吴冬雪
广东省珠海市珠海高新区金鼎第一小学 519085
摘要：小学科学是以主题单元、分知识版块开展教学的，单元的知识结构不存在连续性，是相对独立的。基于科学的学科特色，以单元为抓手、联系现实、整合单元知识体系，创设出基于项目、基于问题、基于设计的STEAM课程。利用文献研究法、行动研究法、课例研究法开展研究，形成教学策略。
关键词： STEAM教育 科学教学 教学策略
1986年，美国国家科学委员会首次提出“科学、数学、工程和技术”教育的纲领性建议。2006年，弗吉尼亚理工大学的格雷特·亚克门教授提出来将人文艺术（Arts）加入STEM教育。STEAM教育席卷全美的教育革命，掀起全球跨学科教育风暴。为进一步加强小学科学教育,国家教育部于2017年2月15日正式印发了《义务教育小学科学课程标准》,这是自2001年颁布的《全日制义务教育科学(3-6年级)课程标准》后的一次修订和完善。小学科学新课标在原来课标的基础上,新增了技术与工程领域内容,提倡跨学科学习方式,注重培养学生的科学探究能力,这一变化,体现了当前国际上盛行的STEAM理念在我国小学科学课程中的影响。STEAM课程理念是强调科学、技术、工程、艺术与数学的融合,基于真实情境下,培养学生探究和解决实际问题的能力,让学生“做中学”。 2017年6月中国教育科学研究院在成都举行的“第一届中国STEAM教育发展大会”，发布了中国STEAM教育白皮书，启动了中国STEAM教育2029创新行动计划。STEAM教育已成为培养创新人才的新途径。
一、基于科学学科特色的STEAM课程设计策略
小学科学高段教学（2001教科版五、六年级）是分为16个主题单元、分16个知识版块开展教学的，单元的知识结构不存在连续性，是相对独立的。基于科学的学科特色，以单元为抓手、联系现实情景、整合单元知识体系，创设出16个基于项目、基于问题或基于设计的STEAM课程。课程中会综合性地对单元知识加以应用，同时也会有相应知识的拓展与延伸。课程结果以一种设计、一个作品或是一个解决方案等作为呈现方式。课时为2课时左右，以期达到全员参与课程，锻炼学生的协作能力、问题解决能力、创作力和批判性思维。同时利用文献研究法、行动研究法、课例研究法开展研究，形成教学策略以弥补小学科学高段（2001教科版五、六年级）教材缺少STEAM 课程元素设计的不足。
二、基于科学学科特色的STEAM课程案例分析
基于科学学科特色的STEAM课程设计，大体设计流程为：依据珠海区域特点创设真实情境，明确探究任务与课程目标，开展头脑风暴，实施任务，交流分享，完善提升，活动总结。按照评价标准对STEAM 课程过程与结果进行评价。
以STEAM 课程《设计制作一个保温盒》为例，本课程是基于教科版五年级上册第三单元学习创设的，是一个基于设计的STEAM 课程。
（一）创设真实情境，明确探究任务与课程目标
STEAM课程强调为学生提供学习的情景，选择接近学生的生活知识或概念，因此创设学生的学习情景成为其重要部分。
真实情境：珠海拱北口岸武警一年四季站岗执勤，无论风雨交加还是酷暑烈日（视频展示汗流满面的站岗画面），为了表达敬仰之情，献出我们的爱心，为他们送上清凉解暑的饮品。激发学生们的感恩爱国热情。
明确任务：运用单元所学导热的相关知识，制作一个保温盒，来保存清凉解暑的饮品（以冰块代替），便于运送。任务目标是防止冰块融化或是减慢冰块融化的速度。过程中需要小组成员们合作、辩证思考、完善、创作等，继以确定本课程的目标，锻炼学生的协作能力、问题解决能力、创作力和批判性思维。
（二）开展头脑风暴，实施任务
一个优秀的STEAM 课程，是让学生像科学家一样地思考，像工程师一样地解决问题，自发的阐述自己的观点与思考，深化并内化所学知识。
学生们以小组为单位开展头脑风暴，讨论设计如何利用课程提供的材料制作保温盒，图文并茂的方式展开设计。在课程统一要求的时间内，教师根据学生们的设计，挑选有代表性的小组进行汇报，再完善设计。
完成设计方案后，根据设计方案进行制作，在整个的制作过程中，学生还是可以再进行完善修正，以期达到更好的保温效果。
检验保温盒的保温效果，按照教师规定同时将事先准备好的冰块放入保温盒中，再将保温盒放置在热水袋包围的环境进行20分钟的检验。
（三）交流分享，完善提升
精彩环节，学生们开展思维碰撞。
学生制作的保温盒保温效果各有差异，据此学生像科学家那样运用科学思维开展讨论，并沿着保温盒的设计与用材等方向去思考分析保温盒的保温效果不同的原因。有理有据最终在充分的时间里，得出了同学们一致公认的结论。
在此过程中，学生们生成了很多东西，针对于如何验证保温效果，学生们思考出的方法有的已经超出教师的预设，充分展示了学生们的发散思维与批判思维，有效的开发了学生的大脑，将课堂的学习拓展到课程以外。这些都是令教师意想不到的收获，此时教师只需静静的聆听，适时指导。
（四）总结深化
本课的学习成果没有唯一答案，教师根据过程性评价，对每个小组进行总结，评选最佳团队，评价标准如下：
评价项目 详细内容 评分细节
上课情况 认真听课，积极回答问题。 每一位同学回答一个问题1分
合作学习
情况 ①小组长、记录员等各司其职，每个学生都参与小组合作中，讨论有序积极。成员相互间没有闲谈情况?。 优3、良2分、中1分
完成任务
情况 快速高效，小组共同完成制作任务 ，完成后举手示意 第1名9分，第2名8分，以此类推，往后减1分
发现问题，解决问题 能发现问题，能够批判性的去思考，寻求方法去解决问题 （每发现一个问题加2分，每解决一个问题另加2分）
材料整理 注意卫生、能做到节约材料、不浪费，制作活动结束后，及时整理材料。 优3、良2分、中1分
保温盒的保温效果 本组保温盒保温效果比较 第1名9分，第2名8分，以此类推，往后减1分
保温盒外观 保温盒外观的修饰美化情况 优3、良2分、中1分
学生们看到评价结果，有所触动，更加明确了小组合作、积极思考、勇于发言交流、实验探究习惯的重要性。
三、基于科学学科特色的STEAM课程实践效果
依照STEAM 课程《设计制作一个保温盒》的设计思路，教师课前备课、试验教师上课、课题组成员观摩、评课、集中反思、改进下一次STEAM教育教学，在此过程中采用结构化的课堂监测量表开展课例研修，经过“计划—行动—观察—反思—调整”五个环节三轮循环（如下图所示），最后总结和提炼相对成熟的STEAM教育教学策略。创设出16个小学科学高段教学（2001教科版五、六年级）基于项目、基于问题或基于设计的STEAM课程。弥补了小学科学高段（2001教科版五、六年级）教材缺少STEAM 课程元素设计的不足。并在本区域内开展了两次公开课展示，进行推广。创设出的STEAM课程覆盖了年级三分之二的学生，学生们表现出了极大的学习热情，达到了课程目标，积累了STEAM教育课程实践经验，形成了STEAM教育课程资源包，具有一定的教育借鉴意义。
参考文献：
［1］罗伯特·M·卡普拉罗等主编，王雪华等译，基于项目的STEAM学习［M］,上海：上海科技教育出版社，2016:1-29.
［2］郑葳，中国STEAM教育发展报告［M］,科学出版社，2017:61-83.
［3］教育部 . 义务教育科学课程标准（2011版）