梁晶

STEAM教育支持學(xué)生以學(xué)科整合的方式認(rèn)識(shí)世界，以綜合創(chuàng)新的形式改造世界。把STEAM教育理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，有效培養(yǎng)學(xué)生利用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

一、基于課標(biāo)和教材確定STEAM教育理念下的單元研究主題

小學(xué)科學(xué)課程把科學(xué)探究置于課程目標(biāo)的首要地位，貫穿整個(gè)課程標(biāo)準(zhǔn)體系，就是力圖改變科學(xué)教育過分偏重知識(shí)傳授的傾向，這與STEAM教育強(qiáng)調(diào)真實(shí)問題解決相契合。小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定科學(xué)課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容及實(shí)施建議的指導(dǎo)性文件，在科學(xué)課堂教學(xué)中融入STEAM教育理念的基礎(chǔ)是基于科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，且應(yīng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行教學(xué)整合。

STEAM教育主要是基于項(xiàng)目、問題的學(xué)習(xí)。筆者把教材中各個(gè)章節(jié)的知識(shí)進(jìn)行了梳理和整合，并根據(jù)各個(gè)章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)，確定了適合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展情況的每一章節(jié)的研究主題。為體現(xiàn)課堂教學(xué)的實(shí)踐性，落實(shí)STEAM教育理念，筆者根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求和教材內(nèi)容，確定了如下STEAM教育理念下科學(xué)課程的整體目標(biāo)：①幫助學(xué)生深刻理解科學(xué)中的重要概念和原理;②使學(xué)生成為學(xué)習(xí)中的決策者，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力;③幫助學(xué)生掌握解決問題的一般方法;④提高學(xué)生的合作能力和技術(shù)素養(yǎng)。

以教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第一單元《沉和浮》為例?！冻梁透　愤@一單元從物體的沉浮現(xiàn)象引入教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在一系列活動(dòng)中探尋物體沉浮的規(guī)律，研究影響浮力的變量，得出相應(yīng)結(jié)論，并形成對(duì)解釋沉浮現(xiàn)象思考維度的認(rèn)識(shí)：一是用浮力和重力的關(guān)系來解釋沉浮現(xiàn)象，二是通過比較相同體積物體的重量解釋沉浮現(xiàn)象?；趯?duì)STEAM教育理念下科學(xué)課程目標(biāo)和具體教學(xué)內(nèi)容的理解，筆者制訂了如下單元整合思路：以船的簡(jiǎn)介為背景，引出《沉和浮》單元研究主題——設(shè)計(jì)制作一艘能載重的小船，并據(jù)此設(shè)定各個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

二、基于STEAM教育理念下的單元研究主題設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)

1.課時(shí)設(shè)計(jì)

《沉和浮》單元研究主題是“設(shè)計(jì)制作一艘能載重的小船”，筆者先讓學(xué)生以小組為單位，自行收集船的發(fā)展史等相關(guān)資料，初步設(shè)想船的模型建構(gòu)，思考造船過程中可能遇到的困難，并一一羅列出來，再收集全班的問題和困難，組織學(xué)生討論。在此基礎(chǔ)上，筆者以問題和困難為切入點(diǎn)，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求，將主題任務(wù)細(xì)化為8個(gè)課時(shí)內(nèi)容：物體在水中是沉還是?。▽?shí)驗(yàn)判斷物體沉?。?沉浮與什么因素有關(guān)（用控制變量法探究物體沉浮的原因）;橡皮泥在水中的沉?。ㄓ每潭缺瓬y(cè)量橡皮泥排開的水量;把橡皮泥做成不同的形狀，使之能夠浮在水面上;根據(jù)橡皮泥排開的水量做出沉浮判斷）;浮力（學(xué)習(xí)用彈簧秤測(cè)量泡沫塑料塊在水中受到的浮力大小;用浮力和重力的概念解釋物體在水中的沉?。?下沉的物體是否會(huì)受到水的浮力（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下沉物體在水中會(huì)受到浮力的作用，用彈簧秤測(cè)量下沉物體受到的浮力大小;畫示意圖，用浮力和重力的概念解釋物體在水中的沉浮）;造一艘小船（用不同材料造船，不斷改進(jìn)船的形狀，增大船浸入水中的體積;按照自己設(shè)計(jì)的方案制造小船，并加以改進(jìn)）;馬鈴薯在液體中的沉浮1（經(jīng)歷“觀察—發(fā)現(xiàn)—推測(cè)—驗(yàn)證”的科學(xué)探究過程;通過加熱液滴和調(diào)制液體來探索未知液體的性質(zhì);掌握給液滴加熱的技能）;馬鈴薯在液體中的沉浮2（通過簡(jiǎn)單的推測(cè)、驗(yàn)證活動(dòng)獲得數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為證據(jù)，培養(yǎng)邏輯思維能力;整理所學(xué)知識(shí)，通過概括、總結(jié)形成科學(xué)概念）。

各個(gè)課時(shí)的具體活動(dòng)目標(biāo)如下。第1課時(shí)，了解判斷物體沉浮的標(biāo)準(zhǔn)，知道對(duì)于同一種材料構(gòu)成的物體，改變它的質(zhì)量和體積，其沉浮狀態(tài)不變，為學(xué)生選擇合適的造船材料提供思路。第2課時(shí)，知道物體沉浮與自身的質(zhì)量和體積都有關(guān)，能用控制變量的科學(xué)方法探究物體沉浮的原因，知道如何設(shè)計(jì)制作承重量更大的船。第3課時(shí)，通過研究橡皮泥，知道物體在水中的沉浮可以通過改變排開的水量而改變，為學(xué)生設(shè)計(jì)制作承重量更大的船提供思路。第4課時(shí)，知道物體上浮是由于受到浮力的作用，知道浮力和排開的水的體積有關(guān)，完善學(xué)生對(duì)于沉浮的認(rèn)知。第5課時(shí)，通過研究下沉物體受到的浮力，解釋物體的沉浮。第6課時(shí)，梳理前面所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)制作小船，并進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)。第7課時(shí)，知道在不同濃度的液體中，物體的沉浮狀態(tài)不同。第8課時(shí)，知道比同體積的液體重的物體，在液體中會(huì)下沉，比同體積的液體輕的物體，在液體中會(huì)上浮。

2.學(xué)習(xí)路徑

基于STEAM教育相關(guān)理論和實(shí)踐，結(jié)合教師、學(xué)生的實(shí)際情況和科學(xué)課程的特點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了如下圖所示的STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)實(shí)施流程。

其基本教學(xué)過程是，首先通過情境引出活動(dòng)任務(wù)，并提出具體的任務(wù)要求，明確要解決的問題;接著根據(jù)具體任務(wù)查閱與研究主題相關(guān)的資料，提出模型設(shè)計(jì)方案及所需材料;然后開展有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)活動(dòng)，學(xué)習(xí)使用各種工具，選擇材料，完成模型制作過程，并對(duì)自己的作品進(jìn)行測(cè)試，了解是否達(dá)到預(yù)期要求，進(jìn)而根據(jù)測(cè)試結(jié)果改進(jìn)作品，完善其性能;其次組織交流展示，學(xué)生依據(jù)教師提供的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自評(píng);最后將探究結(jié)果與生活實(shí)際相結(jié)合，拓展學(xué)生對(duì)相關(guān)科學(xué)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景及其價(jià)值的認(rèn)識(shí)。

此外，教師可以借助任務(wù)單進(jìn)行教學(xué)。任務(wù)單主要包括以下內(nèi)容：相關(guān)資料（含問卷）整理;根據(jù)資料提出問題;提出解決問題的途徑;設(shè)計(jì)制作方案;作品的檢測(cè)、評(píng)價(jià)及修改、完善方案等。任務(wù)單的作用是幫助教師了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的前概念，幫助學(xué)生梳理有關(guān)知識(shí)并從中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而尋找解決問題的方案。除此之外，任務(wù)單還可以如實(shí)反饋小組的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)進(jìn)度等。教師可以借助學(xué)習(xí)單上的信息，有針對(duì)性地組織課堂教學(xué)。

三、針對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)STEAM教育理念下的教學(xué)評(píng)價(jià)

基于STEAM教育理念的教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過程，不僅要反饋教師教和學(xué)生學(xué)的效果，還要通過結(jié)果改進(jìn)后續(xù)教學(xué)。不論是前期的課程設(shè)計(jì)、中期的課堂實(shí)踐，還是后期的教學(xué)成果評(píng)價(jià)與推廣，每一個(gè)階段的教學(xué)實(shí)施過程都需要依靠評(píng)價(jià)來推動(dòng)。我們可以從多個(gè)方面設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)維度，包括資料收集情況、問題羅列情況、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量、制作完成情況、展示測(cè)評(píng)表述情況，以及組內(nèi)分工、設(shè)計(jì)修改、總結(jié)反思等情況，以此提供持續(xù)性的反饋，幫助教師了解和追蹤學(xué)生能力水平的變化，進(jìn)而及時(shí)調(diào)整、改進(jìn)教學(xué)。

（作者單位：武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)三角湖小學(xué)）

責(zé)任編輯? 劉佳