STEAM框架下开辟多途径学生实验（践）操作

STEAM 框架下开辟多途径学生实验（践）操作

杨曙旭

湖南省常德津市第一小学 415400

摘要：“以兴趣为起点，以现有认知为依托，以活动为主线” 。科学、技术、工程、艺术、数学(简称STEAM)。这股创客之风吹进了学校，衍生出实验（践）动手的STEAM教学。让孩子们像“创客”一样投入到创造之中，通过网络资料图、动画制作，手绘图、cad图、自制创新教具ppt实现实验（践）操作，完成知识的迁移、延伸、演变、进行STEAM可行性操作，拥有创造作品的学习过程。

关键词：实验中STEAM内涵 知识迁移、延伸、演变。

教育的在途不能做平面运动，需要给学习者提供能够让他们建构知识的环境和机遇。STEAM教育注重实践、动手、过程，受建构主义教育理论的影响，孩子们通过制作自己喜欢的东西，在过程中建构起关于STEAM知识多维度延伸。在这样的多学科项目式学习、整合问题设计使学生从整体上认识理解科学、数学、工程、艺术与科学的结合，培养学生创造力、对师生知识获取、方法与工具的利用以及创新能力培养过程有具体帮助。这是我在学校创客团队中科学课程开展steam案例：竹签陀螺与建筑。

1、STEAM框架建构的具体步骤

第一阶段：基础、理论、原理

1. 原理与探究（数学与科学）：二、建立平面模型（工程）：学生用竹签、橡皮泥、皮绳搭建平面竹。三、建模、实验、假设、重组、尝试、思考（技术艺术）

2. 第二阶段：建模、延续、拓展：一、猜想：（工程搭建技术）二、重新假设、建模、重组、尝试、实验、思考：

3. 第三阶段：运用、衍生、重生：

4. 第四阶段：集思、协作、拓展（艺术、技术）：一、 建筑外形及艺术外观设计。二、 抗震、抗倒伏。三、 节能减排。四、 环保测控（给排水系统、雨水收集回收利用系统）。

第五阶段：查找、改进、制图（技术）：

第六阶段：CAD制图、测试、验证（工程）

2、STEAM框架在学生学习中的创新思考

第一， 注重学习与现实世界的联系; 第二， 注重学习的过程，而非体现在试卷上的知识结果。具体来说，STEAM教育不仅仅是提倡学习这五个学科知识，更提倡的是一种新的教学方式：让学生们自己动手完成他们感兴趣的、和他们生活相关的项目，从过程中学习跨学科的知识。它代表着一种现代的教育哲学，本质上来说，我们敢于让学生们犯错，让他们尝试不同的想法，让他们听到不同的观点。与考试相反的，我们希望孩子们创造能够应用于真实生活的知识。所以STEAM教育不是坐在桌椅整齐的教室上课，而是在充满木板、锉刀、起子、刀片、竹签、画笔、电线、电路板、3D打印机等、以及各种教育科技产品的工作坊。

　　教学任务不仅来源于真实的生活情境，更将传统文化、建筑、艺术、数学、科学与现代信息技术紧密结合，实现跨学科综合学习，培养了学生的综合实践能力与创新精神。通过这么一个具体案例，我们可以感受到，STEAM教育的魅力，对于孩子和家长来说，他真正的意义正是这种学习场景的“革命”。而我们大部分学校的校内课程无法达到的。所以STEAM课程对于课程的组织方、制作技师、老师、助教以及家长和学生的参与，都提出了更高的要求。这也是为什么我对于目前小学教师能否真正开展STEAM课程表示怀疑的一个地方。客观条件的确这样，因为校内老师接触商业社会少，对多学科知识欠缺、对国际形势、以及众多领域、“商业场景化”的真正价值的缺失，而校内是按学科来分的，老师没有太多时间和精力去跨学科、跨到实际的生活场景中去思考课程设计。

STEAM 产生的缘起是在全球化的市场竞争中，国际市场对科技人才的需求，它的出现旨在将科学知识与产品生产联系起来，将科学转化为实践成果，它是以制造产品为目的，因此有一定的功利主义特点。在全球化时代,虽伴随着商业性和经济性，但其引领的教育运动对各阶段的教育都有很强的借鉴意义。

STEAM教学中进行知识迁移和演变（借助动画制作、手绘图网络图、创新教具、人体教具、cad图、ppt、自制教具、引经据典、生物采样）

1. 《轮子妙用》明确该节是在学生熟知了杠杆省力原理和杠杆尺平衡原理基础上学习的内容（科学、数学）2、杠杆和轮轴是简单机械这一单元中2个重要的知识点。“杠杆和轮轴”是学生学习了杠杆平衡和平衡尺原理后，让学生分析两幅图，通过比较方向盘与石磨工作原理的相同点，理解轮轴实质上是杠杆的变形，其工作原理与杠杆一样。

1. 教材出示两幅图进行比较，对五年级一般学生来说，在日常生活中极少见到和体验到石磨方向盘的操作，学生必须要有充分的生活实践经验和空间想象能力，这是学生的短板，他们不能直观地辨别轮和轴及区别，因为这两幅图的轮、轴很抽象。2、方向盘和石磨中学生也一时半刻找不出他们的轮和轴。此类抽象知识的迁移转化对学生具有一定的难度，需要老师在教学中结合实际，改变策略，创新方法，突破难点。

2. 例如（二十课 《月球》）1，任意抽选9个学生抱球，8个学生（代表8个位置）模拟太阳站“米”字角，1个学生模拟地球自转和公转。地球学生马上说出自己位置所对应的时间、季节、月份，南半球出现了极夜？极昼？什么季节开始的？2，任意抽选9个学生抱球，8个（“米”字角）学生（代表8个地球上的位置）充当地球上八个位置，一个学生充当月球模拟月球运动，然后依次要求：从新月开始转到上玄，凸月，残月等。

STEAM教学中进行手绘图让实验（践）教学更直观.

在需要实验进行证明的教学中教师嘴上的表述和实验操作任然不足以以直观表达知识的延伸及其科学道理，手绘图不失是一种让学生了解知识迁移本质和原始最有效方法，还能避免实验操作中失误和不严谨。在《斜坡科学》中斜面高度相同情况下，展示斜面角度与力的关系，进一步延伸到斜面角度与螺纹疏密、力的关系，让学生一目了然。

结语

 实施STEAM教学，小学教师不仅要有良好的中学理化生数地基础知识，还要有广博的前沿科学新知识，需要教师有不断充电、不断学习、不断武装的时尚追求，让教师与学生探究搭好共享平台。为学生走向知识扩容、观念更新、求知更远，被动变主动，尝试多种方法验证、操作、了解科学、实验本质、原理，然后让学生愉快、期望、轻松，最后方能九天揽月，手到擒来！

参考文献：冀教版五六年级科学教参，百度专有名词释义