【摘要】本文將STEAM理念引入小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)，以教科版科學(xué)二年級(jí)下冊(cè)“磁鐵”單元教學(xué)為例，探討小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，先后經(jīng)歷教學(xué)目標(biāo)整體統(tǒng)籌、驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容整體設(shè)計(jì)的教學(xué)設(shè)計(jì)階段，逐漸進(jìn)入創(chuàng)設(shè)情境明確任務(wù)、繪制磁性玩具設(shè)計(jì)圖、開展磁性玩具制作和作品展示、完善與評(píng)價(jià)的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程，最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】STEAM理念 小學(xué)科學(xué) 單元整體教學(xué) 磁鐵

【中圖分類號(hào)】G62 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2023）07-0066-04

在新課程改革背景下，為改變學(xué)生能力培養(yǎng)的碎片化、斷層化現(xiàn)象，小學(xué)科學(xué)倡導(dǎo)教學(xué)的整體性，注重發(fā)展學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的深度理解，以單元整體教學(xué)為抓手幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)階，從而有效發(fā)展科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)。

STEAM理念是一種重實(shí)踐、跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)理念。STEAM代表科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）、數(shù)學(xué)（Mathematics），其核心特征是多學(xué)科融合，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)整體認(rèn)識(shí)世界的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生將零碎的知識(shí)融合成一個(gè)互相聯(lián)系的有機(jī)整體，促進(jìn)學(xué)生展開真實(shí)情境下的跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)。這種學(xué)習(xí)方式以創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生活化情境為基礎(chǔ)，倡導(dǎo)將需要解決的科學(xué)問(wèn)題置于其中，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程始終圍繞情境和主題展開。STEAM教學(xué)理念注重多種學(xué)科之間的融合與聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的實(shí)際感受和思想創(chuàng)造性發(fā)展，關(guān)注學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用。筆者在執(zhí)教教科版科學(xué)二年級(jí)下冊(cè)“磁鐵”單元教學(xué)時(shí)，嘗試引入STEAM理念，圍繞學(xué)習(xí)主題，以問(wèn)題和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式推進(jìn)單元學(xué)習(xí)活動(dòng)，開展STEAM理念下的小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)，讓學(xué)生通過(guò)觀察科學(xué)現(xiàn)象，在分類、統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)、制作等跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)會(huì)主動(dòng)、真實(shí)地經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，自主建構(gòu)科學(xué)概念，增強(qiáng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

一、小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)的頂層設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)目標(biāo)整體統(tǒng)籌

教學(xué)目標(biāo)是靶心，只有以正確的教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，教學(xué)才能有效。STEAM理念與小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)的整合，首先需要制訂科學(xué)合理的單元教學(xué)目標(biāo)?；趯?duì)STEAM理念、《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《2022年版科學(xué)課標(biāo)》）以及教材的理解和解讀，教師圍繞STEAM理念的五個(gè)元素，將“磁鐵”單元教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了整體統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，制訂了如表1所示的單元教學(xué)目標(biāo)。

上述教學(xué)目標(biāo)是基于對(duì)“磁鐵”單元學(xué)習(xí)的系統(tǒng)規(guī)劃，既關(guān)注了單個(gè)課時(shí)的教學(xué)重難點(diǎn)，又關(guān)注了不同課時(shí)之間內(nèi)容上的聯(lián)系，打破了碎片化教學(xué)，彰顯了單元整體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，能為目標(biāo)的達(dá)成提供清晰可見(jiàn)的路徑，充分體現(xiàn)了整體教學(xué)對(duì)知識(shí)邏輯的關(guān)注，有利于培育和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

（二）驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題設(shè)計(jì)

教學(xué)活動(dòng)中驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確與否，對(duì)整體教學(xué)是否能夠達(dá)成預(yù)先制訂的教學(xué)目標(biāo)起到至關(guān)重要的作用。驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題旨在以學(xué)生為主體，通過(guò)設(shè)置具有吸引性、挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)踐的過(guò)程中，借助已經(jīng)掌握的科學(xué)知識(shí)去解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。因此，激發(fā)興趣且符合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)水平，是驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素。

基于對(duì)教學(xué)活動(dòng)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)，教師將“如何利用身邊的材料，設(shè)計(jì)出一款磁性玩具”確定為“磁鐵”單元教學(xué)的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題。圍繞這個(gè)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)自己的意愿尋找合作伙伴，借助各種學(xué)習(xí)形式，發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性，開展自主探究活動(dòng)。

（三）學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容整體設(shè)計(jì)

為幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的認(rèn)知體系，實(shí)現(xiàn)既定教學(xué)目標(biāo)，教師在充分考慮學(xué)生情況、學(xué)習(xí)情境等要素的基礎(chǔ)上，將“磁鐵”單元的學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容分為“活動(dòng)確定—方案制訂—活動(dòng)開展—作品制作—匯報(bào)展示—修正完善—評(píng)價(jià)引領(lǐng)”七個(gè)階段，各階段活動(dòng)的具體安排如表2所示。

二、小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)的實(shí)施過(guò)程

STEAM理念與小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)的整合，重在以驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題和任務(wù)引領(lǐng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展。在整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生的探究活動(dòng)是連續(xù)的、相關(guān)的，形成一個(gè)知識(shí)與能力、過(guò)程與方法相互支撐的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

（一）教師創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，明確課中、課后活動(dòng)任務(wù)

學(xué)習(xí)情境強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)在知識(shí)建構(gòu)中的作用，情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)契合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，與現(xiàn)實(shí)生活接軌，能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)、積極展開科學(xué)思考的欲望。“磁鐵”單元編排在二年級(jí)，考慮到低年級(jí)學(xué)生容易被活動(dòng)吸引的心理特征，本單元的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)凸顯一個(gè)“趣”字，讓學(xué)生感受科學(xué)探究的樂(lè)趣，主動(dòng)參與到活動(dòng)中來(lái)。教師創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在真實(shí)情境中積極思考、主動(dòng)探究、合作探討，全身心參與探究、實(shí)踐、體驗(yàn)及交流。

例如，教師以“海上絲綢之路”的視頻片段導(dǎo)入教學(xué)，讓學(xué)生了解“指南針是我國(guó)四大發(fā)明之一，它被用于航海始于宋代”，從中體會(huì)到古人對(duì)測(cè)定方位技術(shù)的追求，了解磁鐵在當(dāng)時(shí)技術(shù)與工程領(lǐng)域的成就；隨后教師對(duì)現(xiàn)代的磁性益智玩具、體育玩具、裝飾玩具逐一展開介紹，在吸引學(xué)生注意力的同時(shí)，讓學(xué)生思考自己制作磁性玩具的可行性，從而明確本單元的學(xué)習(xí)活動(dòng)任務(wù)——自制磁性玩具；最后，教師給學(xué)生布置課后任務(wù)——學(xué)生自由分組，選擇某一類磁性玩具，利用三天的課外時(shí)間，在家長(zhǎng)的幫助下搜索相關(guān)資料，了解該類玩具的功能特點(diǎn)，并在下次科學(xué)課堂上介紹自己制作的玩具。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)掌握磁鐵吸引物體的原理，繪制磁性玩具設(shè)計(jì)圖

有了驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的真實(shí)情境任務(wù)，學(xué)生必須先掌握相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，為動(dòng)手實(shí)踐、完成任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教師在科學(xué)課堂教學(xué)中講授磁鐵的相關(guān)知識(shí)，如磁鐵能吸引什么、磁鐵怎樣吸引物體、磁鐵的兩極等。學(xué)生通過(guò)探究不同類型的磁鐵，掌握磁鐵的性質(zhì)特點(diǎn)及磁鐵吸引物體的原理后，教師提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題：“如何利用身邊的材料，設(shè)計(jì)出一款磁性玩具。”接下來(lái)，教師引導(dǎo)學(xué)生繪制磁性玩具設(shè)計(jì)圖。考慮到學(xué)習(xí)對(duì)象是二年級(jí)學(xué)生，這個(gè)環(huán)節(jié)教師需要對(duì)學(xué)生繪制設(shè)計(jì)圖進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)，提供一些必要的參考思路，降低學(xué)生自繪設(shè)計(jì)圖的難度。在教師的點(diǎn)撥下，學(xué)生紛紛提出自己想要設(shè)計(jì)的磁性玩具：有的準(zhǔn)備制作簡(jiǎn)易的冰箱貼；有的準(zhǔn)備以生活中常見(jiàn)的彩色卡紙、瓦楞紙為主要材料，制作磁性賽車；有的想利用電池、銅線、小風(fēng)扇扇葉等材料，嘗試制作磁力小風(fēng)扇；等等。學(xué)生在完成磁性玩具設(shè)計(jì)圖后，教師要求學(xué)生以親子互動(dòng)或同伴互助的形式，用一周的時(shí)間尋找制作磁性玩具的材料。學(xué)生在收集材料的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)分析、比較，最終找到適合的制作材料，鍛煉了科學(xué)思維。

（三）學(xué)生自主開展磁性玩具的制作活動(dòng)，在活動(dòng)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)能力提升

圍繞學(xué)習(xí)任務(wù)開展實(shí)踐活動(dòng)，教師要善于放手，將實(shí)踐的權(quán)利交給學(xué)生，讓學(xué)生在合作探究中解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)真正的自主學(xué)習(xí)。學(xué)生自備磁鐵、KT板、瓦楞紙等材料，用三天的課外時(shí)間按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行磁性玩具的制作。在制作過(guò)程中，家長(zhǎng)可以幫助孩子完成KT板切割等一些有難度的操作。在制作活動(dòng)初期，學(xué)生的完成情況較好，大部分學(xué)習(xí)小組都能夠根據(jù)設(shè)計(jì)圖制作出一個(gè)磁性玩具。隨著“磁鐵”單元知識(shí)學(xué)習(xí)的深入，在學(xué)生理解了磁鐵“同極相吸，異極相斥”的原理之后，教師拋出具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，推動(dòng)活動(dòng)進(jìn)一步開展：“如何制作出一件能動(dòng)起來(lái)的磁性玩具。”在制作初期，有些學(xué)習(xí)小組已經(jīng)合作制作出了用卡紙包裹住方形磁鐵的磁鐵賽車，但是在“怎樣才能實(shí)現(xiàn)不經(jīng)過(guò)人工干預(yù)，能夠讓磁鐵賽車動(dòng)起來(lái)”這個(gè)問(wèn)題上犯了難。教師建議學(xué)生往“同極相吸，異極相斥”這個(gè)原理上下功夫。經(jīng)過(guò)一番努力后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)可以制作一個(gè)助推器——助推器的前端與磁鐵賽車的尾部形成異極相斥的局面，這樣一來(lái)就能保證讓助推器起到助推的作用，讓磁鐵賽車動(dòng)起來(lái)。磁鐵賽車制作初步完成后，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生用不同顏色的卡紙來(lái)包裹磁鐵，同時(shí)在兩邊貼上賽車圖案，讓磁鐵賽車更加美觀。在活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生自然而然提高了藝術(shù)鑒賞水平和創(chuàng)新能力，做到了科學(xué)與藝術(shù)的巧妙融合。

（四）匯報(bào)展示和修正完善作品

匯報(bào)展示是學(xué)習(xí)活動(dòng)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，學(xué)生可在解說(shuō)、演示和分享活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)一步鍛煉語(yǔ)言表達(dá)能力、思維能力和相互協(xié)作能力。學(xué)生按照事先自由組合形成的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分組，三個(gè)團(tuán)隊(duì)為一組。首先是小組內(nèi)各團(tuán)隊(duì)間進(jìn)行解說(shuō)、演示，隨后推舉本組中的團(tuán)隊(duì)代表在科學(xué)課堂上進(jìn)行匯報(bào)展示。各小組的團(tuán)隊(duì)代表依次上臺(tái)對(duì)自制的磁性玩具所需的材料、制作過(guò)程以及遵循的原理等方面進(jìn)行解說(shuō)和操作演示。在演示過(guò)程中，有的團(tuán)隊(duì)完成得很好，有的團(tuán)隊(duì)卻遭遇了磁力較弱賽車動(dòng)不了、磁力小風(fēng)扇失靈、“同極相吸”導(dǎo)致的操作失敗等問(wèn)題。學(xué)生在演示中暴露出來(lái)的問(wèn)題，教師要給予有針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，讓學(xué)生經(jīng)歷“修改設(shè)計(jì)圖—選擇材料—優(yōu)化結(jié)構(gòu)”的科學(xué)探究過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生在探究實(shí)踐中進(jìn)一步修正和完善作品。

（五）總結(jié)提升，展示作品并進(jìn)行優(yōu)秀作品評(píng)選

對(duì)單元整體學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)提升能有效激活學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生逐步對(duì)科學(xué)知識(shí)形成深入的理解，進(jìn)而構(gòu)建相關(guān)的知識(shí)體系。在總結(jié)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行回顧總結(jié)，在交流中進(jìn)一步鞏固已經(jīng)掌握的“磁鐵”單元知識(shí)要點(diǎn)。此外，還可通過(guò)將本次學(xué)習(xí)活動(dòng)成果進(jìn)行展示，讓學(xué)生從中獲得科學(xué)探究的成就感，進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生的探究熱情。展示活動(dòng)可以有多種方式方法，如：引導(dǎo)學(xué)生圍繞選擇材料、制作過(guò)程、存在問(wèn)題、解決問(wèn)題等方面，在教師和家長(zhǎng)的幫助下，以錄制視頻的方式展示自己的學(xué)習(xí)活動(dòng)成果；在學(xué)校舉辦全年級(jí)“自制磁性玩具”主題展覽，對(duì)優(yōu)秀作品進(jìn)行集中展示，讓全年級(jí)學(xué)生一起來(lái)參觀學(xué)習(xí)，以投票的形式推選出優(yōu)秀作品，然后進(jìn)行表彰。

（六）學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)和評(píng)價(jià)量表的開發(fā)

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)需要評(píng)價(jià)工具和標(biāo)準(zhǔn)，用以衡量是否達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)衡量學(xué)生綜合素養(yǎng)的具體表征。《2022年版科學(xué)課標(biāo)》指出，教師要從科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面全面評(píng)價(jià)學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)中，教師應(yīng)遵循評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)先于教學(xué)實(shí)施、評(píng)價(jià)為學(xué)習(xí)活動(dòng)服務(wù)的理念。如，在“磁鐵”單元教學(xué)中，教師在學(xué)習(xí)活動(dòng)開展之前，可先制定如表3所示的評(píng)價(jià)量表，一方面體現(xiàn)了評(píng)價(jià)主體的多樣性，另一方面體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)效果的全面關(guān)注。以評(píng)促學(xué)，可以使學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中提升解決真實(shí)情境中復(fù)雜問(wèn)題的能力。

總之，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)以激發(fā)學(xué)生的求知欲為基點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)知識(shí)認(rèn)知體系，讓學(xué)生通過(guò)觀察、動(dòng)手實(shí)踐了解科學(xué)與生活的連結(jié)點(diǎn)。在科學(xué)課堂教學(xué)中，引入STEAM理念開展小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式為學(xué)生搭建實(shí)踐、創(chuàng)造和自我展示的平臺(tái)，讓學(xué)生在情境化學(xué)習(xí)過(guò)程中將枯燥的知識(shí)學(xué)習(xí)和無(wú)目的的動(dòng)手操作變?yōu)榕c生活接軌的探究實(shí)踐活動(dòng)，并在活動(dòng)中享受到科學(xué)探究的樂(lè)趣，親歷用知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，從而有效培育和發(fā)展科學(xué)核心素養(yǎng)。

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注：本文系2021年度福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目（基礎(chǔ)教育研究專項(xiàng)）課題“基于STEAM教育理念的小學(xué)科學(xué)單元整體教學(xué)實(shí)踐研究”（JSZJ21104）（福建教育學(xué)院資助）的階段研究成果。

作者簡(jiǎn)介：謝淑芬（1989— ），福建晉江人，本科，一級(jí)教師，研究方向?yàn)樾W(xué)科學(xué)教學(xué)。

（責(zé)編 韋榕峰）