STEAM教育与小学科学学科整合研究

STEAM教育与小学科学学科整合研究

庄玉婷

泰顺县文祥小学

【摘要】STEAM教育有别于传统单学科、重书本知识的教育方式，它是一种重实践、重创新的超学科教育理念，对培养创新型人才有着十分重要的意义。笔者尝试在 STEAM教育理念的引导下寻求一种新的教学系统平衡，从而创生一种新的课堂教学模式。本文通过讲述整合教材内容、教学设计、教学过程和教学评价四个方面的基础上，将STEAM教育理念融入小学科学日常教学实践中，进行研究和探讨。

【关键词】  整合   STEAM教育  小学科学教学 项目化学习

STEAM教育自2014年来，就引起了教育者的广泛关注，它是项目化学习中的一种，只不过它比较偏向项目化学习当中的科技、数学整合的领域，它是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）的统称，他强调多学科的交叉融合，强调问题解决。小学科学课程标准、科学教育学者专家都提倡科学教师将STEAM教育融入小学科学日常教学。作为一线教师的我们，积极探索将STEAM教育与小学科学学科整合，在教材解读时整合STEAM教育理念。

一、整合教材内容：基于STEAM教育理念将教材内容进行整合。

对比STEAM教育理念与现行教科版的教材内容，发现：①教材主要以科学大概念为主的单元知识结构内容；②新教材涉及的内容也包含了工程和技术领域的内容。这样的教材特点非常适合和STEAM教育整合，用单元主题式项目学习，用跨学科的方式进行教学。

通过钻研现行的教材，再不改变教材的核心概念的基础上，利用STEAM教育理念，设计有深度思维参与的探究活动。让S（科学）知识不仅有内容上的加深，而且有探究活动的深入。根据维果茨基的“最近发展区”理论，我们需要做的是利用S（科学）类知识的探究活动，充分融入STEAM教育理念，激发学生科学探究的欲望与潜能。

例如，四下新教材第二单元，通过发布召集令：老师家要装修一个儿童房，要安装一个照明电路，请同学们来帮忙设计。学生们先经历定义问题，明确要求和约束条件，再创想方案，了解电的知识，储备知识，学习技能，通过小小电工考核，在这个过程中，去学习《电和我们的生活》、《点亮小灯泡》、《简易电路》这几节课。开始去设计开关、制作开关，在思考开关用什么材料时，去学习《导体和绝缘体》、《电路中的开关》。接着，学生在设计、制作、测试电路中，发现故障，去学习《电路出故障了》。再通过改进－－公开展示－－迭代优化，发现外露的电线、电路等比较不美观、不安全，引发思考，发现一般家庭电路中，都是隐藏式的，进而学习《里面是怎样连接的》，完成《模拟安装照明电路》这整个项目。如下图：

二、整合学习设计：基于STEAM教育特点的学习设计与科学教学设计进行整合。

新教材的小学科学课中，一般把单元设计为主题式，把一节课按聚焦－－探索－－研讨－－拓展的结构设计。STEAM教育学习设计是系统的学习设计，涉及核心知识、驱动性问题、高阶认知、学习实践、公开成果、全程评价等六个维度的设计。【1】

教师可在设计单课教学或设计大单元项目学习中整合STEAM教育的学习设计特点。具体方法如下：

1在课堂教学伊始创设学生熟悉的、真实情境，实现自我的动手实践能力，聆听中实现启发自我、提升思维的能力。

2.经历真实、有效、可行的STEAM 学习过程，帮助学生通过观察，实践，探究，思考，交流后建立起自我思维的过程，同时发展自身的创新思维，建立起科学概念。

3.运用科学 （Science）、技术 （Technology）、工程 （Engineering）、艺术 （Art） 和数学 （Mathematics）等多学科知识，建立教师教与学的双向过程，让学生发现问题、解决问题，提高与他人合作能力，从而提高自己解决问题的能力。

例如：新教材五上第四单元《健康生活》，本单元的主要内容是认识我们的运动系统、血液循环系统、神经系统、心理健康等知识，再运用之前所学，制定一个基于自身情况，能规范自己生活习惯及行为习惯的健康生活计划。在这个单元教学中，笔者将STEAM教育和小学科学教学整合，设计并实施了《定制一个专属健康计划》项目。该项目通过一系列的探究、实验、观察、宣传绘画等活动，了解自己的身体，为自己和自己同类人制定一个专属健康计划为主线，以为自己和同类人制定运动系统健康计划、血液循环系统健康计划、神经系统健康计划、心理健康计划等为分项目，学生在任务中思考、学习，用跨学科的知识解决真实问题。在该项目的实施中发展学生的科学探究能力、问题解决能力、团队合作能力、分析处理信息的能力、交流与沟通能力等。

三、整合实施过程：将STEAM学习过程和小学科学的学习过程进行整合。

STEAM活动过程和小学科学工程与技术领域的课在实施过程中有很多共同之处，笔者认为在基于STEAM教育理念实施教学时，可以突出这几个过程：

1.丰富材料，突出设计过程，为学习成果提供更多可能。材料不仅会限制学生的想象，局限孩子的思维，还会限制学生后期思维的发展。不是孩子不会设计，而是缺少材料。因此，我们要根据项目的特点和学生的具体学情，完善、丰富课程材料，搭建好设计思维的培养平台。

2.落实STEAM活动的全过程，让学生在整个项目中像科学家、工程师或设计师等专家一样思考和实践。

    以教科版五年级上册《健康生活》为例。（具体该项目过程请看上文）

在实施本项目时，我们在设计评价方式时，用过程性评价和总结性评价相结合，从项目的成果－设计书、健康生活海报和计划书、展示交流等进行评价、对项目学习实践－－探究过程、倾听与交流、审美性实践进行评价，对项目学习－－核心知识（纸笔测试），例如课堂作业本、单元测试等进行评价，也可根据学生的意见及实际进行调整。

   用STEAM教育三个表：产品评估表、自我反思表、组内互评表，整合在小学科学教学中，这个过程中教师、学生经常、定期采用合适的工具和流程进行过程性评价，要根据反馈思考后续改进，促进学生的学习，也有利于项目的进一步实施。

   综上所述，通过整合教材内容、教学设计、学习过程、评价方式，将STEAM教育理念融入小学科学日常教学中，体现了教学的系统性和逻辑性，让教学前后联系紧密，促进真实学习的发生，发展学生的问题解决能力及提升科学素养。