張志兵

[摘? ?要]STEAM課程倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效整合，從實(shí)際問題入手研究對(duì)策、解決問題。以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、合作交流、動(dòng)手操作、展示評(píng)價(jià)為主線的課堂組織形式，構(gòu)建綠色、融合、開放而富有創(chuàng)新性的現(xiàn)代課堂，體現(xiàn)了以生為本的教育理念。以“液體蒸發(fā)”教學(xué)為例，探索實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的新思路，建立起課本理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合的紐帶，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。研究發(fā)現(xiàn)，STEAM教育理念的實(shí)施，不僅有助于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也為教師的教學(xué)提供一定的參考和借鑒。

[關(guān)鍵詞]STEAM教育理念;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);液體蒸發(fā)

[中圖分類號(hào)]? ? G633.98? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）17-0086-03

STEAM課程是美國最早提出的，課程開設(shè)主要集中在一些發(fā)達(dá)國家，其評(píng)價(jià)教學(xué)效果是否達(dá)成具有以下幾個(gè)方面的特征：一是以真實(shí)問題的解決為重要導(dǎo)向;二是以必需技能的培養(yǎng)為實(shí)踐重點(diǎn);三是以得當(dāng)?shù)膶W(xué)科整合為基本依托;四是以藝術(shù)的深度融合為發(fā)展趨勢(shì);五是以公平的教學(xué)參考和評(píng)價(jià)為根本原則[1]。美國還設(shè)立了專門的STEAM試點(diǎn)學(xué)校，像高校一樣，學(xué)生可以申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)，開展項(xiàng)目的研究，并有機(jī)會(huì)得到專家的指導(dǎo)，表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生還能提前參與一些大學(xué)選修課程，大大提高了學(xué)生的知識(shí)水平和創(chuàng)新意識(shí)[2]。

STEAM課程在我國的開設(shè)還處于探索階段，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和教育發(fā)達(dá)地區(qū)已率先嘗試STEAM課程教育。2016年，教育部發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出，要“積極探索信息技術(shù)在‘眾創(chuàng)空間的跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM 教育），著力提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展”。廣大教育工作者認(rèn)為，STEAM教育受重視程度不夠，STEAM中的“A”不是具體藝術(shù)門類，STEAM不是一門具體的課程，但能鼓勵(lì)女生進(jìn)入理科領(lǐng)域[3]，職高技術(shù)類學(xué)校更容易授受STEAM教育，它為學(xué)生以后進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃提供質(zhì)量保證和更多選擇的可能。

實(shí)驗(yàn)探究是初中理科最重要的學(xué)習(xí)方法之一，它包括六個(gè)步驟：提出問題、作出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集事實(shí)與證據(jù)、得出結(jié)論、交流與討論。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是最能提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，體現(xiàn)學(xué)生主觀能動(dòng)性的關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)采用的主要方法是控制變量法，要求學(xué)生弄清楚自變量、因變量和無關(guān)變量（被控制的量），設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。只要學(xué)生按照這個(gè)模式，按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一般都會(huì)收到預(yù)期的效果?？墒牵@種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)探究方式，會(huì)將學(xué)生的思維引向同一個(gè)方向，雖然能讓大多數(shù)學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，但并不能讓每個(gè)學(xué)生的潛能和創(chuàng)新能力都得到最大限度的發(fā)揮，且易于讓學(xué)生形成思維定式。融入STEAM教育理念的課堂教學(xué)，不僅能解放教師，還能給學(xué)生提供更多的創(chuàng)新與展示的空間。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)背景介紹

1.教材分析

“液體蒸發(fā)”是浙教版科學(xué)教材七年級(jí)上冊(cè)第4章第6節(jié)的第一課時(shí)，本節(jié)課的重點(diǎn)是探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素;熟練掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的基本步驟;學(xué)會(huì)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用儀器均由教師提供，整個(gè)活動(dòng)過程按照“說明書”一步步展開，沒有留出足夠的空間讓學(xué)生思考這些問題：為什么要用這些器材？可不可以自己重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？本實(shí)驗(yàn)與哪些生活現(xiàn)象有聯(lián)系，能解決哪些實(shí)際問題？觀察發(fā)現(xiàn)：很多學(xué)生課后并不會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決生活中的問題，導(dǎo)致課本上所學(xué)的知識(shí)與生活實(shí)際脫節(jié)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒能激發(fā)出學(xué)生繼續(xù)探究的動(dòng)力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.可行性分析

本節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)突出，相對(duì)簡單，具備開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施的條件。在此處融入STEAM教育理念，可以將科學(xué)知識(shí)（影響液體蒸發(fā)快慢的因素）、技術(shù)（動(dòng)手操作）、藝術(shù)（實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及作品外觀美觀）、應(yīng)用（作品效果檢驗(yàn)）和評(píng)價(jià)（生生互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)）等整合在一起。我國之所以難以大范圍地實(shí)施STEAM教育，除了思維差異、場(chǎng)地限制、缺少專業(yè)指導(dǎo)、升學(xué)壓力等因素外，最大的限制因素是STEAM課程的開發(fā)成本太高，往往要借助現(xiàn)代信息技術(shù)、高新材料等。因此，一節(jié)STEAM課，要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。而本節(jié)課所用到的都是生活中常見的材料，所需費(fèi)用在可承受的經(jīng)濟(jì)范圍以內(nèi)。

3.學(xué)情分析

七年級(jí)學(xué)生已經(jīng)積累了一定的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，但還不全面、不完善，甚至還會(huì)受一些錯(cuò)誤的生活常識(shí)的干擾，如“風(fēng)的大小可以加快蒸發(fā)”，應(yīng)說成“空氣流動(dòng)的速度大可以加快蒸發(fā)”。如果把本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成STEAM課程的形式，既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生動(dòng)手操作的能力，又能拓展學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。通過作品展示和評(píng)價(jià)，還能挖掘出學(xué)生的潛能和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程與實(shí)施

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 彭敏，朱德全.STEAM有效教學(xué)的關(guān)鍵特征與實(shí)施路徑：基于美國STEAM教師的視角[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018（2）：48-55.

[2]? 王曉.淺談STEAM教育理念的實(shí)踐探索：以“設(shè)計(jì)液體密度測(cè)量儀”為例[J].中學(xué)物理，2018（20）：37-40.

[3]? 宋亮.STEAM 教育的三個(gè)關(guān)注點(diǎn)[J].教育，2018（31）：19-20.

[4]? 李晉凱.以化學(xué)為主題的STEAM課例設(shè)計(jì)與實(shí)施：以《鋁鹽與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀的實(shí)驗(yàn)探究》為例[J].現(xiàn)代教育，2018（1）：59-60.

[5]? 劉依祥，桑利丹.基于 STEAM創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].天津科技，2017（4）：31-32+35.

（責(zé)任編輯? ? 黃春香）