基于真實情境的STEAM學習探析

摘 要：文章基于真實情境的STEAM學習，以人教版小學科學四年級上冊第二單元“食物中的營養”為例，闡述了小學教學融合STEAM教育理念的意義。通過分析教學內容、確定教學目標、設計真實情境下的教學活動，展現了該教學模式的實施過程。實踐表明，此模式能提升學生對知識的理解與運用能力，培養多種關鍵技能與積極態度，為小學科學教學提供了有效路徑。

關鍵詞：真實情境；STEAM學習；小學科學；“食物中的營養”

在當今教育領域，STEAM教育作為一種融合科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）和數學（Mathematics）多學科知識與技能的教育理念，正逐漸興起并受到廣泛關注。STEAM教育融合多學科知識技能，打破傳統學科界限，強調知識綜合運用，能培養學生多種能力，適應未來對復合型人才的需求。小學階段是學生知識體系構建和思維模式形成的關鍵期，實施多學科融合教學意義重大。本研究以人教版小學科學四年級上冊第二單元“食物中的營養”為例，探析基于真實情境的STEAM學習。

一、深研教學內容，把握學習起點

“食物中的營養”是教科版科學四年級上冊第二單元的第5課。本節課學生將對食物的營養成分進行學習、分類及實驗，并探索人類的生命活動如何和外界進行物質和能量交換。在本課，學生將基于自己對食物營養的初步認識，在教師的引導下，通過實驗結合資料閱讀的方法來尋找、辨別常見食物中的營養成分，從而更深入地了解食物、食物的營養，以及營養與健康的關系。學生在學習二年級下冊“我們自己”單元后，對人體內部結構有了初步的認識。學生由“我們吃什么”的問題引入“食物帶給我們什么營養”上來。從“一天中吃下的食物是豐富的”這個生活經驗，進一步發展為當我們獲取豐富食物的同時，也就獲得了豐富營養的認識。將豐富的食物與豐富的營養之間的關系，呈現在學生面前。

二、融合STEAM教育，確定教學目標

科學（S）：引導學生通過閱讀教材、查閱資料、實驗探究等方式，了解食物中含有的主要營養成分，以及這些營養成分對人體的作用。組織學生進行實驗，檢測不同食物中的營養成分。通過實驗，培養學生的觀察能力、實驗操作能力和科學思維能力。

技術（T）：指導學生運用互聯網、圖書館等資源，收集有關食物營養的信息，學會篩選和整理信息，提高信息獲取和處理能力。

工程（E）：讓學生根據所學的營養知識，為學校食堂設計一周營養食譜。學生需要考慮食物的種類、營養搭配、成本預算等因素，制定詳細的設計方案。組織學生對設計方案進行討論和評估，根據同學和老師的建議，對方案進行優化和改進，培養學生的工程設計和優化能力。

藝術（A）：掌握基本的藝術表現形式，如繪畫。能運用色彩、形狀等元素表達《一天的食物》的統計圖。

數學（M）：讓學生運用數學知識計算食譜中各種營養成分的含量，確保食譜符合營養標準。指導學生進行成本核算，根據市場價格計算食譜的成本，在滿足營養需求的前提下，控制成本，培養學生的數學應用能力和經濟意識。

三、基于真實情境，確定活動設計

（一）聚焦生活，啟動項目

師：展示上一節課同學們繪制的《一天的食物》統計圖。食物對于我們來說有什么用？食物中都含有哪些營養呢？

生：食物會給我們提供能量；提供營養，提升生長原料，維持生命。

引題：那我們今天就一起來成為一名合格的“小小營養師”。

【設計意圖】開門見山引發學生對食物中所含營養成分的思考，考查學生對食物中的營養的前概念，設計成為“營養師”的真實的教學情境。學生通過《一天的食物》的統計圖的設計，從中掌握基本的藝術表現形式。

（二）閱讀資料，認識營養

師：展示本周我們學校午餐菜單，讓學生說說每天菜單的葷素搭配如何。

生：閱讀資料卡片，了解食物富含蛋白質、脂肪、糖類、維生素、無機鹽等營養成分。

師：這些食物會給我們提供什么營養呢？這些營養有什么作用？

生：蛋白質是人體肌肉、內臟、血液等的主要成分；脂肪和糖類是人體的主要供能物質；維生素和礦物質可以調節身體機能；水占人體的70％左右。

【設計意圖】聯系實際，以學校每日午餐為載體，讓學生了解食物中所含營養以及相對應營養的主要功能，并對食物中的營養成分有大體的認識，掌握食物中營養成分的結構。

（三）習得技術，檢驗營養

1. 實驗檢測食物中的淀粉、脂肪以及蛋白質

生：總結哪些食物中含有淀粉、脂肪。

師：展示幾種食品包裝上的營養成分。

【設計意圖】在教師的引導下學會檢測食物中的蛋白質，學會用實驗的方法檢驗食物中的淀粉和脂肪。能了解到不同的現象會表明食物中含有什么營養成分，并能推理出同類的食物中也會含有這種營養成分，達到學以致用的目的。

2. 設計營養均衡的午餐食譜

學生運用所學技術，收集有關食物營養和價格的信息，對食譜進行數據分析和調整。同時，運用繪畫、書法、色彩搭配等技巧，制作相關手抄報或電子海報。教師引導學生融入飲食文化元素，提升作品的文化內涵。各小組展示自己設計的營養食譜手抄報或電子海報，并詳細介紹食譜的設計思路、營養搭配和成本核算等情況。教師組織學生進行評價，學生通過自評、互評和教師評價，總結經驗教訓，進一步完善設計方案。

【設計意圖】學生將“食物卡”轉化為“營養卡”，從而更清晰“豐富的食物給我們提供了哪些營養”。通過關鍵問題研討，促進學生建立飲食健康的意識。

四、基于真實情境的STEAM學習效果分析

基于真實情境的STEAM學習，學生能更深入地理解和記憶食物中的營養成分及其作用。學生通過實驗探究等實踐活動，提高了動手操作能力和解決實際問題的能力。在設計營養食譜的過程中，培養了創新思維和創新能力。小組合作學習提高了學生團隊合作意識和能力。真實情境激發了學生的學習興趣，使他們對科學、技術、工程、藝術和數學等學科產生了濃厚的興趣。為學校食堂設計營養食譜這一任務培養了學生的社會責任感。

五、結論與建議

結論：基于真實情境的STEAM學習在小學科學“食物中的營養”單元教學中取得了良好的效果。通過創設真實情境，將科學、技術、工程、藝術和數學有機融合，激發了學生的學習興趣，促進了學生知識的整合與運用，培養了學生的實踐能力、創新能力和團隊合作能力，提升了學生的綜合素養。

建議：1. 加強教師培訓：STEAM教育對教師的跨學科素養要求較高，學校應加強對教師的培訓，提高教師的STEAM教育理念和教學能力，為開展STEAM學習提供有力的師資保障。2. 整合教學資源：學校應整合校內外教學資源，為學生提供更多的實踐機會和學習資源。3. 完善評價體系：建立多元化的評價體系，不僅要關注學生的學習成果，還要關注學生的學習過程和綜合素養的發展。評價主體應多元化，包括教師評價、學生自評、學生互評和家長評價等，全面、客觀地評價學生的學習表現。

參考文獻：

［1］陳巧芳.小學科學融入STEAM理念的設計與實踐探究［J］.家長，2023（22）.

［2］倪曉燕.STEAM理念在小學科學教學中的應用［J］.新課程研究，2023（22）.

［3］黃佳偉.基于STEAM視角的小學科學教學策略［J］.學園，2023（17）.

［*本文系廣州市番禺區教育科學規劃課題《基于STEAM概念下小學階段多學科融合的課程研究》（課題編號：PY2024-JC309）的研究成果］