以STEAM-PBL活动对接科学教学的实践研究——基于“宇宙”单元设计STEAM-PBL课程

徐晓明

(浙江省瑞安市塘下镇中心小学 浙江温州 325200)

探究是科学学习的主要方式，科学教学必须让学生在探究为主的活动中自主建构新概念、习得探究技能，最终使科学核心素养得以发展。然而，在小学科学教学中，因多种原因，导致部分内容难以有效落实教学目标，成为“难点”。

为破除枷锁，有效实现教材设计意图，笔者基于科学教学内容，设计STEAM-PBL活动，以帮助学生在一定的情境中通过多学科知识的综合运用，在完善科学概念体系建构的同时激发兴趣、提升问题解决能力。STEAM教育是科学、技术、工程、艺术、数学5科融于一体的教育，即以真实情境引领学生综合运用以上学科的知识、技能来解决问题，同时，将STEAM教育理念付诸实践，主要采用项目式学习（PBL）。现以“宇宙”单元为例，将自己在实践中对STEAM-PBL活动的认识及相应的设计等所思、所得整理如下：

一、基于科学教材，设计STEAM活动内容

新课标（2017版）指出：地球与宇宙中的有关现象、事物和规律，具有时间和空间的复杂性，需要对其运用实地观察、长期观测、建构模型、模拟实验等方法进行研究。可见，该领域教学活动需学生以多种形式参与（如实践观察、图文记录、数据分析、模型制作……）。因此，为进一步丰富学生“宇宙”领域概念体系，激发学生进一步动手实践解决问题的兴趣，以及培养相应的能力，在设计以此为依据的STEAM-PBL课程的过程中，须从以下4个方面进行分析、思考：

1.科学教学中哪些概念建构较为片面、不够完整，值得丰富与完善。

2.教材中哪些内容、问题在课堂上无法彻底解决。

3.课堂教学中哪些研究活动方法、活动组织形式可以进一步改进。

4.教师所使用的教具值得改进的地方。

具体策略现整理如下：基于教材“留白”而设计

在实际教学中，由于时间关系，部分教学内容在课堂中无法有效落实，很多时候也无法在下一节课中实施，从而使该部分成为一个“留白”。对学生而言，通过课堂学习他们对研究主题已形成一定的认识，因此，STEAM-PBL活动须发挥促使学生加深对研究主题的认识，同时促进学生科学核心素养发展的作用。

二、基于学生发展需求，设计项目化评价体系

在日常教学中，为持续监控学生知识、技能和态度发展状况并提供相应帮助，教师往往需要将各种不同的评价策略穿插于教学活动中。为了解学生在STEAM-PBL学习活动中的发展状况，笔者设计以下STEAM学习评价体系：

以上评价体系主要依据评价多元化和评价方式多元化理论进行设计，并将评价的权利同时交于教师、学生与家长，从多方面、多形式开展评价；在评价方式方面，将小组与个人的评价都融入到目标评价和过程性评价之中。在具体实施过程中，则采用以下策略。

由于宇宙领域的STEAM-PBL活动多为多课时跨学科活动；部分活动内容须以任务的形式引领学生在课后继续开展实践活动。因此，为让每个小组都有展示自己阶段性研究成果的空间，以便教师、同学、家长都能进行跨时空交流研讨，笔者要求每个小组将自己的研究成果、提问、遇到的困难等均发表于QQ空间、博客等平台，使教师能及时了解学生的研究状况及时评价，为学生STEAM-PBL学习活动的深度开展奠定基础。

形成性评价是指学生在STEAM-PBL学习活动中，为使学习效果更好而不断进行的评价，它能了解STEAM-PBL学习的阶段性成果以及学生在此过程中暴露的问题现状，从而为教师的及时有效介入提供依据[1]。总结性评价是指在STEAM-PBL学习活动结束时，为把握活动最终效果而进行的评价[2]。

为提升评价的针对性、有效性，在课前我校STEAM项目组基于活动内容、作用分别设计了与之相应的评价量规，从而在整个学生自我评价、同伴互评的过程中为学生提供引导。如在“测距仪”的STEAM-PBL活动中，为引领学生有效开展活动，笔者设计了以下指向形成性评价的评价量规。

笔者从5个方面，对学生进行分级评价；同时学生为获得较高得分，则将严格要求自己进行规范操作，使该量规具有指导性的同时，为多元评价提供考量依据。

在STEAM活动实践过程中，每个学生都投入很多精力，因此，他们对自己的项目成果都非常看重。因此，为给予学生精确的客观评价又不影响学生积极性，学校STEAM项目研究组设计了终结性评价量规，要求学生以小组为单位和老师先后对另一个小组的成果进行评价，并提出改进意见；接着被评价小组基于评价结果开展头脑风暴、反思提出改进意见。

三、对基于科学学科设计STEAM活动的再思考

STEAM教育强调多学科融合，大多数STEAM课程以工程为核心整合技术、科学、数学、艺术共同解决问题最终形成一个物化的成果。而基于科学学科而设计的STEAM活动由于其定位于辅助科学学科，共同促进学生核心素养的发展。因此这种STEAM活动则以科学为核心整合工程、技术、艺术、数学，引领学生重演科学发现，即像科学家那样经历：根据需要改进实验工具—观察测量获得数据信息—数据分析—建立模型解释现象—与人分享交流的过程。但在此探中笔者发现，设计基于科学学科的STEAM活动时遇到的最大的问题是很难找到切入点。因此，为提升STEAM活动设计的质量，更好地为学科教学服务，我们须关注学生，关注教材、关注科学史，即：

1.关注学生发展的短板或障碍来确定STEAM设计的内容；关注学生兴趣点，设计真实情境，激发学生内驱力，设计评价体系，提升学生参与的广度与深度。

2.科学学科包含物质世界、地球与宇宙、生命世界、技术与工程等领域内容，与之相应的STEAM-PBL课程内容设计形式、实施方法也必将各不相同，为提升STEAM课程质量，教师需梳理教材及课程标准以确定“切入点”。

3.科学发展史就是一系列科学思想和科学理论不断深化更新的历史，能引导学生用历史的眼光看待一切科学成果。通过关注科学史，我们能从中挖掘素材设计STEAM课程引领学生在实践中逐步领会科学的本质及对科学本质的理解。