互聯(lián)系，注重書本知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐的結(jié)合，理解自然與解決問題的結(jié)合，著力提高學(xué)生的綜合能力。這與當(dāng)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(xué)科的融合，所以它也同時(shí)具有多方面的特點(diǎn)，如跨學(xué)科性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)。接下來我就結(jié)合STEAM特點(diǎn)，對(duì)《自制彈簧秤》課例進(jìn)行分析研究。

一、依據(jù)特點(diǎn)，制定目標(biāo)——STEAM跨學(xué)科性

《自制彈簧秤》是學(xué)生在學(xué)習(xí)了五年級(jí)上冊(cè)《運(yùn)動(dòng)和力》單元后，是《測(cè)量力大小》的拓展課。本課的設(shè)計(jì)意圖，表面上是在讓學(xué)生運(yùn)用力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上自制一個(gè)彈簧秤。深層次意圖是依托制作彈簧秤，運(yùn)用STEAM理念，引導(dǎo)學(xué)生了解制作產(chǎn)品的步驟：確定設(shè)計(jì)需求——設(shè)計(jì)——制作——評(píng)價(jià)——改進(jìn)，這與新課標(biāo)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(diǎn)，看《自制彈簧秤》一課，它完全融合了STEAM的五個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這五個(gè)領(lǐng)域融合在一起，形成了一個(gè)新的整體STEAM課程。

因此，我制定了以下幾個(gè)STEAM目標(biāo)：

S（科學(xué)）：通過對(duì)彈簧秤構(gòu)造分析，學(xué)習(xí)自制彈簧秤的方法。

T（技術(shù)）：運(yùn)用彈簧秤的相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)自制彈簧秤的模型。

E（工程）：根據(jù)自行設(shè)計(jì)的彈簧秤，制作彈簧秤，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

A（藝術(shù)）：設(shè)計(jì)并制作彈簧秤，使其更加美觀。

M（數(shù)學(xué)）：學(xué)生在設(shè)計(jì)、制作彈簧秤時(shí)，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(xué)理念主張以解決實(shí)際問題為重要導(dǎo)向，它強(qiáng)調(diào)基于問題的學(xué)習(xí)，使學(xué)生充分投身于多學(xué)科學(xué)習(xí)中，其本質(zhì)上是一種基于建構(gòu)主義的情境化教學(xué)模式，所以創(chuàng)設(shè)一個(gè)好的情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，往往會(huì)收到一個(gè)良好的教學(xué)效果。

《自制彈簧秤》一課，教師一開始就可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)好的情境，用這個(gè)情境引入本課。如教師可以出示一個(gè)圣女果，向?qū)W生提問，有什么辦法知道這個(gè)圣女果的重量？學(xué)生可能會(huì)說用彈簧秤稱。教師適時(shí)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(jì)需求，確定設(shè)計(jì)需求這個(gè)環(huán)節(jié)很重要。我在網(wǎng)上看過一則報(bào)告，某地區(qū)為了提高學(xué)生對(duì)野生鳥類的保護(hù)意識(shí)，舉行“為鳥安家”懸掛鳥巢的科普活動(dòng)。學(xué)校組織學(xué)生利用課余時(shí)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?xiàng)ⅲ瑸槭裁茨兀烤褪且驗(yàn)樵谥谱鼬B窩時(shí)，沒有了解鳥的相關(guān)知識(shí)，掛的時(shí)機(jī)也不對(duì)，一部分候鳥遷徙了。所以說“確定設(shè)計(jì)需求”這個(gè)環(huán)節(jié)很重要。知識(shí)儲(chǔ)備是必要的，也是體現(xiàn)“S”（科學(xué)）要素的主要環(huán)節(jié)。我們有的時(shí)候要通過查閱資料，了解相關(guān)知識(shí)，提出解決方案。《自制彈簧秤》這一課，在設(shè)計(jì)之前，也是引領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)彈簧測(cè)力計(jì)的相關(guān)知識(shí)，討論彈簧秤的制作原理，如果沒有這些知識(shí)做基礎(chǔ)，學(xué)生在設(shè)計(jì)自制彈簧秤時(shí)，相信也會(huì)困難重重。

確定設(shè)計(jì)需求，有了彈簧秤相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備，那后面的設(shè)計(jì)——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(xué)科知識(shí)融合在一起，讓學(xué)生的思維在其中綻放。

三、根據(jù)需求，科學(xué)設(shè)計(jì)——STEAM設(shè)計(jì)性、跨學(xué)科性、體驗(yàn)性

設(shè)計(jì)是STEAM教育的核心。設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生要知道彈簧秤的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)運(yùn)用實(shí)踐，讓STEAM教育的體驗(yàn)性得以體現(xiàn)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師可根據(jù)學(xué)生年齡特點(diǎn)，為學(xué)生提供一張學(xué)習(xí)單，讓學(xué)生自主選擇材料，再根據(jù)所選取的材料設(shè)計(jì)一個(gè)50克力的彈簧秤。學(xué)生在設(shè)計(jì)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(jì)中，小組成員都會(huì)發(fā)表不同的意見，組長要綜合考慮，不斷調(diào)整方案，達(dá)成共識(shí)，無形中培養(yǎng)和發(fā)展了學(xué)生表達(dá)交流的能力，綜合能力也得以提高了。

這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過設(shè)計(jì)、交流，再修正設(shè)計(jì)圖，一步步開展教學(xué)活動(dòng)。教師要把充裕的時(shí)間留給學(xué)生，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行思維碰撞、觀點(diǎn)闡述，培養(yǎng)學(xué)生的溝通合作技能，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，體現(xiàn)學(xué)生的協(xié)作性，科學(xué)、技術(shù)，工程、數(shù)學(xué)學(xué)科融合在其中，體現(xiàn)了STEAM教育的跨學(xué)科性。

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

有了設(shè)計(jì)圖，學(xué)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(gè)輔導(dǎo)的角色。制作彈簧秤涉及到科學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)計(jì)算、技術(shù)儲(chǔ)備等各個(gè)方面，學(xué)生在自制彈簧秤中不知不覺把這些知識(shí)融合在一起，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科的整合。制作一個(gè)彈簧秤，當(dāng)然也要求學(xué)生做到美觀。STEAM教育理念中的A（藝術(shù)），這個(gè)環(huán)節(jié)就是很好的體現(xiàn)，在這一過程中也提高了學(xué)生的藝術(shù)審美能力。在制作中，小組內(nèi)只有一個(gè)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(gè)環(huán)節(jié)淋漓盡致地體現(xiàn)出來。

五、共同評(píng)價(jià)，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(cè)試，測(cè)試即評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)是STEAM的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，評(píng)價(jià)完成后進(jìn)行改進(jìn)。這樣反復(fù)迭代的過程，就是讓學(xué)生親身經(jīng)歷STEAM科學(xué)探究的“復(fù)雜”過程，是產(chǎn)生優(yōu)秀產(chǎn)品的關(guān)鍵。評(píng)價(jià)彈簧秤的標(biāo)準(zhǔn)可以從彈簧秤的設(shè)計(jì)、美觀、稱重、精確度等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，也應(yīng)包括對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的主體不僅包括老師，還應(yīng)該有學(xué)生，可以有小組之間的評(píng)價(jià)，師生、生生之間的評(píng)價(jià)，STEAM教育的協(xié)作性就體現(xiàn)出來了。我覺得對(duì)作品彈簧秤的評(píng)價(jià)應(yīng)該作為重點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)一張?jiān)u價(jià)表，把每組的彈簧秤掛在黑板上進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，共同得出修改方案再進(jìn)行修改，優(yōu)化產(chǎn)品，使之更加完美。

通過對(duì)《自制彈簧秤》一課的實(shí)踐研究，我發(fā)現(xiàn)基于STEAM理念的小學(xué)科學(xué)拓展課能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，特別是跨學(xué)科學(xué)習(xí)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(xué)中，我們可以依托教材，發(fā)掘新資源，也可以結(jié)合學(xué)生和學(xué)校本地特色開發(fā)STEAM課程，把STEAM理念真正落實(shí)到教學(xué)中，給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。