基于STEAM教育理念的科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)策略

［摘要］STEAM教育倡導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。在基于STEAM教育理念的科學(xué)課程項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中，教師需要對(duì)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行整合處理，通過創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境、設(shè)計(jì)項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)性問題、組織項(xiàng)目化探索活動(dòng)、促進(jìn)項(xiàng)目化生活對(duì)接、創(chuàng)新項(xiàng)目化任務(wù)設(shè)計(jì)、推出項(xiàng)目化科研任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的研學(xué)興趣，激活學(xué)生的研學(xué)思維，強(qiáng)化學(xué)生的研學(xué)體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)研學(xué)內(nèi)化，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。［關(guān)鍵詞］小學(xué)科學(xué);STEAM教育理念;項(xiàng)目化學(xué)習(xí);教學(xué)策略STEAM教育不主張單純的學(xué)科知識(shí)輸出，而倡導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。教師基于STEAM教育理念組織學(xué)生開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，能使學(xué)生在實(shí)踐的過程中掌握科學(xué)知識(shí)，獲得學(xué)科能力的成長(zhǎng)。小學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)有主動(dòng)探索的興趣。教師要對(duì)學(xué)生學(xué)情有清晰的認(rèn)識(shí)，組織學(xué)生開展多種形式的學(xué)習(xí)活動(dòng)，設(shè)計(jì)層次性、系統(tǒng)性、開放性的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)素材，規(guī)劃清晰的學(xué)習(xí)路徑，創(chuàng)造嶄新的學(xué)習(xí)契機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。一、創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境，激發(fā)研學(xué)興趣小學(xué)生缺乏豐富的知識(shí)儲(chǔ)備和生活閱歷。教師在教學(xué)中要?jiǎng)?chuàng)設(shè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境，以激發(fā)學(xué)生的研學(xué)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入研學(xué)環(huán)節(jié)，在主動(dòng)思考和交流中建立學(xué)科認(rèn)知。真實(shí)的情境有助于學(xué)生順利啟動(dòng)思維，精準(zhǔn)把握項(xiàng)目化學(xué)習(xí)目標(biāo)，清晰了解項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)，并在主動(dòng)觀察、探索和分析中形成學(xué)科基礎(chǔ)能力。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)，將學(xué)習(xí)任務(wù)情境化，能加深學(xué)生的感官體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)研學(xué)程序的順利打開。如教學(xué)第一單元《光的傳播》一課時(shí)，教師借助多種助學(xué)手段創(chuàng)設(shè)了三個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)心理進(jìn)行多點(diǎn)沖擊，使學(xué)生主動(dòng)反饋，收到了較好的教學(xué)效果。其一，教師利用多媒體展示一組圖片，要求學(xué)生觀察圖片中的光線，說說這些光是在什么介質(zhì)中傳播的；其二，教師事先準(zhǔn)備好一只手電筒、若干硬紙片，要求學(xué)生利用這些材料設(shè)計(jì)一個(gè)光的實(shí)驗(yàn)方案，看誰設(shè)計(jì)的方案更科學(xué)；其三，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的光現(xiàn)象，要求學(xué)生選擇自己感興趣的一種現(xiàn)象，分析光的傳播路徑。這些情境貼近學(xué)生的日常生活，學(xué)生興致勃勃地開始探索光的傳播特點(diǎn)。上述教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)了三個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境，推出了不同的學(xué)習(xí)任務(wù)。因?yàn)閷W(xué)習(xí)內(nèi)容貼近學(xué)生生活，學(xué)生都能主動(dòng)展開觀察學(xué)習(xí)，合作討論、分析光的傳播特點(diǎn)，逐漸建構(gòu)學(xué)科認(rèn)知體系。學(xué)生對(duì)生活化、靈動(dòng)性、趣味性、直觀性的學(xué)習(xí)情境更為敏感。教師借助項(xiàng)目化學(xué)習(xí)情境設(shè)置任務(wù)，為學(xué)生規(guī)劃了清晰的學(xué)習(xí)路徑，確保了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)程序的順利打開。二、設(shè)計(jì)項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)性問題，激活研學(xué)思維問題是項(xiàng)目開展的主要?jiǎng)恿碓?。教師?duì)學(xué)生的認(rèn)知情況進(jìn)行具體分析，秉持生動(dòng)、有趣、可操作的原則設(shè)計(jì)項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)性問題，能夠?qū)W(xué)生形成多點(diǎn)沖擊，激活學(xué)生的研學(xué)思維。在這個(gè)過程中，學(xué)生對(duì)項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)性問題展開自主探索，整理歸納收集到的資料，選用相關(guān)工具解決問題，從而使學(xué)習(xí)不斷深入。教師要選擇合適的問題，并注意提升問題的品質(zhì)，讓問題真正發(fā)揮驅(qū)動(dòng)作用。小學(xué)生已經(jīng)積累了一定的生活經(jīng)驗(yàn)。教師要注意結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題，并在其中滲透適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)任務(wù)，以確保項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的順利開展。如教學(xué)第二單元《熱傳導(dǎo)》一課時(shí)，教師先引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并結(jié)合插圖提出驅(qū)動(dòng)性問題：“冬天天氣寒冷，喝熱水能夠讓我們的身體暖和起來，這是為什么？”學(xué)生結(jié)合自身的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解讀：“熱水被喝進(jìn)胃里，它所蘊(yùn)含的熱量就被傳導(dǎo)到身體的各個(gè)部位，我們就會(huì)感覺很暖和?！苯處熢僮穯柕溃骸盁嵩诮饘僦惺窃鯓觽鬟f的？試著結(jié)合實(shí)驗(yàn)來解讀吧?！睂W(xué)生在教師的指導(dǎo)下點(diǎn)燃蠟燭，將鋼尺的一端放在火上，另一端用手握住，很快便感受到手中的鋼尺在發(fā)燙，從而得出結(jié)論：熱在金屬中的傳遞速度很快，說明熱在固體中也能夠順利傳播。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活：“你有過類似的生活經(jīng)歷嗎？能否給大家詳細(xì)講一講？”在問題的引領(lǐng)下，學(xué)生的研學(xué)思維被進(jìn)一步激活，生生之間展開了激烈的討論。教師立足學(xué)生的生活實(shí)際，精心研讀教材，通過恰當(dāng)?shù)捻?xiàng)目化驅(qū)動(dòng)性問題，引領(lǐng)學(xué)生解讀教材插圖，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)探索熱傳遞原理，成功激活了學(xué)生的研學(xué)思維，使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入研學(xué)環(huán)節(jié)，在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的過程中迅速掌握熱傳遞的相關(guān)知識(shí)。最后，教師利用驅(qū)動(dòng)性問題布置生活化的學(xué)習(xí)任務(wù)，給學(xué)生提供了深度研學(xué)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。三、組織項(xiàng)目化探索活動(dòng)，強(qiáng)化研學(xué)體驗(yàn)STEAM教育倡導(dǎo)的問題解決不是傳統(tǒng)的從已知到已知，而是從未知到已知。在組織項(xiàng)目化探索活動(dòng)時(shí)，教師可先組織學(xué)生分組討論，整合各自未知的科學(xué)問題，再?gòu)闹泻Y選出多數(shù)學(xué)生都感興趣的可操作性強(qiáng)的問題展開研學(xué)。教師引導(dǎo)學(xué)生在探索中提出一些值得思考的問題，既能為學(xué)生帶來一些學(xué)習(xí)啟迪，又能助推項(xiàng)目化學(xué)習(xí)進(jìn)程，強(qiáng)化學(xué)生的研學(xué)體驗(yàn)。教師以項(xiàng)目為載體，推出研學(xué)任務(wù)，組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，在實(shí)踐探索過程中強(qiáng)化學(xué)生的研學(xué)體驗(yàn)，幫助學(xué)生建立學(xué)科認(rèn)知體系。如教學(xué)第三單元《地球的表面》一課時(shí)，教師事先準(zhǔn)備好地球儀。課上要求學(xué)生觀察地球儀上的地表形態(tài)，并利用沙盤制作地表特殊地形模型。沙盤活動(dòng)具有較強(qiáng)的探索性、趣味性、游戲性，極大地激發(fā)了學(xué)生的參與熱情。教師對(duì)任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)解讀，引導(dǎo)學(xué)生先熟悉地球上的地形特點(diǎn)，再選擇合適的材料進(jìn)行沙盤推演。學(xué)生觀察地球儀，圍繞各種地形地貌特點(diǎn)進(jìn)行交流，與教師展開多重互動(dòng)，并在教師的指導(dǎo)下掌握了制作沙盤模型的要領(lǐng)，確保了沙盤推演活動(dòng)的順利開展。STEAM教育理念具有系統(tǒng)構(gòu)建的屬性。在上述教學(xué)中，教師組織觀察活動(dòng)，布設(shè)沙盤制作任務(wù)，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)到位，對(duì)學(xué)生形成了多點(diǎn)觸動(dòng)。地球的地表地形特點(diǎn)鮮明，學(xué)生對(duì)此已有一定認(rèn)知，但缺乏沙盤推演經(jīng)歷，面對(duì)這項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，會(huì)產(chǎn)生畏難心理。教師進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，給予學(xué)生學(xué)法上的支持，確保了沙盤推演活動(dòng)的順利開展，強(qiáng)化了學(xué)生的研學(xué)體驗(yàn)。四、促進(jìn)項(xiàng)目化生活對(duì)接，實(shí)現(xiàn)研學(xué)內(nèi)化項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的核心是全面發(fā)展，而并非某一項(xiàng)突出。教師引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)、探索、分析、解決科學(xué)問題，可以為學(xué)生規(guī)劃清晰的學(xué)習(xí)路徑，理順知識(shí)脈絡(luò)?！鞍l(fā)現(xiàn)問題—尋找方法—解決問題—驗(yàn)證效果”，是STEAM教育所倡導(dǎo)的研學(xué)路徑。在基于STEAM教育理念的科學(xué)教學(xué)中，教師不僅要充分考慮學(xué)生的接受實(shí)際，做好生活對(duì)接，推出更多合適的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)，吸引學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)；還要引導(dǎo)學(xué)生將在研學(xué)過程中學(xué)到的方法運(yùn)用到日常生活中，實(shí)現(xiàn)研學(xué)內(nèi)化。如教學(xué)第四單元《云和霧》一課時(shí)，教師先拿出一副眼鏡，用嘴哈氣，鏡片上頓時(shí)出現(xiàn)了一些白霧。學(xué)生觀察到這個(gè)現(xiàn)象，對(duì)霧有了一定認(rèn)識(shí)。教師再讓學(xué)生觀察天空中的云，并提問：“天上的云和早晨的霧有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？請(qǐng)你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)想一想、說一說?！庇谑牵瑢W(xué)生紛紛調(diào)動(dòng)自身生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，提出了不同的看法。然后，教師利用多媒體展示生活中的云和霧的圖片，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行辨別。學(xué)生積極交流探討，分享各自觀點(diǎn)，逐漸達(dá)成共識(shí)：云和霧都屬于水的不同形態(tài)。其相同點(diǎn)在于由水汽組成。不同點(diǎn)在于云比較厚重，故懸浮在高空中；霧則比較單薄，故籠罩在地面上，特別是凹地積聚有更多的霧氣。在上述教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行深度思考和歸納總結(jié)，加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生在生活中常?？梢钥吹剿Y(jié)的現(xiàn)象，通過思考和比較，對(duì)云和霧有了更直觀的了解。教師課上利用眼鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，不僅能讓學(xué)生對(duì)云和霧有一個(gè)直觀的了解，還能使學(xué)生在比較辨析中深刻認(rèn)識(shí)到二者的區(qū)別。云和霧是水的不同形態(tài)，也是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)此有生活經(jīng)驗(yàn)積累。教師展開對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，成功調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)生掌握了辨析生活中常見現(xiàn)象的方法，實(shí)現(xiàn)了研學(xué)內(nèi)化。五、創(chuàng)新項(xiàng)目化任務(wù)設(shè)計(jì)，拓寬研學(xué)視野教師需要傳授給學(xué)生思維方式，而非單純的學(xué)科知識(shí)。教師在開展項(xiàng)目化訓(xùn)練時(shí)可以適當(dāng)創(chuàng)新任務(wù)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，圍繞目標(biāo)自主解決問題。學(xué)生可以根據(jù)自身特點(diǎn)，選擇適合自己的方法來探索、分析和解決問題。一定程度的自由能令學(xué)生保持高度的熱情和興趣，其探索效果會(huì)更為顯著。在自主解決問題的過程中，學(xué)生發(fā)展了學(xué)科思維，拓寬了研學(xué)視野，提高了學(xué)科能力。小學(xué)生對(duì)生活中的科學(xué)現(xiàn)象最為好奇。教師客觀分析學(xué)情，結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計(jì)科學(xué)訓(xùn)練任務(wù)，滲透項(xiàng)目化學(xué)習(xí)內(nèi)容，能為學(xué)生創(chuàng)造更多的研學(xué)機(jī)會(huì)。如教學(xué)第四單元《雨和雪》一課時(shí)，對(duì)雨和雪這兩種生活中常見的水的不同形態(tài)，學(xué)生都比較熟悉。教師先組織學(xué)生說說雨和雪的特點(diǎn)，再推出研學(xué)任務(wù)：“水經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程，最后以雪的形式呈現(xiàn)出來。請(qǐng)你閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容，畫出這一過程的示意圖，并參與小組討論，說說‘雪的成長(zhǎng)?！苯處煿膭?lì)學(xué)生借助生活經(jīng)驗(yàn)展開小組研討，營(yíng)造了積極活躍的課堂互動(dòng)氛圍。學(xué)生借助示意圖對(duì)雪的形成過程進(jìn)行具體梳理和歸納總結(jié)，并將這一過程訴諸口頭表達(dá)，充分展示小組學(xué)習(xí)的成果，成功構(gòu)建了學(xué)科認(rèn)知體系。教師設(shè)計(jì)畫示意圖、討論、解讀等學(xué)習(xí)任務(wù)，給予學(xué)生較高的自由度，加上有生活經(jīng)驗(yàn)的支持，學(xué)生都能自主完成項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)，在小組研學(xué)過程中構(gòu)建學(xué)科認(rèn)知體系。綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)具有一定的創(chuàng)造性，學(xué)生對(duì)此有新鮮感，能積極主動(dòng)地參與其中，從而拓寬自身的研學(xué)視野。六、推出項(xiàng)目化科研任務(wù)，發(fā)展研學(xué)素養(yǎng)教師組建科學(xué)小組，分配項(xiàng)目科研任務(wù)，能使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中提高動(dòng)手、動(dòng)腦能力?？蒲腥蝿?wù)對(duì)小學(xué)生來說有一定的難度，而STEAM教育理念鼓勵(lì)學(xué)生迎難而上，在不斷試錯(cuò)中聽取不同的聲音，嘗試不同的做法，并結(jié)合自身實(shí)踐進(jìn)行探索，獲取實(shí)用知識(shí)，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。教師圍繞學(xué)情推出項(xiàng)目化科研任務(wù)，讓學(xué)生與教師一起行動(dòng)，能夠激活學(xué)生的思維，培養(yǎng)其良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師需要結(jié)合學(xué)生的年齡和認(rèn)知特點(diǎn)篩選并推出合適的項(xiàng)目化科研任務(wù)，為學(xué)生的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)帶來全新的感受和體驗(yàn)。如教學(xué)第五單元《刺激與反應(yīng)》一課時(shí)，教師設(shè)計(jì)了以下三個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)。其一，同桌之間玩一玩教材中的“翻轉(zhuǎn)打手”游戲，比比誰的反應(yīng)更快。小學(xué)生對(duì)游戲情有獨(dú)鐘，自然積極響應(yīng)，課堂氣氛很快就活躍起來。其二，觀察一下身邊有哪些現(xiàn)象體現(xiàn)了人體會(huì)根據(jù)環(huán)境變化做出反應(yīng)。學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)歷，提到增減衣服是人體根據(jù)外界氣溫升降采取的應(yīng)對(duì)措施。其三，起跑訓(xùn)練。每個(gè)人在起跑時(shí)的反應(yīng)速度都不同，可以實(shí)際測(cè)試一下，看誰的反應(yīng)速度最快。這三個(gè)任務(wù)都與學(xué)生的生活經(jīng)歷或興趣愛好聯(lián)系緊密。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中能有效內(nèi)化學(xué)科知識(shí)，發(fā)展自身的研學(xué)素養(yǎng)。在上述教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)一系列項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)，為學(xué)生提供了更多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。在任務(wù)設(shè)計(jì)的過程中，教師有意識(shí)地滲透研學(xué)目標(biāo)要求，成功點(diǎn)燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐體驗(yàn)中逐漸形成學(xué)科認(rèn)