STEAM概念下小学科学教学中培养学生创新力的探讨

STEAM教育理念可以概括为：以数学为基础，通过工程和艺术解读科学和知识体系。STEAM教育支持学生以学科整合方式认识世界，以综合创新形式改变学习方式，培养学生解决问题的创新能力。由于STEAM教育具有较强的新颖度和创新性，在教育全球化、多元化的发展背景下，我国小学教育也在不断尝试STEAM概念视域下的科学教学应用策略。现将本校开展STEAM教学活动的心得感受进行如下总结。

一、STEAM教学活动设计

（一）“水动力”STEAM项目式教学

“水動力”STEAM项目式教学共设计了六节课时，开课之前系统分析了STEAM理念与本校学生的实际情况，在启动第一节课后探索和总结了学生的课堂反馈情况，为后续课程开展铺垫了基础条件。每节课随机选取两名学生对课程教学体验程度进行描述，并在实践课程结束后公布学生的优秀作品。学生对照四种创新力对自身进行评价，分别为：创新能力、沟通力、合作力、以及批判性思考能力，在打分后汇总，发现多数学生对自身的创新能力评价较高，是证明STEAM教学项目成果的基础数据。

（二）“微型房屋设计”STEAM项目式教学

微型房屋设计项目设计了四节课时。课前对微型访问设计进行了深入学习，在掌握了STEAM课程方案后，设计了具体的教学流程，并在课后广泛收集学生的反馈信息。通过workshop教研活动，总结学生设计微型房屋作品的创新性，设计图已经定稿，可以由学生自行完成制作。学生在微型房屋设计中引入了很多自身的创意想法，在后续实践操作环节中不断验证这一想法的可行性。最终磨炼了学生对于创新性设计方案的执行力，并强化了学生对于创新方案的再度认知，形成了创新能力的再次培养。

二、STEAM概念下开展科学教学的基础条件

（一）创新文化活动与设施

本校分为东西两个校区，分别针对STEAM课程体系的开发，配备了两个专用实验室，以及两个标准化仪器室。同时在校区内建立了百米科技长廊，用于展示学生的创新设计作品。诸如：科普文化海报、趣味实验装置、学生DIY手工作品等等。为STEAM教学体验课程的开发铺垫的文化路径，激发了学生普遍的学习热情。尤其在西校区已筹备建设多功能科技探究中心，能够为学生后续持续探究STEAM活动提供更为优越的环境和科技平台。

（二）馆校协同教学资源

馆校合作对于开发STEAM精品课提供了重要支持，由科技馆教师来校授课，以及本校师生在科技馆场地授课，均为完善STEAM课程体系架构奠定了基础条件。在协同教育模式下，完成了物理参与、情感参与、智识参与、社交参与，对培养学生的创新能力起到了至关重要的支持作用。首先，物理参与是利用科技馆的先进设备，展现科学知识，将很多抽象的知识内容形象化，启发学的观察力。其次，情感参与是学生在科技馆中感受到的科技力量，这种情感体验让学生对科学探索产生了更为积极的学习兴趣和动手实践热情。再次，智识参与是学生在不同学习实践中，不断反思了创意构思，强化了学生对科学知识的智识参与容量。最后，社交参与是鼓励学生在科技馆收集更多的科学信息，相互合作总结经验，通过互动完成科学探索。

三、STEAM课程体系激发学生创新力的培养机制

（一）启发同理心

STEAM课程体系设计了完整的体验环节，令学生能够在同理心的驱使下，对表面问题进行深入探讨，继而逐渐培养其创新性的想法和构思。间接启发学生了解所涉及的人类需求，研讨创新性的设计维度，培养其创新力。为了进一步启发学生的同理心，本校先后开展了的“我唱京剧”“我读经典”“我爱园艺”“我爱种植”四个拓展性课程，被评为慈溪市精品拓展型课程。

（二）定义问题

STEAM课程体系以人为中心的方式重新构建和定义了研究问题。学生在学习过程中对于问题的思考，也是后续形成问题解决能力的思维架构与迁移。在不断审视问题之后，产生了创新性的思维，方能形成较强的创新力。

（三）延展构思

STEAM课程体系在构思环节中引导学生提出许多创意想法。学生并不需要顾及该方法是否能够真正实施，只需要在构思环节中积极的联想创意路径，在不加限制的情况下催发学生的想象力。本校学生经过延展构思的STEAM课程训练后，其设计作品创意获得多方认可。1名学生在省科技创新大赛中获奖，2名学生在宁波市科技创新大赛中获奖，2名学生在宁波市学具制作比赛中获奖，8位学生在慈溪市青少年科技创新大赛中获奖，17位学生在宁波市头脑OM挑战赛中获奖，45位学生在宁波市DI青少年创新思维校间挑战赛中获奖。同时，对教师的技术能力也有促进作用。2018年徐敏科在慈溪市自制教具、宁波市自制教具比赛中获奖，目前入围浙江省自制教具决赛终审。

（四）开发原型

在催发学生的想象力之后，虽然构思可能存在部分缺陷，但是也可以通过后续的创新原型加以论证和参考。STEAM课程体系在原型中采用了实践性的教学方法，让学生通过动手操作，验证自身创意构思是否能够实现，并总结出创意原型的不足之处，通过微观调整来实现更为精准的解决方案。

（五）测试方案

在开发创意原型之后，学生逐步形成了较强的创新能力，最后可通过学生设计作品的展示，强化学生的创新意识。在测试环节中，针对创新构思在实践过程中的全新问题做出总结，再次寻找全新的解决路径与方案，通过不断加强创新思维的实践与测试，来强化学生的创新能力。为了进一步加强学生的实践能力，为学生提供了假期新西兰综合实践活动，与新西兰友好学校的同龄学生共同完成项目制学习，应用跨学科知识，共同探索解决现实生活问题的方法。诸如，在2018年寒假提供活动方案，开展了为期12天的海外STEAM研学，完成了开发原型实践的能力拓展培养目标。

四、结语

综上所述，虽然目前STEAM教育形式并未最终确立并获得实践方向的成熟借鉴，但总体而言，STEAM理念之下构建的小学科学教学课程，更加能够激发学生的创新力。通过启发同理心、定义问题、延展构思、开发原型、测试方案，可支持STEAM小学科学教学质量的逐步完善，不断培养和凝练学生的创新力。

【作者单位：慈溪市城区中心小学  浙江】