基于STEAM理念小學科學教學的探索

◎潘穎

S TEAM教育就是科學、技術、工程、藝術和數學的融合教育。為了讓學生在學習科學的過程中獲得綜合的知識、創新的思維和使用的技能，更深刻地理解科學技術的本質，科學技術教育專家提出了STEAM項目研究的學習方式。

2017年新頒布的《義務教育小學科學課程標準》中提出：“倡導跨學科學習方式。科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）與數學（Mathematics），即STEM，是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式，它將科學、技術、工程、數學有機地融為一體，有利于學生創新能力的培養。科學教師可以嘗試運用于自己的教學實踐。”可見國家這一頂層設計中對STEM教育的重視。

小學科學是培養學生科學素養的重要基礎課程，小學科學學習是學生將來形成科學思維模式的重要階段，在科學教學的實踐中，將STEAM教育理念融入小學科學教育中，融入數學、科學、技術和工程學知識，并且通過選擇具有趣味性的教學內容，提高學生在學習中的樂趣，從而達到高效的學習目的。

筆者基于課堂教學實踐，提出以下三條教學策略：

一、探究有效性的前提下，發展實踐能力

STEAM教育只是一種學習方法，與小學科學地探究活動屬并列關系，另外，STEAM教育方法運用的載體是小學科學課堂，課堂的教學內容是教材，所以它不能凌駕于小學科學課標之上，也不應該游離教材之外。為此，原有的科學研究我們要保持，而STEAM教育的特征之一就是解決真實情境問題，即注重實踐，這是原來小學科學課堂所缺失的。現在的科學課堂對學生提出更高要求：既要像科學家那樣去探究未知，又要像工程師那樣運用已知解決實際問題。因此，我們在教學目標的制定上既要保證科學探究的有效性，還要兼顧學生實踐能力的發展。如《杠桿類工具》教學目標改動：將科學過程的“通過實驗認識到杠桿是否省力是由它的三個點的位置決定的”改為“運用杠桿尺探究杠桿的規律并會制作小桿秤”；將情感、態度與價值觀的“意識到不同種類的杠桿有不同的用途，在不同條件下需要使用不同類型的杠桿”改為“體會到收集數據的重要意義，并意識到相互合作的重要性”；將科學、技術、社會與環境目標的“理解生活中熟悉的各種杠桿類工具的科學原理”改為“理解生活中熟悉的各種杠桿類工具的科學原理，并能運用原理設計制作”。教學目標的改變引起課堂教學策略的變化，這一變化既能保證科學探究的有效性，同時兼顧發展學生的實踐能力。

二、課堂上積點成面，課外活動拓展開面

根據教材內容或學生課堂上的生成性表現進行局部的學科滲透，不斷地積點成面，再通過課外或拓展性課堂進行面的拓展。

如教科版六年級上冊第一單元第3課《杠桿類工具》一課，課堂上學生已經掌握桿秤的杠桿原理，拓展課時間讓學生利用鉤碼、一次塑料盤、棉線、一次性筷子等材料設計制作可以至少稱量20克重的物體，完成后再讓學生迭代升級，如何使小桿秤承載更多的稱重或者讓小桿秤稱重更加精確。

STEAM理念的點的滲透和面的拓展二者相輔相成、共同促進學生創新思維的發展。

三、著力于設計能力的培養，重視展示與評價

《義務教育小學科學課程標準》明確八個要素描述科學探究的學段目標：提出問題、做出假設、制定計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價。STEAM教育總的來說具有六大特點：一是具有科學、技術、工程、數學四個要素；二是以工程設計為主導；三是團隊合作和參與；四是關注現實問題，在真實情境中學習；五是允許多個答案，結果不固定；六是以學生為中心的主動實踐。無論是科學探究的“制定計劃”還是STEAM教育特點中的“工程設計”，它們都共同指向“設計”，這是科學探究和實踐活動的共同之處。教師重視設計能力的培養，既能提升科學探究的能力，也能發展學生實踐能力，可謂一舉兩得。

基于工程設計的STEAM教育是用科學和技術設計和制作一個產品，經過團隊合作，反復討論交流和產品迭代，最后分享出去的過程。在這一過程中，展示與評價是不可避免的，展示可以使學生建構的知識外顯呈現，有效的展示可以促進學生之間溝通，有助于學生的個人成長。評價有過程性評價和總結性評價兩個層面，在具體實施過程中，教師要提前告知學生的評價標準，評價內容要全面。