傅杭超

隨著社會的不斷發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力成了義務(wù)教育的主要教學(xué)目標。與其他基礎(chǔ)學(xué)科相比，小學(xué)科學(xué)是一門實踐性強且與實際生活中各種自然現(xiàn)象密切相連的學(xué)科，在此階段教學(xué)中創(chuàng)新思維有著強烈的延伸性和可塑性。新時代背景下，STEAM教育在小學(xué)科學(xué)中有了新的定義，即將生活、科學(xué)與自然充分融合到一起，以多元化教學(xué)模式有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是一種具有特色的探索性高級思維，主要通過創(chuàng)造想象將理論知識與實際現(xiàn)象聯(lián)系到一起，理解晦澀難懂的抽象知識，這種思維對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著重要意義。現(xiàn)階段，STEAM概念下如何采用新型教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力已經(jīng)成為廣大教師最為關(guān)注的問題，以下就是筆者就此的分析與論述。

1 STEAM教育概述

STEAM教育是一種打破常規(guī)學(xué)科界限的綜合性教育，與傳統(tǒng)單一學(xué)科側(cè)重于教材內(nèi)容不同，STEAM教育更加側(cè)重于科學(xué)實踐，在五種跨學(xué)科的共同作用下開發(fā)學(xué)生的智慧，引導(dǎo)學(xué)生直觀清楚地認識事物，并在實踐中找到技巧，以整合統(tǒng)一的形式認識世界，以創(chuàng)新創(chuàng)造的形式改造世界，從而進一步提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)與認知能力。STEAM教育起源于美國，其在美國的重要性與我國素質(zhì)教育相當(dāng)，從本源上來看，STEAM教育是在STEM基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其中新增A代表藝術(shù)，為教育本身增添了趣味性與色彩性。現(xiàn)如今，該教育理念在我國青少年培養(yǎng)中得到了高度的重視，充分理解STEAM概念與教育理念并將其融入素質(zhì)教育，不僅能夠激發(fā)青少年的好奇心，提升動手實踐能力，而且能夠培養(yǎng)青少年的合作探究意識，鍛煉他們對所學(xué)知識的實際應(yīng)用能力。

2 小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

小學(xué)科學(xué)課堂倡導(dǎo)應(yīng)用理論與實際結(jié)合的教學(xué)模式，在理論教學(xué)與實踐教學(xué)的共同作用下為課堂增添多樣色彩，進而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力?，F(xiàn)階段，盡管大多數(shù)教師逐漸加強了對科學(xué)課程的重視程度，但在實際教學(xué)過程中還存在著以下不可忽視的問題。第一，實踐設(shè)施不足問題：部分學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施不全，缺乏能夠展開高質(zhì)量科學(xué)實驗教學(xué)的場地，同時也很難在短時間內(nèi)為學(xué)生提供充足的實驗材料，這一問題嚴重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及教學(xué)質(zhì)量的提升，對學(xué)生創(chuàng)新力的培養(yǎng)也有阻礙作用。第二，師資力量薄弱問題：有少部分小學(xué)科學(xué)教學(xué)中還有著師資力量過于薄弱的缺陷，一些教授科學(xué)課程的教師不具備足夠的專業(yè)知識和科學(xué)素養(yǎng)，甚至還一有些教師主學(xué)科為語文、數(shù)學(xué)等，只是臨時擔(dān)任科學(xué)教師這一角色，根本不能勝任實現(xiàn)高效科學(xué)課堂的教學(xué)任務(wù)。第三，教學(xué)模式單一問題，在傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念的禁錮與約束下，有一部分教師的教學(xué)思想還停留在墨守成規(guī)的階段，僅僅借助于教材展開單一的教學(xué)，通常情況下只會采取“滿堂灌”式教學(xué)手段，使學(xué)生展開機械化學(xué)習(xí)，嚴重限制了學(xué)生的思維發(fā)展。以上三個問題的共同影響下，小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)很難得到實質(zhì)性的創(chuàng)新發(fā)展。因此，小學(xué)科學(xué)教師必須要打破傳統(tǒng)的限制，從新型教育理念STEAM的角度出發(fā)，不斷完善并優(yōu)化現(xiàn)有的教學(xué)模式，使學(xué)生的綜合能力與科學(xué)素養(yǎng)得以高效提升。

3 STEAM概念下培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力的有效途徑

3.1采用多元化教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

小學(xué)生都有著好奇心強的性格特點，教師可以利用這一特點在小學(xué)科學(xué)課堂上采用多種教學(xué)方法相融合的方式，鼓勵學(xué)生踴躍發(fā)言并回答問題，使學(xué)生能夠始終以強烈的求知欲回答問題，同時在動手實踐中深度認知科學(xué)現(xiàn)象，進而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。以“風(fēng)動力小車”教學(xué)為例，在此教學(xué)過程中教師采用了問題導(dǎo)學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、小組合作探究法等多種教學(xué)方式，主要教學(xué)目標在于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識、創(chuàng)新能力、實踐能力、交流能力以及人文科學(xué)情懷。首先教師引導(dǎo)學(xué)生回憶所學(xué)過的知識，使學(xué)生明確風(fēng)力的作用，在此基礎(chǔ)上采取問題導(dǎo)向法，結(jié)合教材實際設(shè)計出符合學(xué)生成長規(guī)律和生活實際的問題，讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的探究興趣，提出問題“如果把帆加到車上，車子也能利用風(fēng)力行駛嗎？”，學(xué)生展開自由討論積極發(fā)言。教師繼續(xù)提問題“你們想不想結(jié)合力學(xué)知識和你的想象力，體驗一把設(shè)計師、工程師的風(fēng)采，利用一下風(fēng)力動手設(shè)計并制造出屬于你特有的帆車呢？”，在這樣的問題促使下學(xué)生的探究興趣得到了突飛猛進的增長。其次，教師結(jié)合日常生活使學(xué)生對風(fēng)力的應(yīng)用有更深的了解，利用多媒體設(shè)備向?qū)W生講授各式各樣的帆，并帶領(lǐng)學(xué)生參觀校園內(nèi)的車模工作室，參觀完之后使學(xué)生展開分組學(xué)習(xí)，通過探究與分析認知幾何框架的穩(wěn)定性。在有了一定設(shè)計與操作基礎(chǔ)知識的前提下，教師布置實踐任務(wù)“設(shè)計屬于自己的帆”，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維想一想制作過程中可能會遇到的問題，學(xué)生提出了風(fēng)帆容易倒、帆的材料難選、帆的形狀難定等問題，分析完問題后學(xué)生開始自主設(shè)計，利用現(xiàn)有材料制作帆車。最后，學(xué)生制作完成后，教師鼓勵學(xué)生積極地展示自己的作品并說說有什么過人之處，在展示過程中還能夠使學(xué)生明白缺陷之處，并加以改正，進而再優(yōu)化設(shè)計、完善制作。為了進一步提升學(xué)生的成就感，教師組織了“和我比一比”的活動，在活動中交流“如何使小車開的更遠”，學(xué)生通過交流探討找到技巧，得到更加優(yōu)異的結(jié)果。這樣一個小學(xué)科學(xué)探究活動案例，充分體現(xiàn)了工程設(shè)計的過程，學(xué)生在教學(xué)中成為了小小工程師，通過自己動手實踐制作出優(yōu)秀的作品，并能夠積極地向他人展示，不僅鍛煉了學(xué)生的自主設(shè)計能力與動手實踐能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生多方面學(xué)科的綜合素養(yǎng)，進而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力。

3.2合理規(guī)劃教學(xué)流程，引導(dǎo)學(xué)生展開高效學(xué)習(xí)

工程設(shè)計流程有著嚴謹性、承接性、開發(fā)性等特點，要想進一步達到在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力的目的，教師就應(yīng)當(dāng)按照這些特點合理規(guī)劃教學(xué)流程，將STEAM教育理念充分凸顯出來，以啟發(fā)性強、應(yīng)用性強的教學(xué)方案引導(dǎo)學(xué)生展開高效的學(xué)習(xí)。以“光與影”教學(xué)為例，教師必須要明確本次教學(xué)主要目的是在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、探究意識以及欣賞能力，同樣采取綜合性的教學(xué)方式，教學(xué)流程如下：

（1）結(jié)合多媒體，深入分析教材。教師在多媒體輔助工具的應(yīng)用下，為學(xué)生營造藝術(shù)場景，使學(xué)生能夠?qū)Ρ咎谜n所學(xué)內(nèi)容有強烈的探索欲，促進學(xué)生思維發(fā)展。以趣味性的話語，使學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)生活中存在“影”，師生交流互動后播放皮影戲的相關(guān)視頻，引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)知識、傳統(tǒng)文化以及藝術(shù)結(jié)合到一起，充分感知“光與影”。

（2）提出問題，展開深度探究。觀看完視頻之后，讓學(xué)生談一談自己對“光與影”的認識與理解，在此基礎(chǔ)上提出問題“從視頻中我們可以看出在光的作用下影子是千變?nèi)f化的，那么這種現(xiàn)象的產(chǎn)生原理是什么呢？它們之間到底有什么關(guān)聯(lián)？”學(xué)生帶著問題動手實踐，教師則重點關(guān)注學(xué)生操作進程，及時給予幫助與指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生與他人積極探討，共同展開有效的實驗。同時在實驗過程中仔細觀察影子長短、光源強度以及角度，一邊動手一邊動腦，深度探究發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，并結(jié)合規(guī)律展開猜想與推算。

（3）小組合作，進行數(shù)據(jù)分析。實驗操作完成后，教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識展開數(shù)據(jù)分析，將實驗所得數(shù)據(jù)之間的代數(shù)關(guān)系。采取小組合作探究法，認真且高效地進行數(shù)學(xué)層面的計算，得出相應(yīng)的結(jié)果。每一小組分享計算過程與結(jié)果，交流實驗心得。最后，以自評、互評、師評相結(jié)合的方式展開教學(xué)評價，使學(xué)生能夠充分體會到自身價值與合作探究的重要性，進而有效地提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與分析能力。

（4）課外延伸，拓展知識面。課程結(jié)尾，教師向?qū)W生介紹“光與影”在各個不同行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如藝術(shù)繪畫、建筑設(shè)計、攝影等，重點向?qū)W生介紹常見的教學(xué)投影儀，使學(xué)生可以在觀看到實物的基礎(chǔ)上更加了解“光與影”的關(guān)系與應(yīng)用。這樣一方面能夠拓展學(xué)生知識面，另一方面也能夠加深學(xué)生對科學(xué)知識的理解。

在這樣的綜合性教學(xué)流程下，教師以多層次框架為主引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)原理，將藝術(shù)、數(shù)學(xué)、工程設(shè)計等多方面的知識充分融入到教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生探索興趣，使學(xué)生能夠自主構(gòu)建科學(xué)體系，進而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與促進學(xué)生全面發(fā)展的目的。

4 結(jié)語

綜上所述，STEAM教育與素質(zhì)教育的充分融合已經(jīng)成為新時代背景下的必然發(fā)展趨勢。因此，小學(xué)科學(xué)教師必須要全面理解STEAM教育，并認識到現(xiàn)階段小學(xué)科學(xué)教學(xué)的缺陷，從采用多元化教學(xué)方式、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，合理規(guī)劃教學(xué)流程、引導(dǎo)學(xué)生展開高效學(xué)習(xí)等方面做起，不斷完善教學(xué)方案，為學(xué)生提供一個更加綜合的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力。

（作者單位：浙江杭州江南實驗學(xué)校）