小学科学融合STEAM 理念的新型学习方式

林 静

（福州市斗南小学，福建 福州 350001）

小学科学教育，不仅要教授学生科学知识，更要培养学生的科学素养。传统的课堂教学往往是师讲生听，师问生答，形式化的教学易导致学生对科学失去兴趣，无法培养良好的学习习惯，也背离了课标中倡导的探究性学习，突出学生主体地位。［1］在教学实践中，笔者整合教学经验，思考如何挖掘学生的创造力和综合能力，尝试将国外已较为成熟的STEAM 教育引入课堂，用其教育理念指导教学工作的开展。在初探STEAM 教育的过程中，曾尝试让学生进行简单拼装的工程类学习，但只是根据教师或说明书上的指导，按照步骤对一些器材进行简单拼装，其意义并不大，不能培养学生的创造力和综合能力。而对于机器人、编程、3D 打印技术等较为高深的知识领域，又超过了小学生的认知水平。但事实上，STEAM 教育理念倡导的是用所学知识解决实际生活中的问题，改造旧物更好地服务于生活。［2］为此，教师在科学教学中，可以融合STEAM 教育理念，适度地创新科学学习方式。

一、以问题情境导入的项目学习

由学生感兴趣的话题、前沿科技、奇妙现象等情境导入，能有效提高学生的学习兴趣。教学中，教师常根据教材设计的顺序进行教学，导致知识碎片化，思维模式的培养间断。因此，笔者参考国外一些STEAM 教育案例，让学生围绕某一具体问题组建团队，通过项目解读—制定计划—开展探究—交流探讨—完善改进—展示分享，进行项目学习。在此过程中，组员们分工协作、各展所长，综合性地运用科学、工程、技术、艺术、数学等多学科知识来解决具体问题。［3］

以“制作保温盒”项目为例。课前，先引导学生掌握热传递的方式，了解各种常见材料不同的导热性能。随后，让学生观察生活中常用的各式保温杯，在了解保温杯基本结构和原理后，合理选用材料，设计一款自制专属保温盒，自此完成项目的解读。接着，指导学生制定计划，明确计划中包含材料工具的选择、保温盒外形的设计、保温盒尺寸的设定、保温盒用途的预设、组员之间的分工安排，进行保温盒的制作。在初步制作完成后，组织学生测试保温效果，再根据小组间提出的建议进一步改进，最终以成果分享会的形式，对各自的作品进行介绍说明。实施融合STEAM教育理念的项目学习，要让学生认识到，这是一项团队任务，强调组员间的分工合作、集思广益、各展所长。培养学生的团队意识，注重与现实生活的联系，注重解决问题的过程。

二、由低年级至高年级的体系化学习

在开展问题情境的项目学习后，思考各知识点在不同年级间的衔接与拓展。在学习中遇到同一领域知识点时，要能回顾已掌握的知识，自发进行深入思考，探究物体与现象更深层的性质，逐渐形成由低年级至高年级连贯的体系化学习。学校根据不同年级学生的认知规律和知识掌握情况，围绕一项课题，逐步深入开展研究性学习，使知识具有延续性，体现STEAM 教育理念中培养系统逻辑思维能力的目标。

以“物体沉浮”知识点为例。低年级的学生只要了解物体具有沉浮的现象，对沉浮现象在生活中常见的作用进行简单的调查，通过询问家长、观察身边事物、翻阅图文版科普书籍等方式进行调查了解。知道下沉的船锚可以固定轮船，游泳池中利用小浮球串联分割泳道，漂浮的救生圈救生衣能防止人们溺水等。中年级的学生开始探究沉浮的原因，明确物体在水中的沉浮不仅与物体轻重有关，还和物体大小（排出液体的体积）有关，在加盐使原来下沉的鸡蛋浮起来的拓展实验中，让学生认识到不同液体的浮力不同。高年级的学生将沉浮现象延伸到工程领域中——制作“载重船”，在提供的有限条件内（一张长为24cm，宽为15cm 的长方形纸），各组设计并制作小船，使其达到最大的载重量。由此，将沉浮的相关知识逐步延伸，也渗透物理与数学的知识。通过观察现象—探索原因—运用实践，实现完整的体系化学习。

三、鼓励求同存异的实践性学习

在教学中，对学生回答问题或操作练习的评价往往有一定的标准，答案有对错之分，作品有好坏之别。STEAM 教育理念提倡发散性思维，鼓励学生敢想敢做。教师要保护学生的求知欲，鼓励各种奇思妙想。这就要求教师调整原本的评价制度，只要依据相关的科学原理，设计的作品具有原创性、科学性，那么方案无分好坏，作品不分优劣。基于科学课堂，通过科技节、综合实践课、兴趣班等途径，以简单并常见的物体为线索，开展求同存异的实践性学习。

以“齿轮、皮带轮”的实践性学习为例。引导学生设计并制作运用齿轮、皮带轮传动原理的物品，样式不限，材料自选，允许接入其他动力装置。收集到的作品大致分为两大类：车和摩天轮。有模仿坦克的履带传送小车，利用皮筋作为传送带的小车，模拟游乐场转动的摩天轮等。在动力设计上，大多作品都加入了马达和电池等驱动装置，有的想利用扇叶转动形成推力，有的加入手摇式齿轮带动。虽然一些小车并没有成功转动，但开拓思路、尝试制作也是一种难能可贵的成功。教育需要的正是这种求同存异、集思广益的教学理念，促进学生善于思考、勇于实践。

四、多学科间融合的综合性学习

STEAM 教育理念倡导多学科领域间的互通、各种课程的结合，培养学生综合素质，提高学生解决问题的能力。在设计方案—实践操作—交流总结等各环节中，进行学科参透，设计方案时，要数据运算、绘制设计草图；实践操作中，需制表记录、数据处理分析；交流总结中，要语言表达、课件制作展示……这些环节中，除了科学，还运用到语文、数学、美术、信息技术等多个学科技能。开展各类项目学习、体系化学习、实践性学习，为最终实现跨学科的综合性学习奠定基础，让知识融会贯通，培养解决实际问题的能力。

例如，在探索生命科学领域时，尝试将科学与语文融合：认真观察小动物，撰写相关的作文；种植一棵植物，撰写每个阶段的观察日记。与美术融合：观察树叶颜色形态，并制作树叶贴画；认识细胞的常见结构，制作一份植物细胞模型。在探索物质科学领域时，与数学融合：学习杠杆滑轮，计算如何省力；了解沉浮因素，计算最大载重量。与美术融合：了解不同颜色玻璃纸的滤光作用，制作一副创意画。与音乐融合：了解声调和音量的原理，制作简易排箫吹曲。在探索地球与宇宙科学领域时，与美术融合：认识土壤的颗粒大小，并使用黏土制作一份陶泥作品。与语文融合：观察月相的周期变化，撰写科学观察日记。在探索工程和设计领域时，与数学、美术融合：认识三角形的稳定性，进行搭支架比赛，比高比稳比美观。这种新型学习方式深受学生喜爱。通过创新课堂的尝试，原本学习被动、不爱听课的学生开始积极参与其中。一些不喜欢语数的学生在STEAM 教育理念渗透的教学中，开始自觉运用数学知识，进行运算解决问题；能撰写观察日记，勇于在同学面前交流展示。学生能将学习延伸到课堂外，留心观察身边事物，主动提出问题，参与探究，培养团队意识和综合素养。学以致用，提高学生解决问题的能力，培养创新意识。

在开展学习方式转型的过程中，也遇到一些问题：如教学进度衔接，各学科间教师的配合，家长的理解与支持等。目前的教学实际，还很难大面积实施新型学习方式。为此，学校利用科学课、综合实践课、科技节、兴趣班等多种途径辅助实施，各学科教师间加强沟通、开展集备，通过班主任加强与家长的沟通。今后，学校将继续深入探索，让STEAM 教育理念更加有效地实施。