融入STEAM教育理念引導學生在實踐中學習

◇黃佳偉（江蘇：昆山經濟技術開發區世茂小學）

STEAM 教育是目前科學教育領域改革的一個主要方向。借助這一教育理念可以實現學科之間的融合，打破學科間原有的界限，讓學生能夠綜合性地利用知識解決實際問題，提升學生解決問題的能力，培養學生的創造性思維。而小學科學教師應用這一理念開展教學活動，需注意對教學案例做進一步開發設計，才能全面提升教學的有效性。

一、有效培養學生探究能力

小學科學教師在課堂中落實教學活動，必須為學生安排富有吸引力的內容，并要以學生為中心開展教學設計，實現科學、技術、工程、藝術和數學之間的互相融合和有效碰撞，而且一定要注意培養學生解決實際問題的能力和創造力。在設計教學案例時要認識到，在小學科學課堂中堅持STEAM 教育理念不是將這些相關內容機械地進行組合，而是要讓學生真正地認識到知識本身存在的聯系性，發現知識的本質，這樣才能提升學生的學習效果。教師在設計相關教學內容時，完全可以從自然現象入手引發學生對知識的進一步思考，建立一些知識的聯系。比如觀察生活現象，我們發現杯子里的水會從熱變涼，如果這一現象涉及工程和計數領域，我們就要考慮將其與如何讓房間變暖建立一定的聯系。也就是說，教師要善于借助科學教材的內容挖掘各個領域不同的側重方向，從而激發學生的好奇心和探索的積極性，讓教學案例變得更為開放，讓學生可以在實踐中參與學習，從而提升學習效果，通過這一活動有效地實現學生探究力的培養。

二、促進學生工程思維發展

STEAM 教育理念指導下的科學教學設計要和現實世界更貼合，這樣可以進一步培養學生的跨學科知識整合能力。教師要結合科學課程的具體內容進行課程開發設計，注重各個學科之間的有效整合，幫助學生構建科學的理念，提高其動手實踐的能力，通過與生活的結合提高學生運用知識的能力。教師可以在課堂中引入生活情境，為學生創設情境，提出一些科學探究的問題。比如教學電路相關知識的時候，教師可以從生活情境入手，讓學生思考：一般情況下手電筒按下按鈕就會變亮，但是今天家里停電需用手電筒，手電筒為什么卻不亮了？這時學生就會思考小燈泡不亮的原因，思考究竟是哪里出現了問題。從學生的實際生活入手教學，可以大大激發學生探究知識的積極性和主動性，點燃學生的研究興趣和欲望，培養學生解決實際問題的能力。這時學生開始急于探尋手電筒不亮的奧秘。比如手電筒里有電池和電線，是不是因為沒能正確地連接小燈泡才導致手電筒不亮。這樣，就讓學生的學習融入真實的情境中，有效地培養學生的思維能力。教師還可以選擇合適的實驗材料和工具，讓學生自己設計方案。可以為學生出示手電筒的電路圖，讓學生了解電路設備和手電筒暗藏的一些機關；可以鼓勵學生自己繪制電路圖并展示分享，并匯報自己這樣設計的理由。在具體實踐中，有的學生的電路圖會出現差錯，無法保證手電筒亮起來，教師可以幫助學生分析問題的原因，然后對電路圖設計進行調整，引導學生繼續設計實驗。這個過程，可以有效地培養學生的工程思維。接下來，教師鼓勵學生通過小組合作的方式進行科學驗證，借助技術檢測解決相關問題。各個小組可以使用自己制作的電路檢測器自己檢測電路存在的問題，可以對整個實驗進行拍照記錄，以提高動手解決問題的能力，培養合作精神和寫作能力。最后，在小組完成了對實驗的檢測之后，教師要引導學生對自己的實驗結果做出歸納和分析，根據每個小組電路存在的問題提出具體解決的辦法。在學生掌握電路檢測器制作方法之后，教師再一次讓學生思考其是否可以真正地應用到生活中，并讓學生知道制作的電路檢測器不能檢測大功率電器。在STEAM 教育理念下，教學具有較強的實踐性和動態性，教師得以有意識地讓學生在解決真實的問題中實現多種能力的提升，借助跨學科知識開發課程資源，促進學生工程思維能力的發展。

三、積極開發研學課程

研學旅行概念的提出得到了各方的高度認可，國家還出臺專門的文件支持。研學旅行概念對學生而言也有著很大的意義。中國學生因為受到應試教育的影響，一直都有著“考試機器”的稱謂。在應試教育模式下，學生學習的知識基本都來自課本，書中講了什么內容學生就學習什么內容，書中指導學生怎么做，學生就怎么做。這樣的學習應付考試還可以，但不利于學生能力的提升。與西方開放性教育和引導性教育相比，中國課堂顯然比較呆板和枯燥。但是研學旅行可以打破這樣的格局，可以讓課堂變得豐富多彩，可以有效地培養學生的能力，讓學生學習到課本中沒有的知識。在研學活動中，教師會設計一些小的游戲活動，這些游戲活動可以讓學生更好地融入集體，促進學生交流，為學生提供更多的鍛煉機會，而且也可以很好地訓練學生的團隊協作能力和語言表達能力。有助于塑造學生獨立的人格，培養學生良好的價值觀，對學生今后的發展也有著重要的意義。

教師在設計小學科學研學課程時要注意融入STEAM 元素。要對具體的研學基地做好地理環境考察，制定前期的考察制度和研學計劃，與當地研學基地的生態環境相融合，并制定具體的研學方案，確保研學活動能對學生的科學素養實現規范科學的指導和提升。比如在開展觀察與植物相關的研學活動時，可以引導學生借助當地自然資源參與研學活動，讓學生了解水生和陸生植物種類，引導學生搜集植物名稱和它們的生長習性，觀察樹葉結構、制作標本等等。也可以鼓勵學生走進當地的地質公園參與研學等。同時可以為學生設計具體的研學方案，比如讓學生制定計劃、分工合作、完善設計，對方案進行優化和評價，等等。通過研學活動的開展，讓學生在學習知識的過程中實現跨學科的學習和整合，幫助學生在具體的研學實踐中培養起對科學的探究興趣，從而全面提升學習效果和質量。

四、多元開發教學資源

首先我們可以積極地借助學校的平臺，來進行課程的拓展和開發。目前學校開展了專門的科學課程，因此學校應該引導學生每學期參與研究幾個STEAM 拓展內容。比如可以組織學生在制作單翼或者雙翼飛機中選擇彈力STEAM拓展內容，認識橡皮筋的粗細、質量、纏繞方法及外界因素影響模型的航向和航速。學校可以專門開展科技藝術節活動，讓學生可以借助身邊的材料進行科技發明和創作。可以將科學知識和工程設計內容融入發明創作中，實現多個學科的整合。同時鼓勵學生對材料進行認真分析，分析它們的實用性和經濟性、創新性，有效地培養學生的創造力。其次要注意搭建班級平臺，開發科學課程。平時教師要注意對教材資源積極開發和利用，比如我們在學習光的相關知識的時候，可以讓學生分組利用課余時間完成簡易太陽能制作。然后可以邀請學生代表在科學課堂上介紹本組制作的太陽能，鼓勵學生之間互相交流討論，發表觀點和看法。通過這種方式，可以幫助學生更好地掌握課本知識，培養其動手實踐能力，拓展學生的視野。當然，可以搭建的平臺的類型是多種多樣的，教師除了借助學校和班級平臺之外還可以積極地利用社區和家庭這些平臺，為學生提供施展才華的空間。借助STEAM 理念可以為學生提供學習動力，實現各個學科的融合，從而有效地培養學生的創造力和實踐能力，讓學生實現全面發展。

五、引導學生在實踐中學習

目前的教科版小學科學教材囊括了各個方面的知識，涉及了物質世界、生命世界以及宇宙和科技等各個領域的知識。現在的教育更側重引導學生探討為什么和做什么，但是這還不能完全地滿足STEAM 教育理念。教師需從學生的學情出發開展教學活動，要充分考慮各個階段學生的思維情況，比如三四年級學生年齡較小，邏輯思維能力偏低，所以教師落實的教學活動要以直觀感知為主；而五六年級學生具備了一定的思維能力，可以對知識有較好的理解，教師就可以設計相對比較復雜的教學案例。而且，教師要注意引導學生合作探究知識。比如我們開發了制作氣糕的課程，選擇采用粗糙的早稻米為原料，將米加入水浸泡一晚后就磨成了米漿。學生從中掌握了物質形態變化，并確認這些環節沒有產生新的物質，屬于物理變化。同時，教師讓學生借助酵母發酵產生酒精和二氧化碳，使學生可以掌握化學變化的本質。教師通過開展這些活動，引導學生在實踐中學習，大大地提升了學生的探究能力。

總而言之，在新的時代背景下，小學科學課程的開展可以融入STEAM 教育理念。小學科學教師要分析STEAM 教育理念的內涵，同時結合學生的情況和當地資源的實際情況為學生開發課程資源，引導學生參與研學活動。搭建學習平臺，為學生開發校本課程，讓學生在實踐中學習，在學習中參與實踐，提高學生的社會意識和科學素養，實現學生科學核心素養的進一步發展。