小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與STEAM教育理念結(jié)合的路徑探究

摘要：近年來(lái)，隨著教育教學(xué)改革的不斷深入，教師面臨的教學(xué)環(huán)境日益復(fù)雜，要落實(shí)的教學(xué)目標(biāo)日益多樣，肩負(fù)的教學(xué)責(zé)任也更大。為此，教師需要不斷地進(jìn)行反思和學(xué)習(xí)，以引入更科學(xué)、更適用的方法，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)社會(huì)發(fā)展所需要的人才。而與STEAM教育理念結(jié)合有助于提高項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)的質(zhì)量，這為廣大教師的教學(xué)工作提供了新的方向?；诖耍骄苛诵W(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與STEAM教育理念結(jié)合的路徑。關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；STEAM教育理念?STEAM教育理念是一種由科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多領(lǐng)域融合的綜合教育理念，強(qiáng)調(diào)多個(gè)學(xué)科的交叉與融合［1］。因此，將其引入學(xué)科教學(xué)中，有助于構(gòu)建綜合性的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)各學(xué)科知識(shí)、技能的融合，助力學(xué)生綜合能力發(fā)展。同時(shí)，其還強(qiáng)調(diào)教學(xué)情境、教學(xué)問(wèn)題等元素的重要性，這是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中教師需要重視的內(nèi)容［2］。因此，教師應(yīng)基于STEAM教育理念來(lái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，以幫助學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)。一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀教學(xué)資源匱乏是小學(xué)開(kāi)展科學(xué)教學(xué)存在的一大問(wèn)題。教師僅僅依靠教材內(nèi)容進(jìn)行理論教學(xué)，借助簡(jiǎn)單的多媒體課件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，沒(méi)有結(jié)合班級(jí)學(xué)生的實(shí)際學(xué)情來(lái)設(shè)計(jì)多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，這不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，教師設(shè)計(jì)的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)比較單一，且數(shù)量少，缺乏連貫性和系統(tǒng)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與STEAM教育理念結(jié)合的路徑（一）學(xué)科知識(shí)跨界，設(shè)計(jì)微項(xiàng)目STEAM教育理念有別于傳統(tǒng)的單一學(xué)科教學(xué)、重書本知識(shí)的教育方式，是一種重實(shí)踐的超學(xué)科教育概念。單一技能的發(fā)展已經(jīng)不符合未來(lái)社會(huì)對(duì)人才的需求，綜合型人才在未來(lái)會(huì)有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)［3］。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要設(shè)計(jì)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力，并融合其他學(xué)科的內(nèi)容或者其他領(lǐng)域的知識(shí)，以構(gòu)建綜合性的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)體系，促進(jìn)學(xué)生綜合能力發(fā)展，為其未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定良好的基礎(chǔ)。例如，在教科版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第二單元“地球的運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，制作一個(gè)好的地球模型能為本單元所有的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)奠定良好的基礎(chǔ)，便于學(xué)生后續(xù)借助地球模型來(lái)模擬地球的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)等。為此，在第1課時(shí)“我們的地球模型”的教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)以下微項(xiàng)目來(lái)引導(dǎo)學(xué)生制作一個(gè)完整的地球模型，如“制作地球模型的技巧”。在這一項(xiàng)目中，學(xué)生需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)去合理計(jì)算地球模型中地殼、地幔、地核的比例。此外，學(xué)生還需要運(yùn)用美術(shù)技能，將地球模型表面的大致圖案拓印出來(lái)，確保地球模型的表面構(gòu)成與實(shí)際情況相符。又如，在六年級(jí)下冊(cè)第二單元“生物的多樣性”的教學(xué)中，學(xué)生需要認(rèn)識(shí)不同的動(dòng)植物，而為了促使學(xué)生在日常生活中也主動(dòng)地去了解不同的動(dòng)植物類型，圍繞本單元的教學(xué)內(nèi)容，教師可以設(shè)計(jì)微項(xiàng)目“我的生物記錄本”。在這個(gè)項(xiàng)目中，教師可以課時(shí)為單位，如在“校園生物大搜索”的課時(shí)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生組隊(duì)去觀察和記錄校園中的各種生物，并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)拍照、畫畫或者制作簡(jiǎn)易標(biāo)本的形式將其記錄下來(lái)。在課后，學(xué)生也可以繼續(xù)開(kāi)展這個(gè)項(xiàng)目，不斷豐富記錄的種類，并完善各種動(dòng)植物的信息，如學(xué)名、價(jià)值（藥用或食用）、表象特征等。在這一項(xiàng)目中，學(xué)生需要運(yùn)用美術(shù)知識(shí)和技能，盡可能地還原所記錄的生物樣本。同時(shí)，學(xué)生還需要運(yùn)用語(yǔ)文的寫作技能，將其變?yōu)榭勺x性強(qiáng)的圖文資料?？梢?jiàn)，在STEAM教育理念的指導(dǎo)下，教師設(shè)計(jì)的科學(xué)項(xiàng)目活動(dòng)不僅包含科學(xué)知識(shí)和技能，還融合其他學(xué)科的知識(shí)和技能，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，使其在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中綜合運(yùn)用各項(xiàng)技能，提高效率。（二）利用信息技術(shù)，構(gòu)建多元場(chǎng)景在STEAM教育理念下，教學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性、情境性，旨在幫助學(xué)生形成直觀的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和記憶，使其能夠從生活場(chǎng)景中發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，進(jìn)而將知識(shí)反作用于生活實(shí)踐［4］。然而，小學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)有限，生活環(huán)境也比較單一，這不利于他們學(xué)習(xí)和探索豐富的科學(xué)知識(shí)。因此，在新的教學(xué)環(huán)境下，教師在創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，需要充分利用信息技術(shù)手段來(lái)構(gòu)建多元化的項(xiàng)目情境。這不僅是信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)高效融合的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。以“晝夜交替”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，雖然學(xué)生可以通過(guò)自己制作的地球模型和手電筒來(lái)模擬地球晝夜交替的現(xiàn)象，但往往不夠精確。此外，由于學(xué)生制作的地球模型不夠準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)效果也可能會(huì)大打折扣。因此，在學(xué)生利用自己制作的道具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后，教師還需要借助信息技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的演示。這樣一方面可以引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，幫助他們掌握實(shí)驗(yàn)技能；另一方面，通過(guò)展現(xiàn)立體、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，學(xué)生可以感受到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力，進(jìn)而激發(fā)對(duì)科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。比如，教師可以借助信息技術(shù)來(lái)演示地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，讓學(xué)生清晰地看到地球在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)過(guò)程中的各種變化，如晝夜交替、四季更迭等。這種直觀的展示方式不僅可以幫助學(xué)生更好地理解地球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，還可以激發(fā)他們的好奇心和探索欲。又如，在“多種多樣的動(dòng)物”的教學(xué)中，由于學(xué)生生活的環(huán)境具有一定的地域性，他們所能觀察到的動(dòng)物種類是有限的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，也不利于學(xué)生感受生物的多樣性。因此，除了要求學(xué)生分享其在不同環(huán)境中觀察到的動(dòng)物類型，教師還需要借助信息技術(shù)手段來(lái)展示更為復(fù)雜的場(chǎng)景。例如，可以展示海底世界、火山爆發(fā)、原始森林等場(chǎng)景。這些場(chǎng)景中出現(xiàn)的動(dòng)物是學(xué)生在日常生活中難以見(jiàn)到的，因此可以激發(fā)他們的好奇心和探索欲，培養(yǎng)他們的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。此外，教師還可以利用信息技術(shù)手段來(lái)創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室或在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究學(xué)習(xí)。這不僅可以打破時(shí)間和空間的限制，還可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源和機(jī)會(huì)?？梢?jiàn)，利用信息技術(shù)手段來(lái)構(gòu)建多元場(chǎng)景是設(shè)計(jì)高質(zhì)量項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)的關(guān)鍵。因此，教師應(yīng)該積極探索信息技術(shù)在科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。（三）設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展STEAM教育理念不僅強(qiáng)調(diào)教學(xué)的實(shí)踐性、情境性，還十分重視問(wèn)題的有效生成［5］。通過(guò)分析問(wèn)題、驗(yàn)證問(wèn)題，可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，提升其思維能力，這對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并促使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣具有重要意義［6］。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，教師在確定了項(xiàng)目主題和內(nèi)容后，還需要精心設(shè)計(jì)一系列驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入探索，以確保學(xué)生在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中能夠有序參與活動(dòng)。特別是對(duì)于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)能夠幫助他們始終將精力集中在學(xué)習(xí)活動(dòng)上，明確自己要完成的任務(wù)，從而制訂科學(xué)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，進(jìn)行合理的分工，提高任務(wù)完成效率。以項(xiàng)目“制作地球模型的技巧”為例，為了確保學(xué)生設(shè)計(jì)的地球模型能夠還原真實(shí)的地球，教師可以設(shè)計(jì)以下問(wèn)題鏈：1.地球是什么形狀的？是圓形、橢圓形，還是其他形狀？2.地球上的陸地和海洋是怎樣分布的？3.在地球模型制作中，人們常常以什么顏色來(lái)指代不同的部分？4.地球的剖析圖是怎樣的？包括地殼、地幔、外核和內(nèi)核等部分。這些問(wèn)題不僅能引導(dǎo)學(xué)生去探究真實(shí)的地球是什么樣的，還能鼓勵(lì)他們結(jié)合所學(xué)內(nèi)容來(lái)完善自己的作品。通過(guò)思考和回答這些問(wèn)題，學(xué)生可以更深入地了解地球的結(jié)構(gòu)和特征，從而在制作地球模型時(shí)更加得心應(yīng)手。同樣，在項(xiàng)目“我的生物記錄本”中，教師也應(yīng)該設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生。例如：1.從哪些方面來(lái)制作生物繪本更科學(xué)呢？比如生物的學(xué)名、價(jià)值、表象特征等。2.在記錄生物時(shí)，應(yīng)該如何準(zhǔn)確地描繪它們的形態(tài)和特征？3.如何通過(guò)繪本展示生物的生活習(xí)性和生存環(huán)境？這些問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生在自主探究的過(guò)程中，從這些方面來(lái)完善自己的作品。通過(guò)思考和解答這些問(wèn)題，學(xué)生可以更全面地了解生物的多樣性和復(fù)雜性，從而制作出更加科學(xué)、準(zhǔn)確的生物繪本。在設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈時(shí)，教師需要注意以下幾點(diǎn)：（1）問(wèn)題應(yīng)具有層次性和遞進(jìn)性，要從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從表面到深入，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，逐步引導(dǎo)其進(jìn)行深入探究；（2）問(wèn)題應(yīng)與項(xiàng)目主題和內(nèi)容緊密相關(guān)，確保學(xué)生在解答問(wèn)題的過(guò)程中能夠加深對(duì)項(xiàng)目主題的理解；（3）問(wèn)題應(yīng)具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性，要能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使他們主動(dòng)思考，積極探究，發(fā)展思維能力?？傊O(shè)計(jì)問(wèn)題鏈?zhǔn)琼?xiàng)目化學(xué)習(xí)中不可或缺的一環(huán)，可以幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，提高他們的學(xué)習(xí)效率和完成任務(wù)的質(zhì)量。（四）知識(shí)回歸生活，設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)了教學(xué)回歸生活、回歸社會(huì)和回歸自然的重要性［7］。這一理念旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，使他們將學(xué)習(xí)到的知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為真正服務(wù)于生產(chǎn)生活的能力。在當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境中，理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象較為普遍，這導(dǎo)致學(xué)生容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)無(wú)用的想法。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師不僅要圍繞理論知識(shí)創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，還要設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，以提升學(xué)生的實(shí)踐技能，并為他們的才能提供展示機(jī)會(huì)和平臺(tái)。教科版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第三單元“工具與技術(shù)”的知識(shí)對(duì)于學(xué)生的生活具有重要的意義，學(xué)生可以利用所學(xué)知識(shí)和技能設(shè)計(jì)省力的工具或有趣的玩具等。例如，在“推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的印刷術(shù)”這一課中，教師可以將其與當(dāng)下流行的印章等文創(chuàng)作品的設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)。在日常教學(xué)過(guò)程中，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師可能會(huì)采購(gòu)各種各樣的印章，并在學(xué)生取得進(jìn)步或有良好表現(xiàn)時(shí)為他們蓋章，以資鼓勵(lì)。然而，隨著時(shí)間的推移，學(xué)生對(duì)某些印章可能會(huì)失去興趣，積極性有所降低，而教師一味地采購(gòu)新的印章并不現(xiàn)實(shí)。因此，教師可以設(shè)計(jì)“傳統(tǒng)印刷術(shù)——印章我來(lái)做”的實(shí)踐項(xiàng)目，要求學(xué)生發(fā)揮想象力，利用本課學(xué)到的印刷知識(shí)和技能來(lái)制作一個(gè)有趣的印章。教師可以將受歡迎的幾個(gè)印章作為班級(jí)的獎(jiǎng)勵(lì)印章，當(dāng)學(xué)生有良好表現(xiàn)時(shí)，為其蓋章。同時(shí)，教師也可以組織班級(jí)學(xué)生舉辦印章展覽活動(dòng)。學(xué)生需要為自己的印章撰寫簡(jiǎn)介，陳述自己的設(shè)計(jì)理念、制作過(guò)程以及原材料的獲取等。這樣的實(shí)踐活動(dòng)不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，還能強(qiáng)化他們的實(shí)踐能力。為了讓學(xué)生創(chuàng)作出更多有趣的作品，教師可以對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行細(xì)化，如設(shè)計(jì)植物類、動(dòng)漫類、文字類、表情類等不同主題的印章，讓學(xué)生選擇自己擅長(zhǎng)或感興趣的主題來(lái)進(jìn)行印章的設(shè)計(jì)和創(chuàng)作。此外，教師還可以給學(xué)生展示各種各樣的印章圖案和模型，為他們提供素材參考和靈感。在學(xué)生制作好作品后，教師還需要為學(xué)生的作品提供保存渠道和展覽途徑。例如，可以采用線上線下相結(jié)合的模式。在線上，教師可以將學(xué)生的作品轉(zhuǎn)化為電子圖片上傳到學(xué)校的官網(wǎng)、微信公眾號(hào)和家長(zhǎng)群等平臺(tái)，以獲得更多人的欣賞和點(diǎn)評(píng)；在線下，教師可以組織學(xué)生在學(xué)校的文化走廊和操場(chǎng)等場(chǎng)地進(jìn)行展示。通過(guò)設(shè)計(jì)和制作印章，學(xué)生可以深入了解