小學科學融入STEAM理念的設計與實踐探究

□福建省南平師范學校附屬小學 陳巧芳

隨著新課程改革的逐步推進，小學科學教學迎來了新的發(fā)展機遇，也面臨著新的挑戰(zhàn)。STEAM 理念憑借其獨有的跨學科性、實踐性以及合作性優(yōu)勢在教學活動中發(fā)揮著重要的意義與作用，為學生在學習活動中“像科學家一樣思考”“像工程師一樣解決問題”創(chuàng)設了契機、搭建了思維框架。為了教學效率與成果的雙重提高，確保STEAM理念在實踐活動中實現優(yōu)勢最大化，作為小學科學教師，應當深入理解并把握其中的教育理念，立足STEAM理念的優(yōu)勢，以項目為中心，驅動學生進行跨學科探究。本文以“小學科學融入STEAM理念的設計”為主題，詳細論述這一教學策略的意義及應當遵循的原則，重點探究其落實與推進的實踐路徑，致力于讓小學科學迎來新的發(fā)展機遇。

一、小學科學融入STEAM理念設計的意義

（一）順應時代發(fā)展的步伐

優(yōu)秀的教育從來不是“一意孤行”或“固步自封”，教育教學的發(fā)展應當順應社會前進的腳步，彰顯時代特性，在培養(yǎng)出適應社會發(fā)展新型人才的同時，也保證學生在成長過程中具備一定的社會競爭力。在信息技術的大背景下，科學技術創(chuàng)新已然變得日益重要。為了適應高度信息化發(fā)展的社會，越來越多的國家注重培養(yǎng)科技人才。在此背景下，STEAM 理念應運而生，在教育活動中產生了重要的影響。在小學科學的教學活動中融入STEAM 理念，符合學生的發(fā)展規(guī)律，運用了學生思維能力與綜合素養(yǎng)培育的“黃金期”，讓學生能夠在小學階段提升思維、加強探索、實踐應用、開拓創(chuàng)新，為未來的發(fā)展奠定了良好的綜合性基礎，也為STEAM 理念的優(yōu)勢發(fā)揮提供了良好且合適的平臺。

（二）STEAM理念與小學科學改革方向相契合

在課程改革的初期階段，教育教學將知識傳授作為重點，貫徹基礎知識和基本技能的“雙基”教學，導致應試教育及精英教育大行其道。在“唯分論”的時代，教育教學者將關注點放在如何“教”教材而非學生如何“學”教材上，奉行“以教師為主體”而非“以學生為主體”的課堂教學模式。長此以往，學生的創(chuàng)新能力與實踐能力由于缺乏發(fā)展的實踐與空間而嚴重欠缺。然而近年來，隨著素質教育的發(fā)展與新課程改革的逐步深入，核心素養(yǎng)被正式提出，我國的課程改革也進入到了深化階段。教育部于2017 年2 月對《義務教育小學科學課程標準》進行修訂與完善，增設了技術與工程模塊，突出強調了對科學態(tài)度以及科學精神的培養(yǎng)，更強調了科學課程中合作、創(chuàng)造、批判思維及想象能力的培養(yǎng)，這無疑與STEAM理念下探究學習模式相契合。因此，在小學科學中融入STEAM 理念，可以說是教育發(fā)展的一種必然。

二、小學科學融入STEAM教育理念所應當遵循的原則

（一）趣味性原則

在小學科學的教學活動中，為了將STEAM理念在教學活動中深度貫徹落實，輔助小學科學授課任務與目標的高效完成，教師在制定課程計劃與課程設計的過程中應當從學生的學習階段、學習能力及學習特點出發(fā)，針對具體學情展開詳細分析。在小學階段，學生的學習活動多以興趣為主導，而小學科學學科的知識具有一定的抽象性，容易給學生的理解與掌握造成一定困難。基于此，在小學科學融入STEAM理念開展教學時，教師應當遵循趣味性原則，在充分考慮學生認知能力的基礎上，深度把握學生的學習特點，挖掘學習項目中的趣味因素，充分調動起學生參與學習活動的積極性，讓學生切實感受到小學科學學科的“內里”所在，也讓STEAM在教學實踐中發(fā)揮理想的成果。

（二）引導性原則

小學科學教學融合STEAM理念在某種程度上實現了從“教師為主體”到“學生為主體”的模式轉變，但是這并不意味著教師應該讓學生在小學科學STEAM項目化學習的過程中完全獨立自主地完成學習活動。在小學階段，學生的知識水平與綜合素養(yǎng)都存在一定的局限性，這些局限性會導致他們在學習活動中經常遇到困難、受到挫折，如果沒有教師的及時引導，學生很有可能會喪失學習的積極性，不利于科學核心素養(yǎng)的落實與學生綜合能力的發(fā)展。基于此，在教學實踐中，教師應當根據學生的具體表現進行針對性引導，幫助學生攻克難關、少走彎路，提高項目完成的效率，增強學生的體驗感。

（三）鼓勵性原則

優(yōu)秀的教學一定是有理有情的，在小學階段，教師的態(tài)度在一定程度上影響了學生的學習熱情與態(tài)度。基于此，教師應當在實踐過程中遵循鼓勵性原則，適當減少傳統(tǒng)教學模式中“時時評、處處評”的評價模式，用平和的心態(tài)正確看待、理性分析學生在學習活動中的錯誤，善于抓住學生在實踐表現中的閃光點，并且給予適當的表揚與鼓勵。來自教師的鼓勵與支持是學生提高學習熱情的內在驅動力，也是實現從“教師趕著前進”到“學生主動前進”的重要策略。在以遵循鼓勵性為原則的教學過程中，教師可以采取口頭表揚與獎品獎勵相結合的策略，激勵學生再接再厲、不斷前進。

（四）總結性原則

總結是學習成果的反饋，也是教育教學不斷前進的動力。因此在小學科學教學中融入STEAM理念時，教師不僅要對學生的完成情況、學習情況做好評估，還應當分析探究授課效果、課程設計等多方面因素，找到存在的不足，對當前所存在的問題進行學科研討活動。在集思廣益、多方探究后及時優(yōu)化相關的教學環(huán)節(jié)，不斷提高STEAM 理念在小學科學教學中的融入性與契合度，幫助學生完成教學任務、落實核心素養(yǎng)的同時，使其掌握更多的綜合性知識，具備實踐創(chuàng)新能力。

三、小學科學融入STEAM 教育理念的實踐路徑探究

（一）激發(fā)學習興趣，打開思維之門

在小學科學教學中融入STEAM理念的背景下，課程設計的綜合性與復雜性都會得到顯著提升。為了保障學生在教學活動中始終保持著飽滿的熱情與較高的參與度，教師應當在課程設計的過程中注重激發(fā)學生的學習興趣，讓興趣成為課程教學過程以及探究過程中的起點，讓學習熱情成為學生前進的內在驅動力，為激發(fā)學生的學習興趣、打開學生的思維之門創(chuàng)設有利的條件。為了實現這一目標，教師可以在項目設計的過程中利用好學生的好奇心與求知欲，讓疑問成為思維的起點。在項目介紹的過程中，教師也可以聯(lián)系生活中的真實情境進行展開，從而講解問題解決的策略。

1.利用學生疑問，進行項目設計。

科學合適的項目設計是推動小學科學STEAM 教育順利有效的重要保障。在進行項目設計時，教師不僅要以科學教學內容為基礎，與其他學科進行聯(lián)結，還應當秉持“以人為本”的教育理念，讓學生對科學學習項目的主題及內容有好奇心和求知欲，確保項目設計的新奇性與挑戰(zhàn)性。基于此，教師應當在教學實踐中多觀察、勤思考，找到學生的起點，并以此為基點進行項目設計的延伸。

以教科版小學科學三年級上冊“風的成因”教學為例，我們發(fā)現學生對“風”這一部分內容很感興趣，在學習“風的成因”時，很多學生都會對風向及風力大小產生的原因提出問題，還有的學生詢問教師：“風是無形無色的，我們怎么才能夠看見風呢？”為滿足學生的好奇心與求知欲，教師可以以“風的足跡”為項目主題，讓學生在好奇心的驅動下將感性認知與理性認知相結合，提升學生的科學探究能力。

2.創(chuàng)設生活情境，激發(fā)學習熱情。

STEAM 理念下的小學科學教學是具有生活性的教學活動，與學生的實踐經驗與生活理念息息相關。因此，教師在開展STEAM 小學科學教學的活動中，應當充分理解并運用我國著名教育家陶行知先生的生活教育理念，用生活化的教學方法推進教學活動，引導學生能夠將項目學習與實際經驗相結合，實現“從生活中來，到生活中去”的教學效果，促進學生在熟悉的生活現象的作用下實現探究興趣的進一步提升。

再以“風的足跡”這一項目主題教學為例，教師可以在介紹項目及項目探究的初期階段引發(fā)學生思考：“我們看不見風，但是我們是如何感知到風的存在呢？風在我們的生活中產生了哪些現象？”有的同學說：“風吹過的時候有時我們會感覺自己被向前推。”有的同學說：“風吹過的時候地上的落葉會朝著一個方向向前飄。”還有的學生說：“風吹過的時候，旗桿上的旗子會迎風飄揚。”學生的回答拉近了項目學習與生活之間的距離，成為教學活動順利開始的優(yōu)良契機。此時，教師則可以引導學生開展風向標與風速儀制作活動，為學生的科學活動創(chuàng)設良好的思維契機。

（二）立足項目內容，進行科學探究

科學探究是STEAM 理念下小學科學教學活動的重要組成部分，在完成科學項目的過程中，學生能夠加深對所學知識的理解，推動核心素養(yǎng)的切實提升。為了促進學生科學探究活動高質量、高成果開展，教師應當立足項目內容，根據學生的學習能力與具體學情，通過任務設計為學生提供有效的學習支架，讓學生的探究有方向、有效率。

以“做個保溫杯”項目式學習為例，教師可以給學生布置以下任務：第一步，引導學生在小組討論中依照成本的高低選出用于制作保溫杯的最佳材料；第二步，學生根據四個維度的“保溫杯評價量表”分工合作繪制出保溫杯的設計圖。

通過任務設計來驅動科學探究只是第一步，為確保教學效率與成果的雙重提高，教師還應當針對所設計的任務內容進行詳細探究，充分發(fā)揮自身引導作用，為學生的探究活動起到輔助與輔導的作用。例如，在完成上述任務第二步“繪制設計圖”時，很多學生由于缺乏繪制設計圖的經驗與動手實踐的機會而屢屢遇到困難，這時候，教師則可以運用信息技術，通過多媒體設備制作課件給學生呈現出一系列的設計圖的繪制技巧與實際案例，并且進行立體化與全面性地展示保溫杯的各個視角與大小細節(jié)，幫助學生解決遇到的難題，為接下來的實踐活動奠定堅實的基礎。

（三）注重實踐操作，提升應用能力

實踐是檢驗學習成果的重要標準，也是培養(yǎng)學生想象力與創(chuàng)造力的良好契機。因此，在小學科學融入STEAM 理念開展教學的過程中，教師應當給予學生充足的時間與空間，讓學生自覺主動、自由大膽地開展實踐活動，既讓學生通過實踐解決學習過程中的問題，又提升了學生在實踐過程中發(fā)現問題、解決問題的能力。值得注意的是，教師不能因為小學階段學生年齡尚小，就在實踐操作中全權代勞，而應當積極發(fā)揮主導作用，讓學生在實踐活動的創(chuàng)設中進行學科知識的動手操作，培養(yǎng)應用能力，提升創(chuàng)新思維。

在學習探究過程中，教師可以指導學生以小組為單位完成教學任務。值得注意的是，教師應當對小組的成員構成進行選擇，致力于保障組內學生各有所長，構建異質化小組。在組內合作的過程中，教師應當引導學生充分合作、彼此學習，并且針對學生在任務完成階段所存在的問題進行及時有效的點撥與引導，讓學生的任務完成更為順暢。

（四）注重評價反思，讓實踐回歸思考

評價與反思是小學科學融入STEAM理念中的重要組成部分，教師應當讓學生明白，完成教學任務不意味著完成了項目學習，自我反思與自主評價也是教學活動中的重要一環(huán)，應積極對自己參與的學習活動進行有意識地、自覺地檢查、審視和評價，及時保持有意義的反省，在此過程中不斷發(fā)現問題。經過一段時間的學習和實踐活動，學生一定會有所收獲——成功的經驗、失敗的教訓以及在課堂學習過程中對自己表現的認識等。

不僅如此，教師也應當優(yōu)化傳統(tǒng)的評價體系，不僅需要將關注點放在學生的學習成果上，還應當關注學生的學習過程以及所表現出的綜合素質。只有這樣才能夠找到當前教學活動中所存在的問題，讓實踐回歸思考，讓思考推動實踐，促進教學效率與成果的雙重提高，讓STEAM理念真正在教學活動中發(fā)揮實效。

四、結語

綜上所述，在新課程改革的大背景下，STEAM 教育理念憑借其獨有優(yōu)勢在教學實踐中得到了廣泛的應用，展現了顯著的成果。在小學科學教學融合STEAM理念的過程中，教師應當樹立創(chuàng)新意識，深度理解其蘊含的意義與價值，在課程設計時遵循趣味性、引導性、鼓勵性以及總結性原則，通過激發(fā)學習興趣、促進科學探究、注重實踐操作以及強調評價反思等方式，推動教學成果的不斷發(fā)展，為小學科學教學帶來新的發(fā)展機遇。