基于STEAM教育理念的小学课程实施及推广探究

王亚斌

（瓜州县渊泉小学 甘肃 酒泉 736100）

1. STEAM 教育理念的内涵解读

STEAM 教育理念是一种多领域的综合教育，其中“s”代表科学，促使学习者掌握世界一般规律，形成客观的科学视角认识事物；“t”代表工程，“e”代表技术，是学习者探索世界的方法；“a”代表艺术，是丰富学科之间练习的纽带，支持学生充分发挥想象力，展开大胆创造；“m”代表数学，是拓展思维方式、强化问题分析的工具。STEAM 教育理念作为一种重实践的超学科教育概念，并非是学科的简单相加，而是有机的相互渗透、相互融合，强调知识的跨界、场景的多元、问题的生成以及创新的驱动。

STEAM 教育理念展现出以下特点：第一，主动建构。STEAM 教育理念以引导学习者的深度思考与主动建构为基本原则，教师不再是事实性教育计划的执行者，而是课程的创造者、主导者与调试者，承担革新课程理念、建构课程目标、优化课程内容、创新课程方式的职责。学生不再是承载知识的容器，而是课程的探索者、知识的发现者，在多元场景下，经理发现问题、分析问题、解决问题等一些列的建构活动，获得知识、能力与情感。第二，动态生成。STEAM 不同于传统的单学科、重知识的教育方式，将教育视为一种动态的认知过程，基于真实的问题或问题情境，将科学、技术、工程、艺术和数学整合为一个综合性的课程体系，以课程创生取向代替程序化的单向知识传递，促使师生不断的产生新的意义感悟与经验积累。

2.小学STEAM 教育理念课程的推广价值

STEAM 教育理念是教育改革创新的重大突破，为核心素养的发展提供新思路，引入小学教育体系对于课程体质增效与学生的长远发展具有积极意义。第一，从课程体系角度而言，STEAM 教育理念借助某个现实问题或是任务情境，整合科学、技术、工程、艺术和数学多个学科领域展开融合教学，突出了学科之间相互影响、相互支持的内在关联，引导学生深度挖掘不同学科的潜在认知价值，提升课程育人能效的深度。与此同时，打破刻板的学科界限，将科学、技术、工程、艺术和数学融为一体，展开有意义的建构，有助于打破依参而教的封闭模式，丰富课程内容，拓展学生的认知边界。由此可见，在STEAM 教育理念的主导下，推动小学课程体系的纵深发展。第二，从学生发展角度而言，STEAM 教育理念推动教学重心由事实性知识的解析向学生主体需求转变，为学生带来不一样的学习体验，既可以为素养的可持续发展赋能，又可以为唤醒学习自觉，落实快学学习、健康成长的教育新要求，真正享受知识探索之旅。此外，STEAM 模式突出了知识的整体性，促使学生在探索中建立结构化的知识体系，获得有效的科学探究思维与学习方法，提升自主学习能力。综上所述，STEAM 教育理念走进小学教育领域是新时代教育发展的时然，是教育转型的应然，也是支持学生发展的必然，值得教师展开深入探究。

3.小学STEAM 教育理念课程的应用策略

3.1 以兴趣为前提实现“玩中学”

教育家布卢姆指出：“学习最大的动力，是对学习材料的兴趣”。特别是小学生以感性思维为主导，兴趣驱动的影响力更加深刻。STEAM 教育理念的应用需要以激趣为基本前提，点燃学生主动求知的欲望。因此，教师秉持“玩中学”的底层逻辑，兼顾趣味化与教育性组织教学活动，充分调动学生的学习积极性。主题作为引领课程的主线，教师可以从主题的选择着手，立足不同视角、针对不同年龄阶层，设计多元化的课程主题，增强课程的吸引力。以无人机校本课程为例，教师可以遵循由浅及深的原则设计递进式的课程体系，针对知识储备薄弱、处于低阶思维层次的低年级学生，围绕“多旋翼无人机飞行原理”、“橡皮筋动力飞机留空间探究”两大主题组织综合探究活动，让学生对无人机的飞行原理建立初步认知，浅尝无人机设计与实践体验，刺激科学探究意识萌芽。针对正处于能力塑造与思维转型关键时期的中段学生，则围绕“3D 创意打印”、“无人机的航拍探究”等无人机驾驶操控主题组织跨学科实践探索，进一步深化学生的科学意识，提升综合实践能力。对于具有一定知识储备与生活阅历、逻辑思维日渐成熟的高年级学生，以“FPV 眼镜收发信号原理”、“无人机障碍闯关赛编程”、“基于单片机的无人机空气质量检测与分析”为主题，注重无人机飞行原理与创造性应用，发展学生的创新意识与创造能力。以学生的兴趣为出发点，以能力发展为落脚点选择课程主题，提升课程的适切性，减缓认知坡度，提升学生的探究积极性。

3.2 以问题为主线实现“思中学”

认知冲突能够引发学生对已知概念的质疑，是激发个体主动探究的又一重要驱动，也是深化思维能力的关键载体。问题则是制造认知冲突，引发深度思考的媒介。因此，教师围绕课程主题设计启发性、思辨性的问题，实现“思中学”，促成客观知识与学生具身认知的深度融合。以“镂空笔筒”3D打印创意活动为例，由主题将信抽壳、列阵、圆角、移动等信息技术知识与美术创意、数学数据分析等板块有机整合，培养学生的创新实践能力。虽然学生对3D 创意打印的热情较高，但是存在空间想象能力薄弱、跨学科探究能力不足的现实问题，在实践过程中，难免会遇到各种瓶颈。针对此情况，教师借助问题引导学生攻克认知难点，深化理解层次。首先，在探究之前，借助问题启发思路。例如，镂空笔筒由哪几部分组成？利用3DOne 软件设计镂空笔筒需要哪些步骤？你能够联想到哪些学科知识？引导学生展开头脑风暴，搜集、提炼、整合固有知识体系。其次，在探索过程中，教师针对疑难点进行设问。例如，在笔筒筒口的设计与制作中，学生会感到无从下手，教师在演示筒口的列阵、圆柱体的绘制等操作时，进行反问，为什么要这样操作？列阵的类型和步骤是什么？在移动时应该注意什么等，促使学生摆脱“拿来主义”思维，建立批判性学习思维，深度思考操作背后的知识原理。最后，在实践结束之后，教师借助问题引导学生完成对学习过程的复盘与反思。例如，通过本节课你收过了什么？在实践中遇到了哪些挑战，是怎样解决的？在问题的驱动下，促使学生的思维时刻保持活跃，形成丰富而深刻的学习体验。

3.3 以项目为载体实现“做中学”

“做中学”是创客教育的直观体现，也是STEAM 教育理念的深化。教师以项目为载体实现各学科知识的整合，突出学生的主体地位，在一体化的项目情境下获得知识的拓展、能力的发展与思维的延展。以“设计‘走迷宫’游戏”编程主题课程教学为例，本次课程的重点为根据走迷宫游戏规则创造两个角色，通过上下左右的移动按键控制角色走出迷宫。本次项目在科学维度注重引导学生专注身边的科学规律和信息，在技术维度掌握脚本积木的搭建结构，在工程维度了解条件语句在程序设计中的应用，在艺术维度强调舞台与角色的美化，在数学方面侧重数字逻辑与运算，旨在通过集体建构推动综合素养的协同发展。具体的项目活动流程如下：一是搭建项目情境，布置项目任务。观察走迷宫的游戏视频，提炼游戏规则，激发创作兴趣。通过发挥自己的想象力与创造力，运用scratch 软件设计游戏。二是构建项目小组，制定项目学习计划。教师以组内异质、组间同质为原则划分学习小组，小组成员以群策群力的方式确定游戏主题、角色、内容，并合理的分配项目分工，编制项目计划书。三是组织项目探索，完成作品展示。各小组在规定的时间内，按照项目计划书完成具体操作，在相互交流中达成共识，完成项目制作。在此基础上，教师设计成果展示环节，学生轮流阐述设计思路，师生共同对作品做出客观评价。发挥项目式学习优势实现科学、技术、工程、艺术、数学多学科的深入融合，以“做中学”推动STEAM 教育理念的切实落地。

3.4 以生活为背景实现“用中学”

STEAM 教育理念的最终落脚点是学以致用，教师以现实生活为背景设计课程，落实“用中学”，促进知行合一。例如，教室的窗户不够合理，时常出现窗户角碰撞受伤的问题。教师以此为切入点设计“窗户智能管家”校本课程，要求学生运用体温感知技术，设计一款环保、智能、美观的窗户智能管理系统，当有人进入可能会发展碰撞的范围内发挥警示声音，提升学生运用所学知识解决实际问题的能力。本课程分为外壳模型、内部程序和外壳外观三个部分，其中外壳模型涉及角度、长宽高与面积测量等数学知识，内化程序设计则包含温度和湿度等科学概念、scratch 编程技术，外壳外观设计则需要美术技能支持。课程的子目标包括了解窗角的测量；搜集温度和湿度的概念；scratch3 编程、Done 建模操作方法；美术结构、色彩搭配。让学生在子目标的引导下完成实地调查、知识整理、创意实践等活动，发现知识与实际问题之间的联系，综合运用多学科知识与多种能力服务于学习与生活。

结束语

总而言之，小学STEAM 教育理念课程的推广与应用，是深化课程改革的有力尝试，对于学生综合素养的全面发展大有裨益。但是不可否认，STEAM 教育理念的应用尚处于探索阶段，落实将会面临诸多现实问题，这就需要教师摆脱经验主义束缚，不断的革新教育理念，勇于推陈出新、大胆尝试，并在实践中注重反思、总结与修正，探索一条符合实际需求的STEAM 教育路径。