利用STEAM理念助推小學科學課堂教學
——以“一張紙的奧秘”為例

江婉婷

(湖北省武昌水果湖第二小學 湖北武漢 430000)

STEM教育理念起源于20世紀80年代，美國國家科學委員會最早在其描述多學科教學的相關政策和文件里提到STEM一詞，標志著STEM教育模式的誕生。2006年，美國教育學家在原有的STEM教育模式基礎上又加入了藝術（Arts）科目，STEM教育從此變為STEAM教育，讓學生從更多的視角認識學科之間的相互聯系，既能培養學生的科學素養，也能培養學生的藝術素養。STEAM教育體系經過20多年的發展，取得了一定的成果。學生通過自己動手完成自己感興趣的項目，能夠培養學生的探索精神。所以，STEAM教育理念特別適合小學科學課程的應用，培養學生在科學和技術方面的創新意識和動手能力。

一、STEAM教育理念的基本內涵

小學STEAM教育理念是一種融合科學、技術、工程、藝術、數學五大領域的新型教育理念，不僅包含五門學科的知識內容，還融合了五門學科內各種優秀的思想和教學手法，繼承了不同學科內優秀的實踐活動和精神內涵。

二、小學科學教學現狀分析

（一）教師教學理念差異化

小學科學課程是全面提高每一位學生的科學素質作為其核心理念。在科學課的實踐過程中，有些科學教師將對科學知識的理解和掌握，作為科學課的核心任務，使得科學教學課是為了教知識而教知識，教師為課堂的中心，忽略學生的主體地位。而且，在實習中發現，有些教師也基本上采用傳統的灌輸式模式進行教學，脫離生活實際，機械式地灌輸科學知識，整節課全是圍繞手中僅有的課本進行講授，而學生對科學課的態度也并不是很熱情，整節課只是在畫重點、記知識，課堂上缺少對學生科學態度和科學精神的培養。

（二）課程設置孤立化

小學科學課程包含的內容非常廣泛，主要有物質科學、生命科學、地球科學、設計和技術四個領域，這四個領域有可以細分為許多小領域，總體來說，科學課的內容來源多樣化。因此，科學課程應與其他的一些學科如數學、自然、社會等緊密相連。但在實踐過程中發現，部分教師僅僅圍繞課本中僅有的知識點進行講解，并沒有與其他學科進行融合、拓展與應用，導致科學課程被孤立，學生也沒有完全理解和應用科學知識，只是生硬地死記硬背，教師缺少對學生實踐能力和創新能力的培養。

三、STEAM理念對小學科學課的指導意義

筆者從課堂形式、實際應用、能力提升、思維發展等多個方面探尋STEAM教學相比于傳統小學科學教學的不同和優勢，以不斷豐富小學科學課堂教學方式。

（一）教師在教學中的角色定位

新時代教學對教師的要求是以學生為課堂本位，在融合了STEAM教育理念的小學科學課程中，教師應幫助學生打開一扇科學世界的窗戶，培養學生的創造力、想象力、邏輯思維能力、動手能力，讓他們條理清晰、可根據實際情況制定合理的計劃和目標，并為此開展實際行動，從中總結經驗、收獲知識。例如，教師應多采用真實的情境教學方式，在課堂上進行實驗演示時，在講解相關實踐知識后，引導學生自主完成實驗內容，讓學生充分發揮想象力和創造力，創作出具有個人特色的作品。教師要明確自己在其中只是發揮引導作用，不能左右學生的判斷。無論最后實驗是否成功，學生都可以在實踐中充分鍛煉動手能力，在這一過程中靈活運用所學知識，激發其對科技、工程類學科的興趣，把想象付諸實踐，從而在這個過程中找到自信和激情。

（二）注重合作交流，給足探究時間

STEAM教學是融合了科學、技術、工程、藝術和數學等多學科于一體的跨學科學習方式，更注重不同學科知識之間的重構、融合等。同時，該方式也更強調合作學習。在大量的探究實踐中，學生采取交流討論方式，在探究中貢獻自己的智慧、表達自己的想法，但需要在不斷的交流中統一意見，以實現個體的差異發展。

（三）堅持學有所用，解決實際問題

STEAM教學理念強調教學從實際出發，讓學生所獲得的認知和能力能夠解決現實問題。在教學前，教師需認真預設教學內容與現實生活的聯系，堅持學有所用。《義務教育小學科學課程標準》指出“小學科學是一門實踐性課程”，這就要求教學從學生熟悉的日常生活出發，使學生通過親身經歷實踐活動，掌握科學技能、理解科學概念。

四、基于STEAM理念的小學科學課的教學設計流程

（一）確定主題

STEAM課程教學主要以項目學習的方式開展，對設計課程而言，主題的設計、選擇是至關重要的。教師從實際生活經驗出發選擇與現實生活息息相關的主題，不僅能讓學生學會知識，而且能使其靈活運用知識解決實際問題，逐步形成舉一反三的能力。主題是一個大的范圍，應包含與主題關聯的一個個項目。學生通過完成一個個項目從而掌握解決整個問題的方法。這就要求主題具有可拓展性、開放性和靈活性，能使學生在掌握知識的同時又不限制個性發展。

以STEAM教育課程案例“一張紙的奧秘”為例，紙是學生日常生活、學習中接觸最多的物品之一，通過生活中最常見的一張A4引導學生探索幾何、力學方面的知識。通過貼近學生生活的主題，讓學生通過親自動手實驗，感受到科學的神奇奧秘。

（二）界定目標

從知識與技能維度來看，主要是讓學生掌握學科知識與技能，培養能力。教師界定科學學科目標的主要依據為2017年2月頒布的《義務教育小學科學課程標準》。該標準提出科學學科教學的目標主要是培養學生探究能力和合作能力。教師在界定目標時要注意結合生活中的實際，選擇的目標應是學生通過動手動腦實踐能實現的[1]。STEAM課程教學的核心是將知識點整合起來，為了將知識點串聯起來就要找出其內在聯系，只有明確課程目標才能更好地將知識融合。課程教學的最終目的是培養學生的能力。因此，做STEAM課程設計，界定課程目標是至關重要的一步。STEAM課程是科學、技術、工程、人文、數學等多學科的融合。STEAM課程目標應根據以上學科的課程標準來設計[2][3]。

（三）設計項目

STEAM課程主要以項目學習的方式進行教學，每個主題包含2～8個項目。項目數量過多，整個課程過于繁雜不利于學習，而項目過少則會影響課程連續性和系統性。每個項目難度和涉及的范圍應有梯度，螺旋式上升，讓學生層層遞進地學習。以“一張紙的奧秘”中所設置的項目為例，如下圖所示。

圖為“一張紙的奧秘”層層遞進的三個項目。

（四）選擇知識點

教師針對所選取的課程目標確定知識范圍，從學科標準中選取知識點，但數量不宜過多。知識點多就會導致設計內容多，難度和復雜度不適宜。此外，教師要選擇易于實踐且能夠動手操作的知識點，盡量避免選擇晦澀難懂的理論類知識點。

（五）設計活動

設計活動主要是為了讓學生通過完成活動從而掌握知識點。教師設計活動應注意：一個活動包含不止一個知識點，教師需要用一個主體知識引導活動主線，一個活動包含的知識點不宜過多。活動設計應該包含教學基本步驟且存在一定的邏輯關系。筆者將活動步驟分為課題導入、科學探究、設計制作和合作分享四個環節。教師設計活動是圍繞項目知識點進行的，難度由淺入深螺旋式上升，讓學生依次完成若干個活動，掌握知識，達成目標。學生完成整個主題的若干個活動項目，應實現提升能力的目標[4]。

（六）多元評價

由于STEAM課程目標維度多且項目活動復雜，筆者采用多元評價的方式對設計的課程內容進行評價。多元評價要做到評價目標多元化、評價主體多元化，評價方法多元化。一是評價目標多元化：傳統教學目標評價通常是對三維目標（知識與技能、過程與方法和情感態度與價值觀）的評價，新的評價不僅要做三維目標評價，還要做STEAM的五個維度評價，補充評價選取的目標是否具有多個維度，是否通過課程內容的設計達到了預定的目標。STEAM課程教學的成果主要是產品，因此。教師在評價學生能力是否得到提升的同時要關注成果能否體現預定的目標。二是評價主體多元化：評價主體除了學生，還有教師及專家等，主要是評價學生的創新能力、思維等能力是否得到提升。三是評價方法多元化：STEAM課程的評價是形成性評價和總結性評價的結合（下圖所示），教師綜合運用多種方式進行評價，如觀察記錄、訪談法及匯報展示等。教師采用真實性評價的方式做評價，鼓勵學生運用多媒體展示作品，積極自評、互評，以促進學生思考能力的提升[5]。

圖為“一張紙的奧秘”過程評價表。

五、結束語

STEAM教育理念在我國小學科學課中的應用還處在初級階段，很多方式和方法都需要教師不斷揣摩和改進。在實際教育過程中，教師要通過STEAM教育理念在科學課中的具體應用不斷總結實踐經驗，充分發揮STEAM教育理念的優勢，提高小學科學課的效果和教學質量。小學科學教師要通過自己不斷的努力和研究，提高自身的教學水平和各種科學知識儲備，在科學課上增強學生對各科知識的了解及綜合運用，全方位培養學生的科學素養和創新能力。不同地區的教育工作者應該廣泛交流，取長補短，真正讓STEAM教育理念助推小學科學課堂教學，并切實利用其為我國的教育事業做出貢獻。