探究STEAM理念下的小學科學課項目式學習

馮曉英

新一輪的教育改革指出，要堅持“以學生發展為本”的理念，尤其是在基礎教育階段，要實現學生的全面發展和終身發展。小學科學課程是促進小學生綜合素質提升的重要途徑，在STEAM理念融合的背景下，教師可以運用項目式教學法來開展教學活動，通過合理有效的設計來提高學生的科學素養。基于此，本文運用文獻分析法、歸納總結法，對STEAM理念下的小學科學課項目式學習進行了分析與研究，希望為該領域的工作人員提供參考與借鑒。

一、STEAM理念下的小學科學課項目式活動的設計原則

（一）與小學生的認知水平相適應

小學生的認知發展處于具體運算的階段，他們由過去的具體化思維向抽象思維發展，并開始形成抽象的概念，同時展現出一定的邏輯推理能力。因此，在基于STEAM理念對小學科學課的項目式活動進行設計的時候，要確保項目的核心概念和原理都符合小學生當前階段的認知水平，引導他們運用創造性思維和邏輯推理能力來解決相應的問題。在開展相關活動的時候，要將實物作為支撐，這里的實物通常是小學生在學習和生活當中經常能接觸到的現象和經常使用的工具和材料，他們能在實踐當中進行體驗和積累經驗，對相關的科學知識形成理解，并在這個基礎上提高科學能力、培養科學素養。

現階段的教育研究強調學生才是教育的主體，教師一切教學方法的選擇、教學內容的確定，都應以學生為根本的出發點和落腳點。項目式活動設計也同樣如此，教師要充分考量小學生本身的認知規律、認知特點，在小學生主體特征的基礎上結合教育內容做出有效的考量和分析，讓教育的契合度得到進一步提高，進而讓學生在項目式活動開展的過程中收獲更多、成長更多，促進學生的提升和發展。

（二）體現STEAM理念的本質與特征

在小學科學課項目式活動中，課程設計是一個極為重要的環節，在這個過程中要充分體現STEAM理念的本質與特征。STEAM本身就是一種以項目學習和問題解決為導向的課程組織形式，展現出了跨學科的思想。在對小學科學課進行設計的時候，教師要基于STEAM理念來實現不同學科知識之間的相互交叉和相互融合，通過教學方式整合的形式來對學生的動手動腦能力進行培養，這有利于幫助小學生建立發散思維，提高他們的創造能力，進而使他們成為綜合型人才。與此同時，STEAM理念還具有藝術性，整合的課程中除了包含美術、音樂等基本的藝術形式之外，還包含了人文藝術、社會語言等高層次的藝術，教師在對項目式學習活動進行設計的時候要融入藝術性特征，進一步增強學生的藝術素養。

（三）充分考慮學生的個性

根據新課程標準，小學科學課程要面向全體學生開展，為學生提供公平的學習機會和發展機會。在STEAM理念融合的過程中，教師要充分考慮學生的個性，關注他們的個性化需求，在保障項目式學習活動順利開展的基礎上促進學生個性的最大化發揮。與此同時，教師還要引導小學生在項目交流與相互活動的過程中相互學習、取長補短。為了實現這一目標，教師在對學生進行分組的時候也要關注他們的個性，做到個性要素的合理搭配和均衡分配，使不同個性的學生都可以在活動中得到不同程度的鍛煉和提高，在感受科學魅力的同時提高綜合素質，在動手動腦的過程中實現個性化發展。

每一名學生所接受的家庭教育、個人成長經歷、個人興趣偏好等存在差別，因此在接受同樣教育、參與同樣活動時往往會呈現出不同的能力特點、性格特點和個性特征。而教師要做的并不是抹平學生的個性，而應該讓學生的個性更突出，讓學生在自己擅長的領域發光、發熱。為此，教師要充分考量學生的個性，尊重學生的個性，以此為中心在大方向不變的情況下促進學生的個性化成長。

二、STEAM理念下的小學科學課項目式學習特征

（一）學生主導學習過程

基于STEAM理念，項目式學習的過程具有目標明確和任務模糊這兩個方面的特點，學生在其中可以獲得更多的可能性和自由度。在這個過程中，他們可以在任務完成方式等方面擁有足夠的自主選擇權利，這有利于保持高度的學習熱情，進而能更為主動地對問題進行發現、探索和解決。與此同時，小學生還可以基于自身的特點和需求，以自己的步調和自身的方式來解決問題，充分發揮主觀能動性。根據建構主義理論，學習的過程不僅僅是簡單的知識積累，而應該是在基于新舊知識相互碰撞的過程中產生觀念轉變和結構重組的過程。在對科學項目進行探究的過程中，學生的自我認知會不斷發生轉變，有利于科學思維的形成和主動性的增強。

（二）強調學習過程中的合作與交流

項目式學習模式通常需要學生通過合作的形式來完成，僅僅依靠個體的努力難以實現最終的學習目標。因此，在STEAM理念下的小學科學課項目式學習具有較強的協作性特征，它強調的是群體成員之間的相互協作和相互啟發，并在這個基礎上實現群體性知識的構建。在進行科學探究的過程中，大多數問題都來源于學生的實際生活，在解決這些問題的過程中他們需要與同伴、與教師甚至與家長進行合作。在部分復雜的項目中，學生之間還需要形成“學習共同體”，基于密切的合作關系來完成學習。根據多元智能理論，人的智能發展具有多面性的特征，只有在民主化與多元化的環境中，小學生才能對自身、對他人形成全面化的認識，并能對不同的文化和思維給予尊重和理解，并在這個基礎上客觀地認識到自身的不足和優勢，在揚長補短的過程中，每個學生都能發揮自身的潛能，實現全面發展。除此之外，在多元化思維碰撞的過程中，學生也可以在項目式學習中找到新的靈感，對自身的學習進行調節，提高語言表達能力和團隊合作能力，同時形成批判性的思維。

（三）開展真實的情境化學習

實踐證明，在真實的情境中，學生可以喚醒對已學知識的回憶，同時也可以更好地接受新的知識。而根據情境主義觀點，在理想化的環境中，學生可以結合自身的生活經驗來開展實踐活動，并在這個基礎上實現知識的遷移與應用。只有在親身經歷的情況下，學生才能真正理解和習得知識。基于STEAM理念的項目式學習強調的就是讓學生在真實的情境當中解決實際問題，在團隊協作的過程中提高綜合素養。在小學科學課堂上，教師要從學生的日常生活出發來設計科學探究活動，為他們營造真實的學習情境，實現生活與科學的有效融合，促進生活經驗的豐富，同時也使他們更好地獲得科學知識，在未來更好地適應和服務社會。

（四）具有引發性的問題

在小學科學課上，STEAM理念下的項目式學習活動可以來源于社會新聞熱點、學生的生活體驗，也可以來源于實際市場調查。學生可以基于這些話題來發現科學問題，并基于此來組織驅動性的學習活動。因此，在項目式學習活動中需要提出一個具有引發性的問題，實現探究活動的有效延伸，幫助學生克服思維與知識之間相互脫節的問題。通過對這些問題的研究，學生可以使用基本的工具進行學習，能通過調查、研究與推理來獲取有用的信息。除此之外，教師基于引發性問題來設計真實情境，在這個基礎上不斷提出新的問題，可以使小學科學課堂更生動有趣，使學生時刻保持好奇心和探究熱情。

三、STEAM理念下的小學科學課項目式學習策略

（一）項目真實情境的創設

在開展小學科學課項目式學習的過程中，基于真實的情境來發現問題和解決問題是重要的特點。因此，教師在開展教學活動的過程中，要為學生創設一個真實的項目情境，基于STEAM理念來激發學生的好奇心和求知欲，在他們喜聞樂見的科學主題中完成教學氛圍的創設。比如，在“降落傘”的項目式學習中，教師可以在開展教學活動中為學生播放與“高空跳傘”相關的視頻，為學生營造真實的情境，在這個基礎上引入“無處不在的力”這一科學主題，進而引導學生基于技術層面使用工具來設計降落傘，基于工程層面來選擇材料和繪制設計圖，基于人文藝術層面了解降落傘的發展歷史和裝飾美化方法，基于數學層面對降落傘的下降高度和落地時間進行測量和計算。

情境創設在小學科學課程項目學習過程中的有效引入是十分重要，也是十分必要的，因為小學生本身知識儲備和社會閱歷的缺陷，會導致小學生在科學知識學習的過程中往往面臨較多的困境和難題。情境化的有效創設，一方面有助于調動學生的學習興趣，讓學生更積極主動地探索、思考和分析，在探索分析思考的過程中加強理解，另一方面，情境和氛圍的創設可以讓學生在情境中提取借鑒和參考，進而更快、更好地解決問題，教師要引起關注和重視，有效地創設情境。

（二）項目驅動性問題的設計

驅動性問題是教學活動的組織形式，同時是教學任務的引導方式。在多樣化的活動中，小學生可以相互合作，共同探討解決問題的方式，同時將問題解決的成果充分地展現出來。在項目實施之前，教師和學生要對研究的問題進行系統化的分析，對其中涉及的知識、工具和資料等進行歸納和總結。在驅動性問題設計的時候，要堅持生動有趣、科學性、可操作性的原則，同時要符合小學生的認知，幫助他們樹立起正確的價值觀念。比如，在“降落傘”這一科學課項目中，教師可以將“降落傘的下降速度與什么因素有關”作為驅動性問題，并在這個基礎上引導小學生查詢相關資料、選用相關工具來進行探索和學習。問題是項目驅動的重要動力，教師要引起關注和重視，對問題進行有效的創設。

（三）項目活動內容的設計

基于STEAM理念設計小學科學課項目式學習活動時，教師要基于活動理論指導，按照既定的流程，形成一個完善的活動系統，在其中充分考慮目標、工具、情景等要素，下面以“降落傘”這一項目為例，探究項目活動內容的設計形式。第一要確定項目，預設目標為創設問題情境、確定驅動問題;第二是要制訂計劃，確定好項目在實施過程當中所涉及的科學知識，并制訂相應的計劃，為組員分配相應的任務;第三是要進行活動調研，通過查閱資料完成資料匯報，并根據資料完成設計圖，同時還要確定項目的子任務，并選取相應的材料和做出報價書;第四是要進行產品設計，該階段的預設目標為根據調研的結果設計產品圖，并將此作為參考完成產品的設計;第四是要進行交流匯報，小學生要完成組內產品的展示，同時做好產品性能調試，在匯報交流的基礎上實現組間相互評價;第五要迭代完善，小學生要根據性能測試的結果來對設計的產品進行完善和優化;第六是要總結評價，師生對整個項目進行完整評價，實現經驗的積累。

（四）項目式學習活動的實施

在小學科學課項目式學習活動實施的過程中，教師要求每個小組都在特定的時間內完成相應的任務，并做好記錄。在“降落傘”這一學習項目中，將實施時間設定為七個周。第一周時間的驅動性問題為“查閱資料，你對降落傘的了解有多少？”在這個基礎上，教師播放“高空跳傘”視頻，學生分工合作、做好任務的分配。第二周的驅動性問題是“請將你想設計的降落傘簡單地畫出來”，教師要向小學生講解三視圖的畫法和比例尺的使用，學生則要學習這些知識并繪制降落傘的三視圖。第三周的驅動性問題是“選擇合適的材料來制作降落傘”，教師引導學生選擇合適的制作材料，小學生則要選擇材料完成制作。第四周的驅動性問題是“向同伴分享你制作的降落傘”，教師要組織開展降落傘的成品展示會和匯報會，小學生則要將成品展示出來，并向教師和同伴進行介紹和講解。第五周和第六周的問題是“在產品測試過程中你發現了什么問題？應該如何完善？”教師在本階段的任務是組織學生對制作的降落傘性能進行測試，并填好實驗記錄、做好總結，小學生要開展性能測試，觀察現象并探討改進和優化的方法，最終與同伴一同完成產品的迭代。第七周的問題是“請將你在項目學習當中的心得體會寫下來”，教師要做好總結的工作，并分析該項目所取得的成就和存在的不足，小學生則要在教師總結的基礎上進行自我反思。

四、結語

總的來說，在小學科學課項目式教學活動開展的過程中，教師要實現STEAM理念與設計型教學模式之間的有效融合，構建起新型的教學模式，基于科學、技術、工程、藝術以及數學這幾個角度來對學生的動手動腦能力進行培養，在真實的情境中實現跨學科教育，促進多項技能的整合。在這個過程中，教師要創設項目真實情境，要設計項目驅動性問題和項目活動內容，同時還要將項目進行落實。

注：本文為山東省教育科學“十三五”規劃一般課題“STEAM理念下的小學原生工匠培養策略研究”（項目編號：YC2019040）的研究成果。