探究STEAM理念下的小学科学课项目式学习

■山东省淄博市淄川区实验小学 冯晓英

新一轮的教育改革指出，要坚持“以学生发展为本”的理念，尤其是在基础教育阶段，要实现学生的全面发展和终身发展。小学科学课程是促进小学生综合素质提升的重要途径，在STEAM理念融合的背景下，教师可以运用项目式教学法来开展教学活动，通过合理有效的设计来提高学生的科学素养。基于此，本文运用文献分析法、归纳总结法，对STEAM理念下的小学科学课项目式学习进行了分析与研究，希望为该领域的工作人员提供参考与借鉴。

一、STEAM理念下的小学科学课项目式活动的设计原则

（一）与小学生的认知水平相适应

小学生的认知发展处于具体运算的阶段，他们由过去的具体化思维向抽象思维发展，并开始形成抽象的概念，同时展现出一定的逻辑推理能力。因此，在基于STEAM理念对小学科学课的项目式活动进行设计的时候，要确保项目的核心概念和原理都符合小学生当前阶段的认知水平，引导他们运用创造性思维和逻辑推理能力来解决相应的问题。在开展相关活动的时候，要将实物作为支撑，这里的实物通常是小学生在学习和生活当中经常能接触到的现象和经常使用的工具和材料，他们能在实践当中进行体验和积累经验，对相关的科学知识形成理解，并在这个基础上提高科学能力、培养科学素养。

现阶段的教育研究强调学生才是教育的主体，教师一切教学方法的选择、教学内容的确定，都应以学生为根本的出发点和落脚点。项目式活动设计也同样如此，教师要充分考量小学生本身的认知规律、认知特点，在小学生主体特征的基础上结合教育内容做出有效的考量和分析，让教育的契合度得到进一步提高，进而让学生在项目式活动开展的过程中收获更多、成长更多，促进学生的提升和发展。

（二）体现STEAM理念的本质与特征

在小学科学课项目式活动中，课程设计是一个极为重要的环节，在这个过程中要充分体现STEAM理念的本质与特征。STEAM本身就是一种以项目学习和问题解决为导向的课程组织形式，展现出了跨学科的思想。在对小学科学课进行设计的时候，教师要基于STEAM 理念来实现不同学科知识之间的相互交叉和相互融合，通过教学方式整合的形式来对学生的动手动脑能力进行培养，这有利于帮助小学生建立发散思维，提高他们的创造能力，进而使他们成为综合型人才。与此同时，STEAM 理念还具有艺术性，整合的课程中除了包含美术、音乐等基本的艺术形式之外，还包含了人文艺术、社会语言等高层次的艺术，教师在对项目式学习活动进行设计的时候要融入艺术性特征，进一步增强学生的艺术素养。

（三）充分考虑学生的个性

根据新课程标准，小学科学课程要面向全体学生开展，为学生提供公平的学习机会和发展机会。在STEAM理念融合的过程中，教师要充分考虑学生的个性，关注他们的个性化需求，在保障项目式学习活动顺利开展的基础上促进学生个性的最大化发挥。与此同时，教师还要引导小学生在项目交流与相互活动的过程中相互学习、取长补短。为了实现这一目标，教师在对学生进行分组的时候也要关注他们的个性，做到个性要素的合理搭配和均衡分配，使不同个性的学生都可以在活动中得到不同程度的锻炼和提高，在感受科学魅力的同时提高综合素质，在动手动脑的过程中实现个性化发展。

每一名学生所接受的家庭教育、个人成长经历、个人兴趣偏好等存在差别，因此在接受同样教育、参与同样活动时往往会呈现出不同的能力特点、性格特点和个性特征。而教师要做的并不是抹平学生的个性，而应该让学生的个性更突出，让学生在自己擅长的领域发光、发热。为此，教师要充分考量学生的个性，尊重学生的个性，以此为中心在大方向不变的情况下促进学生的个性化成长。

二、STEAM理念下的小学科学课项目式学习特征

（一）学生主导学习过程

基于STEAM 理念，项目式学习的过程具有目标明确和任务模糊这两个方面的特点，学生在其中可以获得更多的可能性和自由度。在这个过程中，他们可以在任务完成方式等方面拥有足够的自主选择权利，这有利于保持高度的学习热情，进而能更为主动地对问题进行发现、探索和解决。与此同时，小学生还可以基于自身的特点和需求，以自己的步调和自身的方式来解决问题，充分发挥主观能动性。根据建构主义理论，学习的过程不仅仅是简单的知识积累，而应该是在基于新旧知识相互碰撞的过程中产生观念转变和结构重组的过程。在对科学项目进行探究的过程中，学生的自我认知会不断发生转变，有利于科学思维的形成和主动性的增强。

（二）强调学习过程中的合作与交流

项目式学习模式通常需要学生通过合作的形式来完成，仅仅依靠个体的努力难以实现最终的学习目标。因此，在STEAM理念下的小学科学课项目式学习具有较强的协作性特征，它强调的是群体成员之间的相互协作和相互启发，并在这个基础上实现群体性知识的构建。在进行科学探究的过程中，大多数问题都来源于学生的实际生活，在解决这些问题的过程中他们需要与同伴、与教师甚至与家长进行合作。在部分复杂的项目中，学生之间还需要形成“学习共同体”，基于密切的合作关系来完成学习。根据多元智能理论，人的智能发展具有多面性的特征，只有在民主化与多元化的环境中，小学生才能对自身、对他人形成全面化的认识，并能对不同的文化和思维给予尊重和理解，并在这个基础上客观地认识到自身的不足和优势，在扬长补短的过程中，每个学生都能发挥自身的潜能，实现全面发展。除此之外，在多元化思维碰撞的过程中，学生也可以在项目式学习中找到新的灵感，对自身的学习进行调节，提高语言表达能力和团队合作能力，同时形成批判性的思维。

（三）开展真实的情境化学习

实践证明，在真实的情境中，学生可以唤醒对已学知识的回忆，同时也可以更好地接受新的知识。而根据情境主义观点，在理想化的环境中，学生可以结合自身的生活经验来开展实践活动，并在这个基础上实现知识的迁移与应用。只有在亲身经历的情况下，学生才能真正理解和习得知识。基于STEAM理念的项目式学习强调的就是让学生在真实的情境当中解决实际问题，在团队协作的过程中提高综合素养。在小学科学课堂上，教师要从学生的日常生活出发来设计科学探究活动，为他们营造真实的学习情境，实现生活与科学的有效融合，促进生活经验的丰富，同时也使他们更好地获得科学知识，在未来更好地适应和服务社会。

（四）具有引发性的问题

在小学科学课上，STEAM 理念下的项目式学习活动可以来源于社会新闻热点、学生的生活体验，也可以来源于实际市场调查。学生可以基于这些话题来发现科学问题，并基于此来组织驱动性的学习活动。因此，在项目式学习活动中需要提出一个具有引发性的问题，实现探究活动的有效延伸，帮助学生克服思维与知识之间相互脱节的问题。通过对这些问题的研究，学生可以使用基本的工具进行学习，能通过调查、研究与推理来获取有用的信息。除此之外，教师基于引发性问题来设计真实情境，在这个基础上不断提出新的问题，可以使小学科学课堂更生动有趣，使学生时刻保持好奇心和探究热情。

三、STEAM理念下的小学科学课项目式学习策略

（一）项目真实情境的创设

在开展小学科学课项目式学习的过程中，基于真实的情境来发现问题和解决问题是重要的特点。因此，教师在开展教学活动的过程中，要为学生创设一个真实的项目情境，基于STEAM理念来激发学生的好奇心和求知欲，在他们喜闻乐见的科学主题中完成教学氛围的创设。比如，在“降落伞”的项目式学习中，教师可以在开展教学活动中为学生播放与“高空跳伞”相关的视频，为学生营造真实的情境，在这个基础上引入“无处不在的力”这一科学主题，进而引导学生基于技术层面使用工具来设计降落伞，基于工程层面来选择材料和绘制设计图，基于人文艺术层面了解降落伞的发展历史和装饰美化方法，基于数学层面对降落伞的下降高度和落地时间进行测量和计算。

情境创设在小学科学课程项目学习过程中的有效引入是十分重要，也是十分必要的，因为小学生本身知识储备和社会阅历的缺陷，会导致小学生在科学知识学习的过程中往往面临较多的困境和难题。情境化的有效创设，一方面有助于调动学生的学习兴趣，让学生更积极主动地探索、思考和分析，在探索分析思考的过程中加强理解，另一方面，情境和氛围的创设可以让学生在情境中提取借鉴和参考，进而更快、更好地解决问题，教师要引起关注和重视，有效地创设情境。

（二）项目驱动性问题的设计

驱动性问题是教学活动的组织形式，同时是教学任务的引导方式。在多样化的活动中，小学生可以相互合作，共同探讨解决问题的方式，同时将问题解决的成果充分地展现出来。在项目实施之前，教师和学生要对研究的问题进行系统化的分析，对其中涉及的知识、工具和资料等进行归纳和总结。在驱动性问题设计的时候，要坚持生动有趣、科学性、可操作性的原则，同时要符合小学生的认知，帮助他们树立起正确的价值观念。比如，在“降落伞”这一科学课项目中，教师可以将“降落伞的下降速度与什么因素有关”作为驱动性问题，并在这个基础上引导小学生查询相关资料、选用相关工具来进行探索和学习。问题是项目驱动的重要动力，教师要引起关注和重视，对问题进行有效的创设。

（三）项目活动内容的设计

基于STEAM 理念设计小学科学课项目式学习活动时，教师要基于活动理论指导，按照既定的流程，形成一个完善的活动系统，在其中充分考虑目标、工具、情景等要素，下面以“降落伞”这一项目为例，探究项目活动内容的设计形式。第一要确定项目，预设目标为创设问题情境、确定驱动问题；第二是要制订计划，确定好项目在实施过程当中所涉及的科学知识，并制订相应的计划，为组员分配相应的任务；第三是要进行活动调研，通过查阅资料完成资料汇报，并根据资料完成设计图，同时还要确定项目的子任务，并选取相应的材料和做出报价书；第四是要进行产品设计，该阶段的预设目标为根据调研的结果设计产品图，并将此作为参考完成产品的设计；第四是要进行交流汇报，小学生要完成组内产品的展示，同时做好产品性能调试，在汇报交流的基础上实现组间相互评价；第五要迭代完善，小学生要根据性能测试的结果来对设计的产品进行完善和优化；第六是要总结评价，师生对整个项目进行完整评价，实现经验的积累。

（四）项目式学习活动的实施

在小学科学课项目式学习活动实施的过程中，教师要求每个小组都在特定的时间内完成相应的任务，并做好记录。在“降落伞”这一学习项目中，将实施时间设定为七个周。第一周时间的驱动性问题为“查阅资料，你对降落伞的了解有多少？”在这个基础上，教师播放“高空跳伞”视频，学生分工合作、做好任务的分配。第二周的驱动性问题是“请将你想设计的降落伞简单地画出来”，教师要向小学生讲解三视图的画法和比例尺的使用，学生则要学习这些知识并绘制降落伞的三视图。第三周的驱动性问题是“选择合适的材料来制作降落伞”，教师引导学生选择合适的制作材料，小学生则要选择材料完成制作。第四周的驱动性问题是“向同伴分享你制作的降落伞”，教师要组织开展降落伞的成品展示会和汇报会，小学生则要将成品展示出来，并向教师和同伴进行介绍和讲解。第五周和第六周的问题是“在产品测试过程中你发现了什么问题？应该如何完善？”教师在本阶段的任务是组织学生对制作的降落伞性能进行测试，并填好实验记录、做好总结，小学生要开展性能测试，观察现象并探讨改进和优化的方法，最终与同伴一同完成产品的迭代。第七周的问题是“请将你在项目学习当中的心得体会写下来”，教师要做好总结的工作，并分析该项目所取得的成就和存在的不足，小学生则要在教师总结的基础上进行自我反思。

四、结语

总的来说，在小学科学课项目式教学活动开展的过程中，教师要实现STEAM理念与设计型教学模式之间的有效融合，构建起新型的教学模式，基于科学、技术、工程、艺术以及数学这几个角度来对学生的动手动脑能力进行培养，在真实的情境中实现跨学科教育，促进多项技能的整合。在这个过程中，教师要创设项目真实情境，要设计项目驱动性问题和项目活动内容，同时还要将项目进行落实。