福建省廈門市金山小學(xué) 陳建社

STEAM課堂教學(xué)是一類集數(shù)學(xué)思維、科學(xué)研究、工程項目、技術(shù)應(yīng)用于一體的新教育理念，與傳統(tǒng)式的教育理念相比較，其具備顯著的實踐性。這類模式培育的人才技能多樣化，歸屬于復(fù)合型人才，具備很強的競爭能力。該項教學(xué)重點強調(diào)自主探究活動，探究貫穿整個學(xué)習(xí)過程，學(xué)生根據(jù)實際問題，提出解決問題的方法，驗證或發(fā)現(xiàn)科學(xué)道理，然后搜集證據(jù)得出結(jié)論、反思交流。STEAM課程教育理念下還包含探究性活動，即讓學(xué)生自主參與探究過程，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，然后通過各種途徑或渠道解決問題，實現(xiàn)或證明自己的觀點。

一、STEAM理念的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，國內(nèi)一些小學(xué)已開始將STEAM教學(xué)模式應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)活動，盡管取得了一些成績，但也暴露出一些問題。在這些問題中，最具代表性的是學(xué)科之間缺乏深度整合，應(yīng)用過程中知識的相互獨立性，以及缺乏必要的牽引力，尤其是在思維方式層面，將多專業(yè)知識融合到一個統(tǒng)一性的思維方式中是不太可能的，學(xué)生的專注力極易被各類實驗技術(shù)和實驗問題所吸引，忽略了知識相互間的關(guān)聯(lián)。盡管他們也許了解了許多新知識，但在知識翻譯中卻回到了傳統(tǒng)式的思維方式，無法真正意義上表現(xiàn)STEAM教學(xué)方法的優(yōu)點。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)實驗與STEAM教學(xué)理念的具體融合方法

（一）利用科學(xué)和技術(shù)管理促進學(xué)科間融合

STEAM教育理論認為，懂得運用各科知識要點的交叉點，能夠促進學(xué)生在大腦中創(chuàng)建交叉學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)，在交叉學(xué)科知識融合過程中，教師需要依照“課程融合”的基本思路安排教學(xué)計劃。在實踐活動中，教師能夠把各學(xué)科相應(yīng)的知識點有機融合在一起，利用綜合實驗，使學(xué)生更直觀地掌握各學(xué)科的共性。尤其是在現(xiàn)代信息技術(shù)的促進下，教師在教案設(shè)計時能夠運用視頻、音頻等多媒體系統(tǒng)資料，多方位激發(fā)學(xué)生的感官，利用學(xué)生的好奇心、豐富的想象力的特性，使學(xué)生在課堂上能夠感受到不同的教學(xué)模式情景，一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，另一方面有助于學(xué)生集中注意力，一舉兩得。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)具有非常大的作用，教師要有效地將實驗運用于課堂教學(xué)，師生互動、生生互動、學(xué)科互動才可以在教學(xué)中獲得良好的效果，為學(xué)生以后的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定牢靠的基礎(chǔ)。

下面是小學(xué)二年級上冊“觀察月相”的事例，這堂課的主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握月相每一個月的變化趨勢，仔細觀察月相，塑造學(xué)生觀察事物的基本方式。為了讓小學(xué)生能夠更好地了解月相產(chǎn)生的原因及規(guī)律，實驗開始前，教師應(yīng)將科學(xué)知識與語文、音樂等其他學(xué)科知識有效地結(jié)合起來，可以播放一些平靜、和諧的歌曲，如《小夜曲》《多瑙河》等，構(gòu)建一種夜晚的平靜感，還可以播放一些贊頌月亮的古詩，把每一學(xué)科學(xué)習(xí)中與月亮有關(guān)的知識融合成一體，讓小學(xué)生快速想到他們所熟知的夜晚情景，對接下來的實驗操作充滿期待。這時教師把地模和月模放在一起，用手電筒做光源，把月相投射到黑板上，學(xué)生就能看到月相了，教師漸漸地挪動月模，讓學(xué)生觀察和記錄下月相的變化。這類實驗使學(xué)生對月相變化有最形象化的了解，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，學(xué)生除了學(xué)習(xí)月相相關(guān)知識，還能滲透數(shù)學(xué)、語文、音樂等方面的知識，合乎STEAM核心理念的要求，有利于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）通過STEAM訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維

對小學(xué)生來說，批判性思維是很寶貴的，一方面，它能幫助小學(xué)生逐步形成獨立的人格，使他們能夠獨立學(xué)習(xí)；另一方面，它能夠培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，對所學(xué)習(xí)的科學(xué)知識加以鑒別，提升邏輯思維能力。在教學(xué)實驗中，要把“難題”作為實驗的驅(qū)動力，讓學(xué)生運用“獨立思考”，并做出各種假設(shè)，提出各種方案，在實驗全過程中試著用自身的邏輯思維解決困難。在“思索”的全過程中，學(xué)生要保持清醒的大腦，在碰到自身不確定的信息內(nèi)容時，要積極地試著與其他同學(xué)展開討論和深層協(xié)作，在“探尋”的全過程中，解決老問題，發(fā)現(xiàn)新問題，激發(fā)學(xué)生積極探尋科學(xué)知識的原動力。對教師而言，對學(xué)生開展批判性思考的訓(xùn)練，務(wù)必要遵照幾個準(zhǔn)則。首先，教師要能夠不經(jīng)意地在適度的情況下明確指出學(xué)生不正確的見解或是不正確的數(shù)據(jù)信息，并正確引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。其次，教師拋出去的難題要有一定的合理性，回答不可以是純主觀性的，要有客觀性專業(yè)知識內(nèi)容和有效的方法作為根據(jù)。最后，難題要具備欺騙性，根據(jù)對多層面邏輯問題的思索，鍛煉學(xué)生的思維邏輯能力。

下面以“磁鐵是如何吸引物體”為例展開講述，本課的知識點和上節(jié)課的“磁鐵的吸力”之間有很強的相關(guān)性，它是上節(jié)課所學(xué)知識的延伸。做實驗前，教師可能會問：“大家上一課學(xué)了磁鐵能吸引住物體，那么請說一下能吸引住哪些物體呢？”這個問題非常簡單，學(xué)生在簡易探討后就可以給出結(jié)論：磁鐵能夠吸引住金屬材料的物體。這時候教師可以拋出第二個問題：“如果是其他樣子的磁鐵，能讓推車挪動嗎？”接下來，教師可以有意做一些不正確的動作，例如用磁石迅速挨近推車，或是在磁鐵外面包一層別的材料。這種不正確的動作會影響實驗的結(jié)果，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)試驗狀況與書本上的記錄不符合，從而產(chǎn)生思索，最終分辨是教師實際操作上的問題。這類方法能夠鍛煉學(xué)生的批判思維能力，應(yīng)用STEAM教學(xué)方式推動學(xué)生協(xié)作，擺正學(xué)習(xí)的態(tài)度。

以STEAM核心理念為架構(gòu)，利用各種實驗和協(xié)作科學(xué)研究主題活動，推動學(xué)生的溝通交流是教學(xué)實驗的一個關(guān)鍵點，教師逐步退到身后，讓學(xué)生自主探究。由于有的實驗全過程較為繁雜，學(xué)生為了更好地確保實驗的正常開展，便會主動相互配合；針對每一步實驗，都需要認真仔細，以確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。在實驗課程中鍛煉學(xué)生的協(xié)作能力，塑造學(xué)生認真細致的學(xué)習(xí)態(tài)度。例如三年級上冊“紙”的實驗，教師在做實驗前，只宣布實驗的目的：通過實驗了解材料在加工、處理后可能發(fā)生的變化。其他環(huán)節(jié)，如實驗材料、實驗步驟、實驗方法等，則由學(xué)生自行準(zhǔn)備，按照教材的提示及同學(xué)討論，準(zhǔn)備常用紙張、熱水、食用油等材料，把紙張分別浸入熱水和食用油，觀察紙張的變化。通過這一獨立實驗，學(xué)生一方面能夠更深刻地理解課程的知識點，另一方面也能培養(yǎng)學(xué)生強烈的自信心和收獲學(xué)習(xí)的滿足感。

（三）在STEAM課程中，探究活動的過程趨向于主動探究

STEAM教學(xué)特別重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生是否主動參與、體驗是否真實，在這一過程中至關(guān)重要。注重學(xué)生觀察與思考的能力、探究性學(xué)習(xí)的過程，注重讓學(xué)生自己主動探索，遇到問題盡可能自己找出存在的原因，或許是方法不對，或許是學(xué)生本身沒有解決問題的能力，可通過小組合作完成任務(wù)，再通過小組合作驗證假設(shè)性問題的可能性。再者，學(xué)生可以從問題的本質(zhì)中發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的規(guī)律，從中發(fā)現(xiàn)問題的精髓，從中求知，敢于質(zhì)疑，進一步探索，樂于探究，從而顯示其內(nèi)容的體驗性。與此同時，學(xué)生在探究過程中養(yǎng)成良好的觀察記錄習(xí)慣，然后可讓學(xué)生上臺交流，分享探究活動中的點點滴滴，遇事不退縮直至最終成功，學(xué)生在整個活動過程中體會到成功的喜悅。

在STEAM課程教學(xué)中，強調(diào)的是學(xué)生的主動參與，當(dāng)每一項探究活動建立在學(xué)生的興趣之上時，能夠有效提高小學(xué)生的科學(xué)綜合素養(yǎng)。例如探究性課題“水在什么溫度結(jié)冰”開展中，學(xué)生分工協(xié)作，積極主動，小組組長明確組員的任務(wù)，在實驗前做了充分的準(zhǔn)備，但在探究性課題中也多次嘗試失敗。經(jīng)過一次又一次的失敗，終于發(fā)現(xiàn)原來水一直都沒有結(jié)冰是因為沒有在冰面上加鹽（鹽能使冰面變得更冷）。當(dāng)時天氣較冷，學(xué)生自己認為不加鹽或加少量鹽就可以觀察到水結(jié)冰的現(xiàn)象。最終，學(xué)生觀察到實驗現(xiàn)象：什么溫度下水會結(jié)冰，水的狀態(tài)會因什么而改變。在探究中發(fā)現(xiàn)問題并加以改進使學(xué)生取得成功，最終學(xué)生臉上洋溢著驕傲的笑容。

把STEAM理念融入小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)工作中，能很好地提高學(xué)生的綜合能力，按照活動設(shè)計、拋出難點、再次創(chuàng)建教學(xué)模式情境等形式提高小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)效率，具有良好的應(yīng)用前景。此外，STEAM理念下的科學(xué)課堂教學(xué)能夠讓學(xué)生積極參加，積極研究，用多種感官去觀察、體驗和感受。學(xué)生在教師的正確引導(dǎo)下，經(jīng)常性動手、動腦，仔細觀察分析，便會有新的發(fā)現(xiàn)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。