以STEAM-PBL活動對接科學教學的實踐研究
——基于“宇宙”單元設計STEAM-PBL課程

徐曉明

(浙江省瑞安市塘下鎮中心小學 浙江溫州 325200)

探究是科學學習的主要方式，科學教學必須讓學生在探究為主的活動中自主建構新概念、習得探究技能，最終使科學核心素養得以發展。然而，在小學科學教學中，因多種原因，導致部分內容難以有效落實教學目標，成為“難點”。

為破除枷鎖，有效實現教材設計意圖，筆者基于科學教學內容，設計STEAM-PBL活動，以幫助學生在一定的情境中通過多學科知識的綜合運用，在完善科學概念體系建構的同時激發興趣、提升問題解決能力。STEAM教育是科學、技術、工程、藝術、數學5科融于一體的教育，即以真實情境引領學生綜合運用以上學科的知識、技能來解決問題，同時，將STEAM教育理念付諸實踐，主要采用項目式學習（PBL）。現以“宇宙”單元為例，將自己在實踐中對STEAM-PBL活動的認識及相應的設計等所思、所得整理如下：

一、基于科學教材，設計STEAM活動內容

新課標（2017版）指出：地球與宇宙中的有關現象、事物和規律，具有時間和空間的復雜性，需要對其運用實地觀察、長期觀測、建構模型、模擬實驗等方法進行研究。可見，該領域教學活動需學生以多種形式參與（如實踐觀察、圖文記錄、數據分析、模型制作……）。因此，為進一步豐富學生“宇宙”領域概念體系，激發學生進一步動手實踐解決問題的興趣，以及培養相應的能力，在設計以此為依據的STEAM-PBL課程的過程中，須從以下4個方面進行分析、思考：

1.科學教學中哪些概念建構較為片面、不夠完整，值得豐富與完善。

2.教材中哪些內容、問題在課堂上無法徹底解決。

3.課堂教學中哪些研究活動方法、活動組織形式可以進一步改進。

4.教師所使用的教具值得改進的地方。

具體策略現整理如下：基于教材“留白”而設計

在實際教學中，由于時間關系，部分教學內容在課堂中無法有效落實，很多時候也無法在下一節課中實施，從而使該部分成為一個“留白”。對學生而言，通過課堂學習他們對研究主題已形成一定的認識，因此，STEAM-PBL活動須發揮促使學生加深對研究主題的認識，同時促進學生科學核心素養發展的作用。

二、基于學生發展需求，設計項目化評價體系

在日常教學中，為持續監控學生知識、技能和態度發展狀況并提供相應幫助，教師往往需要將各種不同的評價策略穿插于教學活動中。為了解學生在STEAM-PBL學習活動中的發展狀況，筆者設計以下STEAM學習評價體系：

以上評價體系主要依據評價多元化和評價方式多元化理論進行設計，并將評價的權利同時交于教師、學生與家長，從多方面、多形式開展評價；在評價方式方面，將小組與個人的評價都融入到目標評價和過程性評價之中。在具體實施過程中，則采用以下策略。

由于宇宙領域的STEAM-PBL活動多為多課時跨學科活動；部分活動內容須以任務的形式引領學生在課后繼續開展實踐活動。因此，為讓每個小組都有展示自己階段性研究成果的空間，以便教師、同學、家長都能進行跨時空交流研討，筆者要求每個小組將自己的研究成果、提問、遇到的困難等均發表于QQ空間、博客等平臺，使教師能及時了解學生的研究狀況及時評價，為學生STEAM-PBL學習活動的深度開展奠定基礎。

形成性評價是指學生在STEAM-PBL學習活動中，為使學習效果更好而不斷進行的評價，它能了解STEAM-PBL學習的階段性成果以及學生在此過程中暴露的問題現狀，從而為教師的及時有效介入提供依據[1]。總結性評價是指在STEAM-PBL學習活動結束時，為把握活動最終效果而進行的評價[2]。

為提升評價的針對性、有效性，在課前我校STEAM項目組基于活動內容、作用分別設計了與之相應的評價量規，從而在整個學生自我評價、同伴互評的過程中為學生提供引導。如在“測距儀”的STEAM-PBL活動中，為引領學生有效開展活動，筆者設計了以下指向形成性評價的評價量規。

筆者從5個方面，對學生進行分級評價；同時學生為獲得較高得分，則將嚴格要求自己進行規范操作，使該量規具有指導性的同時，為多元評價提供考量依據。

在STEAM活動實踐過程中，每個學生都投入很多精力，因此，他們對自己的項目成果都非常看重。因此，為給予學生精確的客觀評價又不影響學生積極性，學校STEAM項目研究組設計了終結性評價量規，要求學生以小組為單位和老師先后對另一個小組的成果進行評價，并提出改進意見；接著被評價小組基于評價結果開展頭腦風暴、反思提出改進意見。

三、對基于科學學科設計STEAM活動的再思考

STEAM教育強調多學科融合，大多數STEAM課程以工程為核心整合技術、科學、數學、藝術共同解決問題最終形成一個物化的成果。而基于科學學科而設計的STEAM活動由于其定位于輔助科學學科，共同促進學生核心素養的發展。因此這種STEAM活動則以科學為核心整合工程、技術、藝術、數學，引領學生重演科學發現，即像科學家那樣經歷：根據需要改進實驗工具—觀察測量獲得數據信息—數據分析—建立模型解釋現象—與人分享交流的過程。但在此探中筆者發現，設計基于科學學科的STEAM活動時遇到的最大的問題是很難找到切入點。因此，為提升STEAM活動設計的質量，更好地為學科教學服務，我們須關注學生，關注教材、關注科學史，即：

1.關注學生發展的短板或障礙來確定STEAM設計的內容；關注學生興趣點，設計真實情境，激發學生內驅力，設計評價體系，提升學生參與的廣度與深度。

2.科學學科包含物質世界、地球與宇宙、生命世界、技術與工程等領域內容，與之相應的STEAM-PBL課程內容設計形式、實施方法也必將各不相同，為提升STEAM課程質量，教師需梳理教材及課程標準以確定“切入點”。

3.科學發展史就是一系列科學思想和科學理論不斷深化更新的歷史，能引導學生用歷史的眼光看待一切科學成果。通過關注科學史，我們能從中挖掘素材設計STEAM課程引領學生在實踐中逐步領會科學的本質及對科學本質的理解。