STEAM教育理念下小学科学教学的探索

蒋招义

摘要：小学科学课程作为具备综合性特点的自然学科，在学科内容和内涵上与自然科学、技术、工程、艺术、数学等领域都有密切联系，因此引入STEAM教育理念，对小学科学课程教学质量提升具有积极意义。作为现代教育工作者，我们当前的需要做到就是结合实际教学需求，做好课程教学资源整合，强化对学生的引导，创设STEAM教育教学情境，实现教育资源共享，为学科核心素养培养目标实现提供支撑。

一、课程资源整合，创设STEAM教育下的科学教学情境 ，纵观全球教育发展，不难发现STEM教育是未来教育发展的方向。STEM教育具有跨学科性、趣味性、情境性、协作性的特点。对比传统教育，STEM教育更符合现人才培养的要求。21世纪初，我国开始实施科学课程的教学，意在培养具有科学素养的复合型创新人才。对比STEM教育与科学课程的培养目标，可以发现二者在培养目标上是具有一致性的。因此，我们可以借鉴STEM教育的教育理念以解决小学科学教学中评价方式的困境。

关键词：STEM教育;小学科学;评价方式

随着科技的不断发展，社会对人才需求的层次不断提高，以培养创新复合型人才为目标的STEM教育被提上议程。纵观全球教育发展，发现STEM教育是未来教育发展的方向。在我国，小学科学承担着培养学生科学素养和创新能力的任务。对比两者的培养目标，可以发现它们在培养目标上是具有一致性的。因此我们可以将STEM教育的教育理念应用于改进科学教学中评价方式的困境。

一、STEM教育的起源与发展

STEM教育即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称。STEM教育是上世纪末美国政府为了解决科技人才培养的瓶颈问题提出的。STEM教育的目标是提升学习者的STEM素养。STEM教育是一种教学策略，其核心目标是通过灵活应用探究性学习、基于项目学习和基于设计学习等学习方式，来培养学习者综合利用STEM知识解决现实问题的能力。本文将从评价方式出发，结合STEM教育的教育理念提出对策以改善科学教学评价。

二、STEM教育的核心特征

STEM教育要求培养学习者综合运用各专业知识解决现实问题的能力。从培养目标可以看出，在进行STEM教育时，它所包括的四门学科的教学必须是紧密相连的，且以整合的教学方式来培养学生掌握和运用知识解决问题的能力。一门融合了STEM教育理念的课程会有以下几点核心特征：跨学科性、趣味性、情境性、协作性。

（一）跨学科性

STEM教育不同于分科课程，它是基于某一话题的基础将涉及这一话题的相关科学、技术、工程、数学等学科的知识进行统整的思考与运用，这样的教学手段是对现实世界各部分相联系的真实反映，弥补了分科课程的不足。

（二）趣味性

STEM教育在实施过程中，要保证问题和活动的设计可以在达成教学目标的前提下具有趣味性且足以调动学生的学习动机。它倡导将学习任务游戏化，在学习过程中激发学生的学习动机。

（三）情境性

情境性对于学生学习具有重要意义。STEM教育要求学习活动开展要具有情境性，要求结合现实问题，通过学生的自主探究来完成教学任务。STEM教育的目标之一就是让学生获得将知识情境化应用的能力，同时能够理解和辨识不同情境中的知识表现。STEM教育强调知识是学习者通过学习环境互动建构的产物，情境不同学习也不同。只有当学习镶嵌于某一情境中才是有意义的学习。

（四）协作性

以往我们并不重视学生协作能力的培养，所以导致了学习者自主合作意识欠缺。STEM教育要求学习者在群体协同合作中能够互相协作，最终达到活动目标。它提出的问题具有跨学科性、挑战性。这样的问题如果由学习者单人来探索难度可想而知，如果多个学习者合作的话就可以降低任务难度。

三、课程资源整合，创设STEAM教育下的科学教学情境

优化学科核心素养培养效果是目前各学科教师应该重视和承担的教学任务。因此，我们在指导小学科学教学活动的过程中，也要结合该学科实用性、综合性的特点，切实融入技术、工程、艺术、数学等跨学科知识素材，为学生提供更高质量的教学资源，以学生为主体构建有效课堂。合理创设教学情境利于学生主动构建科学学科知识和跨领域知识的关系，获得多元思维发展可能性。如教科版小学科学《阳光下的影子》，笔者在指导这部分知识教学活动的过程中，主动引导学生实地观察，让学生在校园中借助参照物计算太阳的高度、确定其位置。我用平臂叠拳法测量太阳的高度，并鼓励学生模仿，然后记录数据。通过这节课的实践活动，学生对“影子”有了深刻认识，之后我引导学生深入观察、合作探讨，并布置了小组合作学习的问题：“阳光下影子的变化有什么规律？”学生结合问题内容展开探讨，课堂教学氛围十分热烈。这节课的实践操作活动中，我们充分利用了数学知识，测量和计算都体现了数学的工具性和实用性。

四、小学科学教学中评价方式存在的问题与解决对策

笔者调研期间发现：在教学中问题最突出的是评价方式。笔者以STEM教育的教育理念为理论指导结合教科版小学科学五年级下册内容给出改进评价方式的对策。

（一）小学科学课程评价方式存在的问题

调研期间，笔者发现科学课程在评价方面存在着评价方式单一的问题。一线科学课程的评价方式为：考查内容多是识记内容。考试前，教师会“划重点”，学生对重点进行背诵就可以得到高分。这样的评价方式很难发挥真正的评价作用。

（二）针对存在问题的解决对策

科学课程操作性强，要求教师与学生均要动手参与到探究中。因此课程的评价不应仅以试卷为依据，还要加入学生作品。奥苏贝尔倡导有意义学习，要求符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当概念建立起非人为的、实质性的联系。仅凭死记硬背得来的知识，不仅不能与学习者认知结构中的已有概念建立起联系，还会挫伤学习积极性。如果在评价中加入作品，这样的做法不仅可以将学生能力的增长外显，而且設计与制作作品的过程中可以促进知识的融合与迁移，使学生获得学业成就感，激发学习动机。

比如，教科版小学科学五年级下册第三章学习内容为时间的测量。对于本章内容的学习课程标准的要求是：在知识与能力方面，要求学生具有“时间”概念，知道时间的测量方法;在过程与方法方面，要求学生可以运用某种方法感受一分钟的长短，最终在教师的指导下可以制作出一个摆钟;在情感态度价值观方面，要求学生意识到时间的珍贵。在进行学业测评时，教师可以将百分的成绩分为两部分，五十分笔试，五十分作品制作。结合STEM教育教育理念，教师可以要求学生制作摆钟。由于任务的复杂性，教师可以将全班分组，分组的时候可以根据学生的兴趣、能力等进行，使组内成员能人尽其才。在评价阶段，教师应以成员的共同表现为依据。這样做可以锻炼学生的群体协作能力。STEM教育的情境性特征要求教师对学生教授知识时，不能呈现孤立、抽象的知识，而应将知识与生活相结合。摆钟来源于生活，学生通制作，意识到课本知识其实来源于生活，在以后的生活中他们会以探究和发现的眼光看待一切。在制作中，学生在教师的指导下制作，并体验着讲授式教学不能教给他们的东西。在对抽象知识的学习与迁移应用中，学生不知不觉地获得蕴含在项目问题解决过程中的过程性知识。最后在作品验收阶段，教师可以做跨学科性拓展，让学生搜集摆钟发展史，组织学生开故事会讲述这些历史;也可以将语文课本中《与时间赛跑》的内容进行结合，使学生对时间概念的感悟得到深化。

五、利用模拟实验，创新STEAM教育下的科学教学目标

小学科学课程以实践操作环节为支撑，在STEAM教育理念下，我经常利用课堂上实践操作环节，并做好课外延伸，引导学生体验科学知识的趣味性，感受科学魅力。在组织小学科学课程教学活动的时候，就组织学生参与实践操作，之后创新学科教学目标，实现多元教学，构建有效课堂。如教科版小学科学《河流对土地的作用》学习时，我为学生设计操作实验，要求学生利用身边可以利用的材料，开展分组实验活动，合作演示河流冲击土壤的场景，学生在任务驱动下很快建立合作关系，结合可以在实际生活中找到的塑料瓶子、小铲子、报纸、尺子、接水桶、沙子等素材，模拟河流运动，将土壤冲击成小平原。在实验操作过程中，我提醒学生做好实验记录和讨论工作，并在实验操作结束后进行小组合作学习成果展示，帮助学生获得成就感，建立竞争意识。很多小组在成果展示环节都表现得比较出色，如有的小组学生就说出了土壤和泥沙被冲击后会呈现出不同景观，并分析了原因。我对这组学生提出表扬，给出肯定性的教学评价。此外，我还利用图片，为学生展现冲积扇、河流峡谷等景观，展示大自然的鬼斧神工，渗透美育目标，实现跨学科教学。

综上所述，STEAM教育理念，对技术学科之间的关联性给予很大肯定，提倡学科联系构建，体现了现代教育理念对学科教学活动开展策略的创新思考。STEAM概念下，我们想要构建高质量的小学科学课堂，就要致力于构建和谐的教学氛围，树立学科融合理念，以学生为主体探索创新教育理念，鼓励学生探索和创造，促进理论学习和实践操作的有机结合，激发小学生的求知欲和好奇心，培养他们的合作学习能力和创新意识，为全面发展的復合型人才培养奠定基础。基于此，本研究主要分析了小學科学教学活动中STEAM教育理念的有效应用路径，希望本研究观点可供相关教育工作者参考。 本文只是对评价方式方面存在的问题的应对措施进行探讨，在科学教育教学工作中还存在着各个方面的问题，如合作学习流于形式、教学内容脱离学生实际生活等，这些都可以借助于STEM教育的核心理念进行探讨。

参考文献：

[1]余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015，21（4）.

[2]郁波.教科版小学科学五年级（下册）[M].教育科学出版社，2004.