STEAM让科学课堂神奇好玩

四川省成都市龙泉驿区实验小学(610100) 柳 莉

最近在教育领域出镜率较高的一个词——STEAM，到底什么是STEAM呢， 总感觉很陌生，甚至觉得高大上，离我们一线教师很远。STEAM教育理念最早是美国政府提出的教育倡议，为加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育。STEAM的原身是STEM理念，即科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的首字母。鼓励孩子在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高，培养孩子的综合素养，从而提升其全球竞争力。笔者细细地思量，在科学学科中可以开展STEAM教育吗，它是否真的能提升学生科学探究能力？

科学课中有一个单元的内容是介绍物体的沉和浮，笔者就想可不可以把STEAM教育模式的“让物体浮起来”和“马铃薯在液体中的沉浮”的课程内容结合起来教学呢？学生对沉浮的关注，一般都落在物体本身，很少去关注到液体的性质，液体对沉浮的影响对学生来说是一个意外的发现，影响物体沉浮的因素不仅仅有物体本身的重量和密度，还有液体的密度，除了液体的密度会改变物体的沉浮外还有很多的外界因素也会改变物体的沉浮。本课主要研究不同浓度的液体对马铃薯沉浮的影响以及相同液体中外界因素对马铃薯沉浮的影响。

说到液体对马铃薯沉浮的影响学生往往在脑海浮现盐水能让马铃薯浮起来。在演示实验中，笔者有意识的在另外一盛有水的个杯子里溶解味精，当然也可以采用糖或者其他混合物质，避免答案过于简单，达不到激发学生探究兴趣的效果。首先，通过观察马铃薯的沉浮引出“怎样解释马铃薯在不同杯子中的沉浮、影响马铃薯沉浮的原因是什么、怎么解释马铃薯的沉浮现象”等问题，充分激发学生的探究兴趣。然后，通过让学生做液滴加热实验来分辨两种液体的不同，那么能使马铃薯上浮的液体有什么特点?马上让学生用实验来调制一杯使马铃薯浮起来的液体，在实验验证环节学生能够做到一丝不苟的按实验要求和步骤去完成实验，效果很好，传统的实验在马铃薯浮起来时也就完成了。笔者把STEAM的理念加入到拓展思维环节，充分发挥孩子们创新思维的能力，这个时候让孩子们思考还有什么方法可以让马铃薯浮起来从而拓展孩子们的创新思维，孩子们想出很多的办法来解决问题，课堂学习氛围非常活跃。

这节实验课的亮点就在于能够打破传统教学实验模式，提出了除改变液体以外的其他条件也能让马铃薯浮起来，比如说有的学生能利用泡沫块、纸或者橡皮泥给马铃薯做了一个小船让马铃薯浮起来；有的学生用吸管往水里吹气让马铃薯浮起来；还有的学生用吸管给马铃薯做了一个游泳圈让马铃薯浮起来。这样就给了学生充分展示创新思维能力的舞台，并且课堂氛围也非常得好，各组通过选用的不同材料进行实验，并且汇报自己小组的实验结果，让学生学习到了更多能让马铃薯浮起来的方法，这是相较于传统科学课最大的亮点。

经过这一次科学探究，笔者知道了STEAM教育就在我们的身边，就在我们真实生活中，只要鼓励学生动手实践，就能达到开发学生潜能的目的，培养学生的探究精神。在实际教学中，将科学课和STEAM教育模式结合教学时，应考虑以下四项原则。

1 生活化原则

生活是课堂的外延，在科学课堂开展STEAM教育,就是要让学生找到跟自己日常生活有关的可研究项目,发现自己的兴趣点,并在教师的引导下，探究式学习。在探究过程中,允许学生犯错,鼓励学生动手实践,寻找问题的最佳答案,最大限度地开发学生的潜能，激发学生的创造力。

2 融合化原则

STEAM教育具有综合性和实践性强的特点，在课堂教学中，要对科学课程内容进行有选择性的扩充，通过网络实现STEAM教育科学课程教学资源的开发、整合、共享和提升。比如“马铃薯在液体中的沉浮”这堂课就充分体现了STEAM的学科融合。S(科学)通过科学实验验证了改变溶液可以让马铃薯浮起来，并了解到很多的材料都具有一定的浮力；T(技术)能运用不同的材料设计让马铃薯浮起来的装置；E(工程)能用不同的材料制作出让马铃薯浮起来的装置，并在制作过程中不断完善，使之达到最优；A(人文艺术)用优美的语言和简洁的线条设计出让马铃薯浮起来的实验方案；M(数学)通过测量马铃薯的直径来确定在泡沫塑料块上应开多大的孔，在哪里开孔，才能使马铃薯不掉下去。

3 自主性原则

STEAM教育最大特点是学生自主经历知识的建构过程，在这个课程中，看学生是否真的在参与、在思考、在发现，强调学生的自主探索。教学实践中，教师要根据学生的特点，设计制定出能够激发学生学习兴趣和学习灵感的STEAM教育方案，而不是仅仅停留在各学科知识的堆叠和教学内容的拼凑中，让学生真正成为创生课程的参与者和开发者。比如“马铃薯在液体中的沉浮”这堂课就充分发挥了学生的想象力。学生设计的方案不尽相同，有的方案不能使马铃薯浮起来，就可以以问题为导向促使学生进一步改进设计方案。有的方案是材料选择上出了问题，可让学生通过多方面的比较选择适合的材料进行实验。有的方案是实验方法有误，可让学生在实验中找出错误的原因并进行改进。

4 探究性原则

一个完整的STEAM教学应该是基于现实生活中的实际问题，提出自己的解决思路。如果缺少了这一步，STEAM教学就失去最根本的基础。STEAM教学实质是一个项目化的课程设置，以项目为周期，带着学生去探究去实践。在这个过程中，学生可以自己描述问题，找出解决这个问题的限制条件；通过各种方式、多种渠道收集资料，在此基础上，根据自己拥有的知识提出所有能想到的解决方法；在这些方法中筛选出最好的一个，建立模型；利用材料，创造出实物作品；测试作品,为作品作出评估，并进一步完善设计。

STEAM教育在科学中的运用，给孩子们打开了课程实践的新天地，让孩子们在创生课堂中享受探究、成长的快乐。