段昌紅

摘 要：隨著教育現(xiàn)代化快速發(fā)展，STEAM教育已被中小學(xué)教師所青睞，很多一線教師都在如火如荼地開展著。筆者作為一線科學(xué)教師，初步探索STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用，突出科學(xué)STEAM課程的本土化特色，歸結(jié)小學(xué)科學(xué)STEAM課程的教學(xué)策略，以期促進(jìn)小學(xué)科學(xué)STEAM教學(xué)長(zhǎng)效高質(zhì)發(fā)展，從而培養(yǎng)更多的未來創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞：STEAM教學(xué) 小學(xué)科學(xué) 本土化教學(xué) 策略

智能化時(shí)代的快速發(fā)展，推進(jìn)傳統(tǒng)科學(xué)教育教學(xué)方法的有效改革，培養(yǎng)新時(shí)代的科技創(chuàng)新型人才。誠然，“教學(xué)有法，教無定法”，或“因地制宜，因材施教”，先進(jìn)的教育方法，嵌入恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，賦予學(xué)生最佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，就是最好的教育方式。眾所周知，書本上往往提供或者呼吁人們尋求最優(yōu)最佳的解決方案，但是在實(shí)際生活中，任何一項(xiàng)問題都不是一蹴而就的，而是有一定的限制條件。如何在這些限制條件內(nèi)，通過自己的嘗試，完善，最終尋找到一個(gè)次優(yōu)的解決方案，需要學(xué)生獲取工程師具備的優(yōu)良科學(xué)品質(zhì)---技術(shù)工程思維方式。這種思維方式，有助于學(xué)生形成批判性思維，養(yǎng)成善于從生活中發(fā)現(xiàn)和反思問題的科學(xué)習(xí)慣，進(jìn)而培養(yǎng)一種創(chuàng)新創(chuàng)造，勇于改進(jìn)的科學(xué)精神。

一、課程緣起

當(dāng)今信息社會(huì)，網(wǎng)購已經(jīng)在這個(gè)時(shí)代普遍受人們歡迎，大家足不出戶就能買到自己想要的產(chǎn)品。隨之帶動(dòng)快遞行業(yè)蓬勃發(fā)展，網(wǎng)購快遞給人們帶來便利的同樣，也有一些煩惱困擾著快遞員叔叔，例如：運(yùn)送薯片、雞蛋、玻璃器皿等容易破碎。一堂STEAM課程《快遞薯片》應(yīng)運(yùn)而生，由四年級(jí)12組學(xué)生完成。

二、課程重點(diǎn)

本課程通過設(shè)計(jì)快遞包裝，自己制作，讓學(xué)生深入生活，了解快遞物流領(lǐng)域中設(shè)計(jì)、制作、實(shí)驗(yàn)、反思與改進(jìn)的技術(shù)工程思維模式。在這個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生要自行從生活中，找到快遞包裝的限制條件，比如操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等，在這些限制條件內(nèi)找到解決方案，并通過親手制作，親眼實(shí)驗(yàn)測(cè)試，評(píng)估設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

[設(shè)計(jì)領(lǐng)域]工程、設(shè)計(jì)、科學(xué)、數(shù)學(xué)、語文、藝術(shù)

[建議年級(jí)]小學(xué)中年級(jí)

[建議時(shí)間]基礎(chǔ)課程100分鐘 ? ?拓展課程20分鐘

三、課程任務(wù)及思路

以“易碎物品”薯片為包裝對(duì)象，學(xué)生們?cè)谠O(shè)計(jì)快遞包裝前，教師引導(dǎo)，采用頭腦風(fēng)暴和真實(shí)快遞物流知識(shí)簡(jiǎn)報(bào)的方法，鼓勵(lì)小組合作，盡可能多地寫出各種限制條件。之后，根據(jù)限制條件，迅速制定調(diào)整設(shè)計(jì)，利用簡(jiǎn)圖和文字結(jié)合，簡(jiǎn)要表達(dá)各小組的設(shè)計(jì)方案，從而更好地完成教學(xué)任務(wù)。通過設(shè)計(jì)制作快遞包裝，讓學(xué)生感受到現(xiàn)代物流中遇到的可能問題，尋找解決物流問題的思路，實(shí)現(xiàn)技術(shù)工程學(xué)思維的探究。

設(shè)計(jì)思路：

聚焦問題 尋找限制條件 設(shè)計(jì)方案 修改完善

解決問題提出建議 測(cè)試檢驗(yàn) 動(dòng)手制作

四、課程步驟

1.導(dǎo)入任務(wù)，激發(fā)學(xué)生思考（10分鐘）

以生活常見快遞物流微視頻導(dǎo)入，將學(xué)生按小組為單位，分發(fā)常見包裝材料，第一次任務(wù)中學(xué)生發(fā)現(xiàn)沒有其他過多要求，只要薯片不碎即可，但是對(duì)于包裝成本和方便等其他限制條件，教師用以下問題進(jìn)行引導(dǎo)：

（1） 包裝材料用的越多越好嗎？

（2） 分別從物流公司、收快遞人、運(yùn)輸公司的角度，包裝還要注意什么要求？

由此，學(xué)生會(huì)對(duì)限制條件這個(gè)概念有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。第二次，學(xué)生學(xué)會(huì)小組內(nèi)商量好共識(shí)的限制條件，以此進(jìn)行創(chuàng)意和制作。

2.討論，設(shè)計(jì)包裝方案（20分鐘）

教師組織學(xué)生以小組形式討論，同時(shí)巡視邀請(qǐng)一些比較有代表性的制作小組進(jìn)行簡(jiǎn)單的展示，重點(diǎn)談?wù)勗O(shè)計(jì)的思路和制作的過程。教師從以下幾個(gè)問題去引導(dǎo)：

（1）在制作過程中，可能出現(xiàn)哪些問題？

（2）你們是怎么解決這些問題的？

（3）你們小組的包裝的優(yōu)點(diǎn)在哪里？

（4）其他小組聽完，可以給他們提提意見？

3.宣布任務(wù)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（5分鐘）

宣布任務(wù)：設(shè)計(jì)一種有效、簡(jiǎn)單、便宜的包裝方式，保證薯片不會(huì)碎掉。宣布任務(wù)后，呈現(xiàn)評(píng)價(jià)量表（見表1）

4.正式設(shè)計(jì)（20分鐘）

可選材料：泡沫塊、海綿、報(bào)紙、氣泡膜、保鮮袋、紙杯、吸管。

在第一次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，與導(dǎo)入任務(wù)不同，正式宣布的任務(wù)從使用材料和需要達(dá)到的目的上都發(fā)生了很多變化。教師引導(dǎo)學(xué)生小組內(nèi)頭腦風(fēng)暴，選取最恰當(dāng)?shù)膭?chuàng)意方案，然后進(jìn)一步優(yōu)化改善，并且制作設(shè)計(jì)圖紙，圖紙的具體要求：步驟清晰、材料標(biāo)清。以小組（4人一組）為單位，每組一張記錄單，自己選材料，再核算成本。

5.動(dòng)手制作（25分鐘）

根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案，小組長(zhǎng)到老師那里領(lǐng)取所需物品，小組同學(xué)合作動(dòng)手操作，包裝薯片（每組5片薯片放在保鮮袋中）。各小組根據(jù)自己的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行制作包裝。注意包裝時(shí)剪刀等工具的安全性。教師隨時(shí)巡視，幫助學(xué)生修正設(shè)計(jì)圖紙，并指導(dǎo)學(xué)生記錄修改的全過程，以備后續(xù)交流使用。

6.模擬測(cè)試（15分鐘）

包裝結(jié)束，組長(zhǎng)把各自包裝好的拿到講臺(tái)上老師那邊的大紙箱里來。老師負(fù)責(zé)用膠布密封。師生模擬物流運(yùn)輸，二個(gè)女生、二個(gè)男生加上老師一起傳送包裝箱，有平傳中落地的，高空滑落的，搖晃顛簸、撞擊等，反復(fù)三次。

7.展示交流（15分鐘）

測(cè)試結(jié)束，讓學(xué)生有序拿回自己的包裝，預(yù)留5分鐘拆開包裝，小組內(nèi)先自我檢查一下。從選定限制條件開始，詢問學(xué)生制作要求的變化給小組的制作方案帶來了哪些不一樣的改變。其他小組可以自由發(fā)問，組內(nèi)成員需作出相應(yīng)解答。

8.活動(dòng)總結(jié)（10分鐘）

教師可以補(bǔ)充介紹現(xiàn)代物流的基本知識(shí)，選取一兩組具有代表性的作品作為補(bǔ)充講解的樣品。然后，引導(dǎo)學(xué)生思考以下幾個(gè)問題：

（1）針對(duì)現(xiàn)代物流中包裝的回收問題，如何解決？

（2）如何實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝材料的綠色再利用？

（3）給快遞員提一些切實(shí)可行的建議？

五、課程總結(jié)

1.與時(shí)俱進(jìn)，項(xiàng)目主題生活化

“科學(xué)源于生活”，生活與科學(xué)之間存在一條認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的紐帶。[1]在教學(xué)中，教師要站在科技時(shí)代前沿，有意識(shí)地把生活問題科學(xué)化，從生活中挖掘科學(xué)問題，讓學(xué)生也學(xué)會(huì)去發(fā)現(xiàn)，并能實(shí)現(xiàn)“愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)”。[2]STEAM教學(xué)的項(xiàng)目主題從真實(shí)生活情景中來，貼合學(xué)生的切實(shí)經(jīng)驗(yàn)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且能讓學(xué)生感受到科技與生活密不可分的重要性。

2.融合創(chuàng)新，項(xiàng)目活動(dòng)科學(xué)化

融合，是將多種學(xué)科知識(shí)貫通滲透在一個(gè)項(xiàng)目中;創(chuàng)新，是學(xué)生在融合基礎(chǔ)之上，添加自己的創(chuàng)意和想法從而實(shí)現(xiàn)從量到質(zhì)的突變。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生參與的形式，多種多樣，或獨(dú)立探究，或師生交流，或小組合作等形式，以小組合作探究最為常見。這種組織形式有利于提升學(xué)生認(rèn)知水平，豐富認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，重建完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。但是，在STEAM教學(xué)中，項(xiàng)目活動(dòng)的基本流程必須科學(xué)化。

3.廣開言路，項(xiàng)目評(píng)價(jià)多元化

多元化的評(píng)價(jià)方式，把活動(dòng)的話語權(quán)還給了所有參與者，是活動(dòng)可持續(xù)性發(fā)展的必經(jīng)之路。對(duì)依托學(xué)校多維度學(xué)習(xí)空間，教師整合學(xué)校的課程資源，突破了傳統(tǒng)課堂的空間限制，在跨界學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、搜索學(xué)習(xí)、聚焦學(xué)習(xí)中改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。通過觀察、體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、探究、動(dòng)手制作等活動(dòng)，為學(xué)校生成STEAM課程提供了思路，也為學(xué)生深入理解學(xué)科知識(shí)，提升學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)。在這個(gè)過程中，過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)、他評(píng)和自評(píng)等多種形式評(píng)價(jià)，有助于學(xué)生自我檢測(cè)與發(fā)展。