基于STEAM教育理念的科学活动指导教学实践探究

杨柳 樊立群

［摘 要］ STEAM教育是一种将科学、技术、工程、艺术、数学等多学科融合的教育理念，与当今社会提倡的促进人的全面综合发展相匹配。STEAM教育有助于提高学生的核心素养。基于STEAM教育理念，在中职学前教育专业课程中的幼儿园科学活动指导课进行实践，将STEAM教学模式应用于课堂教学实践并以《神奇的色彩》这一具体项目为例进行尝试，探索了STEAM教学理念在教学中的实践运用，以期通过STEAM教学模式提高未来幼儿教师核心素养，激发学生的学习兴趣，培养学生的良好习惯，建立学生跨学科融合的思维模式，创新中职学前教育专业学生的专业课的课堂教学，培养面向未来的幼儿教师。

［关键词］ STEAM教育理念；核心素养；科学活动；教学实践

［基金项目］ 2020年度东莞市教育科研“十三五”规划课题“基于STEAM理念提升学前教育专业学生核心素养的教学模式研究”（2020GH467）

［作者简介］ 杨 柳（1989—），女，新疆乌苏人，教育学硕士，东莞市商业学校幼儿教育专业部讲师（通信作者），主要从事学前教育教学研究；樊立群（1993—），女，陕西汉中人，教育学硕士，东莞市商业学校幼儿教育专业部助理讲师，主要从事学前教育教学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）02-0185-04［收稿日期］ 2022-10-24

STEM教育最初被称为科学、数学、工程和技术（SMET），SMET是美国国家科学基金会创建的一项倡议。由STEM教育衍生而来的STEAM教育近年来开始出现，增加了艺术（Arts）教育［1］。目前，关于中职阶段的学前教育专业STEAM教育实践研究相对缺乏，探究将STEAM教学模式引入中职幼师生的“幼儿园科学活动指导”专业课程具有重要意义。将工程教育融入人文教育的思维理念，探究适用于现实教学并有利于提高学习者核心素养的STEAM教学模式，为提高学生核心素养、促進幼儿教师的专业化发展提供新的研究视角。

一、STEAM教育理念下的“学”与“教”

（一）建构智能化教学环境

建构智能化教学环境是STEAM教育理论的重要一环，将STEAM教育理念应用于教学需要将教学、课程资源相整合，在实践环境中借助互联网和技术手段，运用STEAM教育跨学科知识融合的教学理念，培养学生解决问题、综合实践的能力，构建中职幼师生的核心素养培养方案［2］。建构智能教学环境需要外部保障和内部支持，外部保障包括互联网技术的支持、跨学科内容整合和教师团队整合三个部分。内部支持包括以跨学科思维为统领的高阶思维，以解决问题为导向的认知发展，以自主学习为动力的动机，以人际互动为支撑的社会文化，以线上线下交互为方式的未来学习［3］。

（二）智慧教学下的教学新形态

在STEAM教学理念之下，微课、创客、慕课、云班课和翻转课堂是最新的教学形态。这些最新的教学形态改变了以往局限于固定教室、时间和老师的传统教学模式，形成了智慧教学环境下“以学生为中心、以问题为中心、以活动为中心”的能力培养模式［4］。STEAM智慧教学新形态是围绕学生“学”而建立起来的教学模型（见图1）。

二、STEAM教育教学模式设计框架

本文设计了基于STEAM教学理念的教学框架，一种采取了线上与线下混合的教学，将教学设计从单一的、固定的课堂模式扩展至课前、课中、课后三个部分（见图2）。

（一）课前准备部分

教师在本阶段根据科学活动指导课程的具体内容和学生的具体学情，具体分析并确定学习的课堂要点。以多学科知识为辅助，围绕一个具体问题进行跨学科知识的整合。教师要完成课前微课并发布微课视频，为学生查找相关资料并提供参考网站，为学生提供自学环境。学生完成课前资料收集、自行分组、完成练习，通过教师提供的参考网站，准备各类学习资源，实现自主学习［5］。

（二）课中实践部分

课中实践阶段为学生创造良好的学习型环境，按照课前的分组进行深度合作学习，在小组合作学习的同时也要为每一名学生创设独自探究的机会。

学生的学习分为三个主要环节：提出问题、反馈评价和汇报交流。教师在三个主要环节中创设学习型课堂教学模式，组织学生进行小组合作探究与个人独立探究。具体的操作环节由六个步骤组成，分别在情景导入、明确任务环节，教师利用多媒体资源创设具体教育情景，激发学生兴趣并明确与问题相关的具体任务；在收集资料制定方案环节，学生将自己课前收集的资料与情景和任务结合；制定具体的方案，自主制作，学生动手进行操作，将自己设计的方案进行实践；在下一环节中，教师根据对学生设计的方案的具体操作情况进行引导；接着对科学实验的成果进行展示，对设计方案进行修正与完善；最后进行评估检测，对具体的问题进行拓展和升华。

（三）课后拓展部分

教师在完成教学任务后，根据学习者的学习情况进行具体有针对性的反馈。由学生自行总结资料，将实验成果上传到学习平台，将自行设计的科学活动形成幼儿园科学活动指导案例，并拓展教学内容，对课程进行优化和提升，形成课程资源。

三、STEAM教育理念教学模式案例分析

本文以人民教育出版社《幼儿园科学活动指导》和《STEAM科学实验盒》中的《神奇的色彩》一课为例，对STEAM教学模式进行案例分析，为STEAM教学模式的实际应用提供参考与依据。

（一）课前准备阶段

1.选定案例。本项目具有一定的探究性，适合学生进行合作学习与探索。在日常生活中观察到学生对色彩具有敏感的审美与兴趣，利用三色元的色彩变化可以帮助学生对色彩变化产生兴趣，让学生运用自己配置的色彩进行绘画可以加深学生对色彩的理解和认识，锻炼学生的感知能力和观察能力，让学生学会感受美、欣赏美和创造美。

2.知识准备。学生需要了解色彩的变化，学会用测量和计算的方法对三色元进行配制，并具备一定的绘画基础。

3.学生评估。在知识储备层面，学生已经完全具备了完成该项目的能力，并具备深入学习的条件。在学习能力和内驱力方面，学生存在明显差异，应该通过分组合作、创设情境的方式激发学生学习的内驱力。

4.学生分组。四个人为一个小组的成员分别有：组长，领导其他同学做好工作；指导员，指导成员展开具体工作，关注任务完成的进度，鼓励小组成员不断地尝试材料；管理员，收集整理材料并指导材料的使用；记录员，记录团队成员的想法并在班级中展示相关的报告。

（二）课中实践阶段

1.情景导入，明确任务。（1）营造一个色彩世界。通过观看视频《色彩世界》提问：是否认识这些颜色，分别都是什么颜色？（2）进行小组讨论。各小组列举并记录生活中常见的各种颜色。看看哪个小组列举的颜色最多，对颜色的描述最准确。（3）任务要求。要求各组使用三种色彩的颜料，创造出尽量多的颜色并记录方案。

2.收集资料，制订方案。提供色彩混合的相关图册，启发学生设计实验方案，小组共同讨论使用什么方式来调配颜色。

3.自主协作，具体实施。通过讨论方案后，学生进行具体的操作实验，运用叠加法、混合法、稀释法来实践自己的设计。

4.教师引导，过程检查。小组按照原计划开始实验，教师巡视观察并用以下问题引导学生。怎样操作可以找到混合颜料的规律，配置颜色的规律是什么，教师通过在此处引入比例的概念以帮助学生理解不同量之间的关系。

5.展示成果，修正完善。在混合完成后，教师检查各小组制作的不同颜色的数量，完成的小组在教师检查后可以进行自由创作。绘画除了使用调出来的颜色，还可以用水彩笔和蜡笔勾线进行点缀，绘画的主题不限，教师可以进行启发，原则是尽量使用多的颜色来进行创作，不局限于绘画本身的合理性，鼓励学生大胆想象拓展思维。

6.评估检测，拓展升华。教師可以提示学生当某一个混色的颜料使用完成后，应该按照实验记录表中的配方重新进行配色，只有两次配置的颜色是相同的才说明实验记录是准确无误的。对学生自行配置的颜色进行绘画汇报展示，通过学生自评、学生互评、教师总评对学生的实验记录及绘画作品进行评价，并对项目中出现的问题进行修正与总结。

（三）课后反思阶段

学生课后完成相应课时的练习，达到巩固和强化的效果。教师根据学生的实验、练习和记录与学生交流并收集反馈意见，并对本次项目教学活动进行反思，将收集的相关教学素材、资源、反思和优化后的课程进行一定的整理和完善，形成课程资源，以便后续教学工作的开展。

四、STEAM教学实践的反思

（一）关注学科知识体系的独立与学科之间的融合

在实际教学中，数学、化学、物理等理工类学科有着各自独立又复杂的学科体系，对于学前教育专业的学生而言，系统的学习难度较大。STEAM教学实践使知识体系内容过多、过杂，而缺乏系统，让学习者无法掌握系统的学科知识［6］。为解决这一问题，在STEAM教学探究中采用项目式教学。教师将项目有关的学科知识点在课前录制微课视频进行讲解或者引导学生自学。学习者在课前通过查阅资料、小组讨论等方式对不熟悉的学科知识进行自学。

（二）厘清STEAM教学模式下的教学重难点

STEAM项目教学模式围绕一个问题进行探究，有其特定的教学流程，但固定的教学流程容易使教学的重难点不够突出，STEAM项目式教学模式运用多学科视角解决一个问题，无法明确学科的重难点，造成知识的简单堆砌，只能满足学生一时的兴趣，却无法激发学生长久学习的内驱力。因此，在STEAM项目教学实践中要充分考虑教学的重点和难点，突出重点，解决难点。教师需要厘清解决问题的过程中运用了哪一门学科的哪一个具体知识点，通过重难点问题的解决促进学生超越其最近发展区。

（三）注意跨学科思维和科学精神的培养

跨学科思维在STEAM教学理念中是一种十分重要的思维能力，要求学生运用多学科视角去解决问题。在项目实验中运用到化学的稀释、溶解，运用到数学的数、量的变化，运用到美术的色彩运用。学生需要构建一种思维模型，用多学科的思维去解决问题。除此之外，教师还要引导学生的科学探究精神，让学生意识到可以通过反复的实验分析进行不断优化，更可以通过不断的实验来检验结果的正误，这样的探究精神和创新思维提升了学生的核心素养。未来的幼儿教师队伍需要具备核心素养的幼儿教师。

结语

STEAM教育理念下的教学实践研究在中职幼师生的科学活动指导课堂中具有实践意义，STEAM课程的发展可以更好地促进未来幼儿教师核心素养的提升，激发学生的学习兴趣，培养学生的良好习惯，建立学生跨学科融合的思维模式。在日常生活和未来的幼儿园教学中的科学精神和探究精神启蒙，真正培养学生的创新能力、问题解决能力。在STEAM教学实践的不断探索中，教师也应不断优化课程，唤起学生已有的经验。STEAM教学模式带给教师全新的教学体验，基于STEAM教学理念的教学活动满足了学生个性化的学习需求，激发了学生学习的内驱力，做到了因材施教，也有效地提高了教学效率。然而，如何在智慧化的学习环境中兼顾到每一位学习者的核心素养提升、如何科学地对课程进行评价等问题还需要在实践中不断探索改进。

参考文献

［1］仲娇娇.STEAM教学活动设计与应用研究［D］.上海：华东师范大学，2018.

［2］孙杰.STEAM教学理念下的初中历史教学实践：以“青铜器的高超工艺”一节为例［J］.中学历史教学，2021（7）：12-14.

［3］夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践［M］.北京：教育科学出版社，2018：187.

［4］王旭卿.面向STEM教育的創客教育模式研究［J］.中国电化教育，2015（8）：36-41.

［5］王娟，吴永和.“互联网+”时代STEAM教育应用的反思与创新路径［J］.远程教育杂志，2016（2）：90-97.

［6］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（4）：13-22.

Research on Teaching Practice of Scientific Activity Guidance Based on the Concept of

STEAM Education

YANG Liu， FAN Li-qun

（Department of Early Childhood Education， Dongguan Commercial School， Dongguan， Guangdong 523107， China）

Abstract： STEAM Education is an educational concept that integrates science， technology， engineering， art and mathematics， fit in with the promotion of peoples comprehensive development that advocated by current society， especially， to advance students key competencies. Based on the idea of STEAM education， this paper practices in the kindergarten science activity guidance course of preschool education major in secondary vocational schools， using the STEAM models to practice classroom teaching， and explores the practical application of the STEAM teaching philosophy by taking the specific project “The Magic Color” as an example. In order to improve the preschool teachers key competencies， inspire students interest， and cultivate students good habits through the STEAM models of teaching， we should establish a hybrid of interdiscipline thinking mode for students， innovate the classroom teaching of professional courses， and cultivate futrue-oriented preschool teachers.

Key words： STEAM Concept; key competencies; scientific activities; teaching practice