基于STEAM理念的综合实践活动课程与科学课整合初探——以做一个coolhouse(凉爽小屋)为例

发表时间:2021/7/6   来源:《中小学教育》2021年第9期   作者: 马丹仪
[导读] 目前,小学科学教育的基本理念逐渐由“科学探究”向“科学实践”转变

        马丹仪
        深圳市福田区莲花小学  

        摘要:目前,小学科学教育的基本理念逐渐由“科学探究”向“科学实践”转变。STEAM 教育是集科学,技术,工程,艺术,数学多学科融合的综合教育,与综合实践活动课程具有共同的人文价值,与小学科学课程的目标具有一致性。基于此,本文将选取莲花小学“IF想象未来STEAM课程”中的一节“做一个coolhouse(凉爽小屋)”为例,探讨STEAM 教育的理念及方法在整合综合实践活动课程与小学科学课中的应用。

        关键词: STEAM理念  综合实践活动课程   科学课程   整合

        《中小学综合实践活动课程指导纲要》赋予了综合实践活动课程必修课地位,它强调学生在课程中的跨学科实践方法以及动态的开放性理念,鼓励学生在各类实践活动中运用不同学科的知识去解决问题[1]。小学科学课程是一门具有基础性、综合性、实践性的课程,重视知识间的联系与渗透。STEAM 教育理念提出了跨学科知识、综合性实践以及项目式学习,与综合实践活动课程和小学科学课程的基本理念、课程目标、课程内容等高度一致[2]。因此在STEAM理念的角度将综合实践活动课程与科学课程两者进行整合,以转变教和学的方式,能够为学生的个性发展创造更大的空间。
        一、综合实践课程与科学课程的整合方式
1.课程内容的整合
        小学科学课程是一门具有综合性的课程,它的内容标准包括物质科学、生命科学、地球科学和技术等相关基础知识[3]。综合实践活动课程主要包括探索自然、亲近社会、发展自我三大主题,这些主题具有非常丰富的科学内容,如饲养小动物、种植物、关注生态环境等问题,这些方面为两个学科的整合提供了内容上的可能性与可行性。
        由此可见,科学课程与综合实践活动课程的内容之间可以产生很多关联与互动。将两者的相关内容进行有机整合,可以让学生更清楚地认识自然、社会和科学,同时还能发展学生的综合性素质和能力。
2.学习方式的整合
    在综合实践活动过程中,鼓励教师尽可能地采取更加丰富的活动方式,应用最广泛的方式是学生实践。给予学生更多亲身经历的体验是综合实践活动与其它各类课程最大的区别。
        小学科学课程倡导以探究式学习为主的多样化学习方式,为学生的学习提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会。
        因此,科学课程不仅能为综合实践活动课程提供了更多的科学的研究方法,同时综合实践活动课程也能为科学课的学习提供多样化的学习方式。将两者的学习方式进行整合,更有利于学生探究精神和实践能力的培养。[4]
3.教学方式的整合
        科学课与其他学科的重要区别之一就是很多情况下需要学生自己动手发现问题并自己尝试着来解决问题。另外,科学学习的场所并不局限在教室或者实验室,校园、家庭、社区、公园、博物馆等到处都有科学学习的资源,都可以作为学生学习科学知识的场所。
        综合实践活动课程的教学方式主要是鼓励学生选择活动主题,主动参与并亲身经历实践过程。包括动手做、实验、探究、设计、考察等。
        可见在教学方式上,科学课程与综合性活动课程具有相似性,在教学过程中,我们可以将两门课的教学方式有机地整合,相互补充,让教学活动更加丰富。
        二、基于STEAM理念的综合实践与科学课整合课例
        在学校校本课程的实施过程中,我们开始以STEAM 理念作为指导,尝试将综合实践活动课程与科学课进行整合,并经过实践不断改进和完善,开发出“IF想象未来”STEAM校本课程。本文将选取其中一节《制作cool house(凉爽小屋)》为例进行课程整合探讨。


        (一)教学设计分析
        教学流程:课程有“创设情境——提出问题——构建新知——探索问题——解决问题——交流汇报”等环节组成。首先通过学生熟悉情境的导入调动学生的学习积极性,接下来学生亲自动手实验、利用智慧教室的电脑查询和学习有关“温室效应”和“太阳辐射”的相关知识。通过实地调查走访,探索“温室效应”的影响,并讨论出减弱温室效应的方法。设计制作环节还能利用网络查找相关资料,了解相关材料的特点,选出最合适的材料。
        (二)教学实施过程
1.创设情境,明确主题
        教师借助文字、图片、视频等多种方式向学生展示太阳辐射的作用和“温室效应”的影响,请学生交流想法,谈谈自己对“温室效应”的一些体会。并设置疑问“未来我们可能会面对非常炎热的环境,我们的房子会变成什么样呢?我们能利用哪些科学知识,运用什么新型材料制作一个不需要空调就可以保持凉爽的房子”。
2.自主探究,设计与制作凉爽小屋
 任务1:探究太阳辐射的吸收与物体的颜色和光滑度的关系
        观看“白色屋顶”视频,讨论白色屋顶的原理以及建造白色屋顶对周围环境的影响。再进行实验,将不同颜色和光滑程度的纸对折做成袋子,分别插入温度计平放到阳关下,每隔2分钟记录温度计的温度。这一活动能够让学生了解颜色和材质与太阳辐射吸收的关系,为制作凉爽小屋做好选材铺垫。
        任务2:调查我们身边有哪些行为会对温室效应产生影响,了解减弱温室效应的方法,完成一份调查报告
        教师提供任务清单,让学生针对“温室效应”的影响开展研究性学习,通过网络查找资料、实地走访等途径,先确定研究课题、设计研究方案,进行实践调查探究、问题反思,最后在班级汇报交流展示成果。
        任务3:凉爽小屋的设计
        利用电脑查询了解一些身边易得的保温材料以及一些控制温度的方法和原理,为设计做好知识铺垫。分组进行凉爽小屋的设计,先将相关的原理和制作过程中需要用到的材料用思维导图的形式呈现出来,进行班级汇报交流,在老师的指导和小组的互评启发下,对思维导图进行修改,并进行凉爽小屋样式设计,最终形成一份完整的设计图纸。
        任务4:凉爽小屋的制作与改进
        将初步制作出的凉爽小屋放到太阳光直射的地方半个小时以上,每隔5分钟用温度计测量屋内温度并做好记录。结合测试结果,思考房子的温度与什么因素有关,我们还能对凉爽小屋进行哪些改进。
3.交流评估
        小组成员分享设计理念和原理,展示作品和测试结果。以互评的方式对凉爽小屋进行评比,选出最凉爽的小屋和最美小屋。
        三、总结
        STEAM 理念能让学生从更多的视角认识学科之间的相互联系。目前在我国,综合实践活动课与科学课的整合是一个大趋势,教师要通过STEAM教育理念在整合综合实践活动课和科学课中的具体应用中不断学习、总结实践经验,充分发挥STEAM教育理念的优势,提高课程的效果和教学质量。全科融合是当下学习的趋势,STEAM教育理念让不同学科知识有交叉点,能让孩子们更好理解事物的关联性,这样的学习方式,就会变得又简单有有趣,更重要的是,能让孩子很好的吸收知识点,并在生活中灵活运用起来。
        
参考文献:
[1] 教育部. 中小学综合实践活动课程指导纲要[EB/OL].(2017-11-20)[2018-06-12].http://www.moe.edu.cn/srcsite/A26/s8001/201710/t20171017_316616.html?from=timeline.
[2]周东岱,樊雅琴,于颖,于伟,杨君辉.基于STEAM教育理念的小学课程体系重构研究[J].电化教育研究,2017,(08):105.
[3]中华人民共和国教育部. 义务教育小学科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2017.
[4]胡训忠.小学科学课程中实践性内容的拓展与实施———谈小学科学与综合实践活动的整合[J].生活教育,2014,(11).
       
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