福建省廈門市金山小學 陳建社

STEAM課堂教學是一類集數學思維、科學研究、工程項目、技術應用于一體的新教育理念，與傳統(tǒng)式的教育理念相比較，其具備顯著的實踐性。這類模式培育的人才技能多樣化，歸屬于復合型人才，具備很強的競爭能力。該項教學重點強調自主探究活動，探究貫穿整個學習過程，學生根據實際問題，提出解決問題的方法，驗證或發(fā)現科學道理，然后搜集證據得出結論、反思交流。STEAM課程教育理念下還包含探究性活動，即讓學生自主參與探究過程，在實踐中發(fā)現問題，然后通過各種途徑或渠道解決問題，實現或證明自己的觀點。

一、STEAM理念的應用現狀分析

當前，國內一些小學已開始將STEAM教學模式應用于小學科學實驗教學活動，盡管取得了一些成績，但也暴露出一些問題。在這些問題中，最具代表性的是學科之間缺乏深度整合，應用過程中知識的相互獨立性，以及缺乏必要的牽引力，尤其是在思維方式層面，將多專業(yè)知識融合到一個統(tǒng)一性的思維方式中是不太可能的，學生的專注力極易被各類實驗技術和實驗問題所吸引，忽略了知識相互間的關聯。盡管他們也許了解了許多新知識，但在知識翻譯中卻回到了傳統(tǒng)式的思維方式，無法真正意義上表現STEAM教學方法的優(yōu)點。

二、小學科學教學實驗與STEAM教學理念的具體融合方法

（一）利用科學和技術管理促進學科間融合

STEAM教育理論認為，懂得運用各科知識要點的交叉點，能夠促進學生在大腦中創(chuàng)建交叉學科的知識結構，在交叉學科知識融合過程中，教師需要依照“課程融合”的基本思路安排教學計劃。在實踐活動中，教師能夠把各學科相應的知識點有機融合在一起，利用綜合實驗，使學生更直觀地掌握各學科的共性。尤其是在現代信息技術的促進下，教師在教案設計時能夠運用視頻、音頻等多媒體系統(tǒng)資料，多方位激發(fā)學生的感官，利用學生的好奇心、豐富的想象力的特性，使學生在課堂上能夠感受到不同的教學模式情景，一方面激發(fā)學生的學習積極性，另一方面有助于學生集中注意力，一舉兩得。小學科學實驗教學對學生學習具有非常大的作用，教師要有效地將實驗運用于課堂教學，師生互動、生生互動、學科互動才可以在教學中獲得良好的效果，為學生以后的科學學習奠定牢靠的基礎。

下面是小學二年級上冊“觀察月相”的事例，這堂課的主要任務是讓學生掌握月相每一個月的變化趨勢，仔細觀察月相，塑造學生觀察事物的基本方式。為了讓小學生能夠更好地了解月相產生的原因及規(guī)律，實驗開始前，教師應將科學知識與語文、音樂等其他學科知識有效地結合起來，可以播放一些平靜、和諧的歌曲，如《小夜曲》《多瑙河》等，構建一種夜晚的平靜感，還可以播放一些贊頌月亮的古詩，把每一學科學習中與月亮有關的知識融合成一體，讓小學生快速想到他們所熟知的夜晚情景，對接下來的實驗操作充滿期待。這時教師把地模和月模放在一起，用手電筒做光源，把月相投射到黑板上，學生就能看到月相了，教師漸漸地挪動月模，讓學生觀察和記錄下月相的變化。這類實驗使學生對月相變化有最形象化的了解，能夠激發(fā)學生的興趣，提高學生學習的效率，學生除了學習月相相關知識，還能滲透數學、語文、音樂等方面的知識，合乎STEAM核心理念的要求，有利于提升學生的科學素養(yǎng)。

（二）通過STEAM訓練學生的批判性思維

對小學生來說，批判性思維是很寶貴的，一方面，它能幫助小學生逐步形成獨立的人格，使他們能夠獨立學習；另一方面，它能夠培養(yǎng)學生獨立思考，對所學習的科學知識加以鑒別，提升邏輯思維能力。在教學實驗中，要把“難題”作為實驗的驅動力，讓學生運用“獨立思考”，并做出各種假設，提出各種方案，在實驗全過程中試著用自身的邏輯思維解決困難。在“思索”的全過程中，學生要保持清醒的大腦，在碰到自身不確定的信息內容時，要積極地試著與其他同學展開討論和深層協(xié)作，在“探尋”的全過程中，解決老問題，發(fā)現新問題，激發(fā)學生積極探尋科學知識的原動力。對教師而言，對學生開展批判性思考的訓練，務必要遵照幾個準則。首先，教師要能夠不經意地在適度的情況下明確指出學生不正確的見解或是不正確的數據信息，并正確引導學生去發(fā)現問題。其次，教師拋出去的難題要有一定的合理性，回答不可以是純主觀性的，要有客觀性專業(yè)知識內容和有效的方法作為根據。最后，難題要具備欺騙性，根據對多層面邏輯問題的思索，鍛煉學生的思維邏輯能力。

下面以“磁鐵是如何吸引物體”為例展開講述，本課的知識點和上節(jié)課的“磁鐵的吸力”之間有很強的相關性，它是上節(jié)課所學知識的延伸。做實驗前，教師可能會問：“大家上一課學了磁鐵能吸引住物體，那么請說一下能吸引住哪些物體呢？”這個問題非常簡單，學生在簡易探討后就可以給出結論：磁鐵能夠吸引住金屬材料的物體。這時候教師可以拋出第二個問題：“如果是其他樣子的磁鐵，能讓推車挪動嗎？”接下來，教師可以有意做一些不正確的動作，例如用磁石迅速挨近推車，或是在磁鐵外面包一層別的材料。這種不正確的動作會影響實驗的結果，學生會發(fā)現試驗狀況與書本上的記錄不符合，從而產生思索，最終分辨是教師實際操作上的問題。這類方法能夠鍛煉學生的批判思維能力，應用STEAM教學方式推動學生協(xié)作，擺正學習的態(tài)度。

以STEAM核心理念為架構，利用各種實驗和協(xié)作科學研究主題活動，推動學生的溝通交流是教學實驗的一個關鍵點，教師逐步退到身后，讓學生自主探究。由于有的實驗全過程較為繁雜，學生為了更好地確保實驗的正常開展，便會主動相互配合；針對每一步實驗，都需要認真仔細，以確保實驗結果的準確性。在實驗課程中鍛煉學生的協(xié)作能力，塑造學生認真細致的學習態(tài)度。例如三年級上冊“紙”的實驗，教師在做實驗前，只宣布實驗的目的：通過實驗了解材料在加工、處理后可能發(fā)生的變化。其他環(huán)節(jié)，如實驗材料、實驗步驟、實驗方法等，則由學生自行準備，按照教材的提示及同學討論，準備常用紙張、熱水、食用油等材料，把紙張分別浸入熱水和食用油，觀察紙張的變化。通過這一獨立實驗，學生一方面能夠更深刻地理解課程的知識點，另一方面也能培養(yǎng)學生強烈的自信心和收獲學習的滿足感。

（三）在STEAM課程中，探究活動的過程趨向于主動探究

STEAM教學特別重視學生的學習過程，學生是否主動參與、體驗是否真實，在這一過程中至關重要。注重學生觀察與思考的能力、探究性學習的過程，注重讓學生自己主動探索，遇到問題盡可能自己找出存在的原因，或許是方法不對，或許是學生本身沒有解決問題的能力，可通過小組合作完成任務，再通過小組合作驗證假設性問題的可能性。再者，學生可以從問題的本質中發(fā)現事物發(fā)展的規(guī)律，從中發(fā)現問題的精髓，從中求知，敢于質疑，進一步探索，樂于探究，從而顯示其內容的體驗性。與此同時，學生在探究過程中養(yǎng)成良好的觀察記錄習慣，然后可讓學生上臺交流，分享探究活動中的點點滴滴，遇事不退縮直至最終成功，學生在整個活動過程中體會到成功的喜悅。

在STEAM課程教學中，強調的是學生的主動參與，當每一項探究活動建立在學生的興趣之上時，能夠有效提高小學生的科學綜合素養(yǎng)。例如探究性課題“水在什么溫度結冰”開展中，學生分工協(xié)作，積極主動，小組組長明確組員的任務，在實驗前做了充分的準備，但在探究性課題中也多次嘗試失敗。經過一次又一次的失敗，終于發(fā)現原來水一直都沒有結冰是因為沒有在冰面上加鹽（鹽能使冰面變得更冷）。當時天氣較冷，學生自己認為不加鹽或加少量鹽就可以觀察到水結冰的現象。最終，學生觀察到實驗現象：什么溫度下水會結冰，水的狀態(tài)會因什么而改變。在探究中發(fā)現問題并加以改進使學生取得成功，最終學生臉上洋溢著驕傲的笑容。

把STEAM理念融入小學科學實驗教學工作中，能很好地提高學生的綜合能力，按照活動設計、拋出難點、再次創(chuàng)建教學模式情境等形式提高小學科學實驗教學效率，具有良好的應用前景。此外，STEAM理念下的科學課堂教學能夠讓學生積極參加，積極研究，用多種感官去觀察、體驗和感受。學生在教師的正確引導下，經常性動手、動腦，仔細觀察分析，便會有新的發(fā)現，提高學生的科學素養(yǎng)。