融入STEAM教育理念引导学生在实践中学习

◇黄佳伟（江苏：昆山经济技术开发区世茂小学）

STEAM 教育是目前科学教育领域改革的一个主要方向。借助这一教育理念可以实现学科之间的融合，打破学科间原有的界限，让学生能够综合性地利用知识解决实际问题，提升学生解决问题的能力，培养学生的创造性思维。而小学科学教师应用这一理念开展教学活动，需注意对教学案例做进一步开发设计，才能全面提升教学的有效性。

一、有效培养学生探究能力

小学科学教师在课堂中落实教学活动，必须为学生安排富有吸引力的内容，并要以学生为中心开展教学设计，实现科学、技术、工程、艺术和数学之间的互相融合和有效碰撞，而且一定要注意培养学生解决实际问题的能力和创造力。在设计教学案例时要认识到，在小学科学课堂中坚持STEAM 教育理念不是将这些相关内容机械地进行组合，而是要让学生真正地认识到知识本身存在的联系性，发现知识的本质，这样才能提升学生的学习效果。教师在设计相关教学内容时，完全可以从自然现象入手引发学生对知识的进一步思考，建立一些知识的联系。比如观察生活现象，我们发现杯子里的水会从热变凉，如果这一现象涉及工程和计数领域，我们就要考虑将其与如何让房间变暖建立一定的联系。也就是说，教师要善于借助科学教材的内容挖掘各个领域不同的侧重方向，从而激发学生的好奇心和探索的积极性，让教学案例变得更为开放，让学生可以在实践中参与学习，从而提升学习效果，通过这一活动有效地实现学生探究力的培养。

二、促进学生工程思维发展

STEAM 教育理念指导下的科学教学设计要和现实世界更贴合，这样可以进一步培养学生的跨学科知识整合能力。教师要结合科学课程的具体内容进行课程开发设计，注重各个学科之间的有效整合，帮助学生构建科学的理念，提高其动手实践的能力，通过与生活的结合提高学生运用知识的能力。教师可以在课堂中引入生活情境，为学生创设情境，提出一些科学探究的问题。比如教学电路相关知识的时候，教师可以从生活情境入手，让学生思考：一般情况下手电筒按下按钮就会变亮，但是今天家里停电需用手电筒，手电筒为什么却不亮了？这时学生就会思考小灯泡不亮的原因，思考究竟是哪里出现了问题。从学生的实际生活入手教学，可以大大激发学生探究知识的积极性和主动性，点燃学生的研究兴趣和欲望，培养学生解决实际问题的能力。这时学生开始急于探寻手电筒不亮的奥秘。比如手电筒里有电池和电线，是不是因为没能正确地连接小灯泡才导致手电筒不亮。这样，就让学生的学习融入真实的情境中，有效地培养学生的思维能力。教师还可以选择合适的实验材料和工具，让学生自己设计方案。可以为学生出示手电筒的电路图，让学生了解电路设备和手电筒暗藏的一些机关；可以鼓励学生自己绘制电路图并展示分享，并汇报自己这样设计的理由。在具体实践中，有的学生的电路图会出现差错，无法保证手电筒亮起来，教师可以帮助学生分析问题的原因，然后对电路图设计进行调整，引导学生继续设计实验。这个过程，可以有效地培养学生的工程思维。接下来，教师鼓励学生通过小组合作的方式进行科学验证，借助技术检测解决相关问题。各个小组可以使用自己制作的电路检测器自己检测电路存在的问题，可以对整个实验进行拍照记录，以提高动手解决问题的能力，培养合作精神和写作能力。最后，在小组完成了对实验的检测之后，教师要引导学生对自己的实验结果做出归纳和分析，根据每个小组电路存在的问题提出具体解决的办法。在学生掌握电路检测器制作方法之后，教师再一次让学生思考其是否可以真正地应用到生活中，并让学生知道制作的电路检测器不能检测大功率电器。在STEAM 教育理念下，教学具有较强的实践性和动态性，教师得以有意识地让学生在解决真实的问题中实现多种能力的提升，借助跨学科知识开发课程资源，促进学生工程思维能力的发展。

三、积极开发研学课程

研学旅行概念的提出得到了各方的高度认可，国家还出台专门的文件支持。研学旅行概念对学生而言也有着很大的意义。中国学生因为受到应试教育的影响，一直都有着“考试机器”的称谓。在应试教育模式下，学生学习的知识基本都来自课本，书中讲了什么内容学生就学习什么内容，书中指导学生怎么做，学生就怎么做。这样的学习应付考试还可以，但不利于学生能力的提升。与西方开放性教育和引导性教育相比，中国课堂显然比较呆板和枯燥。但是研学旅行可以打破这样的格局，可以让课堂变得丰富多彩，可以有效地培养学生的能力，让学生学习到课本中没有的知识。在研学活动中，教师会设计一些小的游戏活动，这些游戏活动可以让学生更好地融入集体，促进学生交流，为学生提供更多的锻炼机会，而且也可以很好地训练学生的团队协作能力和语言表达能力。有助于塑造学生独立的人格，培养学生良好的价值观，对学生今后的发展也有着重要的意义。

教师在设计小学科学研学课程时要注意融入STEAM 元素。要对具体的研学基地做好地理环境考察，制定前期的考察制度和研学计划，与当地研学基地的生态环境相融合，并制定具体的研学方案，确保研学活动能对学生的科学素养实现规范科学的指导和提升。比如在开展观察与植物相关的研学活动时，可以引导学生借助当地自然资源参与研学活动，让学生了解水生和陆生植物种类，引导学生搜集植物名称和它们的生长习性，观察树叶结构、制作标本等等。也可以鼓励学生走进当地的地质公园参与研学等。同时可以为学生设计具体的研学方案，比如让学生制定计划、分工合作、完善设计，对方案进行优化和评价，等等。通过研学活动的开展，让学生在学习知识的过程中实现跨学科的学习和整合，帮助学生在具体的研学实践中培养起对科学的探究兴趣，从而全面提升学习效果和质量。

四、多元开发教学资源

首先我们可以积极地借助学校的平台，来进行课程的拓展和开发。目前学校开展了专门的科学课程，因此学校应该引导学生每学期参与研究几个STEAM 拓展内容。比如可以组织学生在制作单翼或者双翼飞机中选择弹力STEAM拓展内容，认识橡皮筋的粗细、质量、缠绕方法及外界因素影响模型的航向和航速。学校可以专门开展科技艺术节活动，让学生可以借助身边的材料进行科技发明和创作。可以将科学知识和工程设计内容融入发明创作中，实现多个学科的整合。同时鼓励学生对材料进行认真分析，分析它们的实用性和经济性、创新性，有效地培养学生的创造力。其次要注意搭建班级平台，开发科学课程。平时教师要注意对教材资源积极开发和利用，比如我们在学习光的相关知识的时候，可以让学生分组利用课余时间完成简易太阳能制作。然后可以邀请学生代表在科学课堂上介绍本组制作的太阳能，鼓励学生之间互相交流讨论，发表观点和看法。通过这种方式，可以帮助学生更好地掌握课本知识，培养其动手实践能力，拓展学生的视野。当然，可以搭建的平台的类型是多种多样的，教师除了借助学校和班级平台之外还可以积极地利用社区和家庭这些平台，为学生提供施展才华的空间。借助STEAM 理念可以为学生提供学习动力，实现各个学科的融合，从而有效地培养学生的创造力和实践能力，让学生实现全面发展。

五、引导学生在实践中学习

目前的教科版小学科学教材囊括了各个方面的知识，涉及了物质世界、生命世界以及宇宙和科技等各个领域的知识。现在的教育更侧重引导学生探讨为什么和做什么，但是这还不能完全地满足STEAM 教育理念。教师需从学生的学情出发开展教学活动，要充分考虑各个阶段学生的思维情况，比如三四年级学生年龄较小，逻辑思维能力偏低，所以教师落实的教学活动要以直观感知为主；而五六年级学生具备了一定的思维能力，可以对知识有较好的理解，教师就可以设计相对比较复杂的教学案例。而且，教师要注意引导学生合作探究知识。比如我们开发了制作气糕的课程，选择采用粗糙的早稻米为原料，将米加入水浸泡一晚后就磨成了米浆。学生从中掌握了物质形态变化，并确认这些环节没有产生新的物质，属于物理变化。同时，教师让学生借助酵母发酵产生酒精和二氧化碳，使学生可以掌握化学变化的本质。教师通过开展这些活动，引导学生在实践中学习，大大地提升了学生的探究能力。

总而言之，在新的时代背景下，小学科学课程的开展可以融入STEAM 教育理念。小学科学教师要分析STEAM 教育理念的内涵，同时结合学生的情况和当地资源的实际情况为学生开发课程资源，引导学生参与研学活动。搭建学习平台，为学生开发校本课程，让学生在实践中学习，在学习中参与实践，提高学生的社会意识和科学素养，实现学生科学核心素养的进一步发展。