STEAM教育理念下小学科学项目教学的实施

摘   要：在新课程改革的背景下，项目式学习作为一种新颖的教学方式被广泛地应用于小学低年级科学课堂。受年龄等诸多因素的影响，小学生的动手能力、理解能力有限，而适当的学习项目不仅能活跃课堂的氛围，还能提升课堂教学的效率。因此，在教学中，教师要以教材内容与学生的学情为载体，匹配丰富的学习项目，通过高效的师生、“生生”互动，让学生逐步构建完整的知识体系，提升学科的核心素养。本文从具体的教学案例出发，深入分析了小学低年级科学课程的设计方法。

关键词：STEAM理念 小学低年级 科学教学 项目式活动

从定义来看，STEAM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）五门课程的英文缩写，这种教育理念强调知识跨界、场景多元、问题生成、批判建构和创新驱动，旨在培养学生的跨学科素养和综合能力。随着基础教育的发展与创新，小学科学课程逐渐呈现出创新性、兼容性、灵活性的特点。对此，在教学过程中，教师要培养学生的学科素养，以STEAM理念为指引融入项目式学习，通过内容丰富、形式多样的学习项目，提升学生的综合素养。

一、丰富课程设计，优化教学策略

（一）积累教学经验，提升教学能力

受传统教学模式的影响，教师在应用STEAM理念时，缺乏对技术与工程领域方面的研究，习惯将STEAM课程视为独立的课程，久而久之，学生就会失去对科学知识的综合理解。虽然低年级学生缺乏动手能力，但是对具体的实验总是表现出较高的热情。在教学中，为了让学生发现科学规律，教师可以让学生分小组合作，辅助学生自主学习科学知识、把握科学规律。此外，从教学情况来看，低年级科学课程包括图形的设计，而绘制、设计图形需要花费大量的时间，这使得学生在实践过程中出现诸多问题。针对这些形形色色的问题，教师应转变教学理念并重视项目的创新。

以教学“谁轻谁重”为例。本节课的核心问题是“如何探寻物体的轻重”。对小学一年级学生而言，他们的探寻主要集中在掂一掂、抱一抱、用秤称、用天平称。在教学中，针对教材内容以及学生的学情，笔者收集线上教学资源，了解“其他教师是如何开展教学的”。在探寻的过程中，学生可以自主提出猜测，通过实践和记录数据的方式，验证自己的猜想。值得一提的是，无论是用秤称还是用天平称，都是建立在学生拥有一定数学知识、生活经验的基础之上的。经过一系列的探索，学生最终能得出“体积越大质量越重，体积越小质量越轻，不同材质大小相同的物体质量不同”的科学结论。

在教学中，教师应将STEAM理念与项目式学习互相融合，积极参与线上与线下的教研活动，了解“其他教师是如何渗透专业知识的，是如何与学生建立联系的”，针对学生不同的学情，优化教学策略。

（二）转变教学思路，渗透学科素养

STEAM理念的渗透是一个系统的过程。在日常教学活动中，教师除了要对学生传递具体知识点外，还要以项目内容为载体，设计丰富的反馈环节，基于反馈的要求，让学生不再处于被动的地位，而是侧重于成果与创作过程的展示。一般来说，教师习惯将项目展示简化为对知识点的传递，将项目点评简化为“教师评、学生听”，久而久之，不仅会降低学生参与的积极性，还会降低学生的合作意识以及互动能力。为了激发学生学习的积极性，教师应将学生纳入评价主体，并呈现诸多学习素材。

以教学“给物体分类”为例。对于分类，学生已在一年级时学习了其基本的理论与方法。基于教材内容以及课程标准的要求，在教学中，笔者可以将本节课的学习分为两个部分：（1）观察超市货架上的商品图片。（2）使用编号、分类的方法探寻商品的摆放规律。考虑到学生的实际情况，笔者并没有直接展示货架图片，而是仅展示商品的图片，让学生以小组合作的方式，分享自己的所思所想。为了最大限度地发挥课堂教学的作用，笔者设计了一个小游戏。根据游戏规则，学生要以小组为单位，认领代表不同货品的贴纸，并将其粘贴在不同的关键词下面。大部分小组可以从颜色、大小、形状、轻重、是否透明等方面对物体进行描述和区分。“我们根据物体的哪些特征进行了分类？”“根据同一个特征进行分类时，结果有哪些不同？”通过适当的引导，学生既能从科学的角度，认识诸多生活中的物品，又能从统计与整合的角度，探寻物品的分类方法。

受时间与空间的影响，教师通常无法全面展示STEAM教育课程。因此，教师要有意识地以学习项目为指引，既关注学生的探索成果，又关注学生的探索过程，通过高效的师生、“生生”互动，加深学生对学科内容的理解。

二、基于项目要求，优化项目实施

（一）融入跨学科知识

随着新课程改革的推进，跨学科学习被广泛地应用于课堂教学。因此，在日常教学活动中，教师应更新教学理念，以课程标准和低年级课程内容为参考，设计项目内容，针对不同的要求、不同的教学重难点，灵活筛选不同的学科内容，使学生快速进入学习状态，拉近与项目内容的距离。

以教学“校园里的动物”为例。该课旨在让学生通过学习，能解决两个方面的问题：（1）知道校园中的动物类型。（2）分享找到的动物。在教学中，考虑到学生的实际情况，笔者将其他学科与科学学科进行融合，一方面调动学生的观察力，收集校园中的动物类型；一方面让学生用观察表格记录自己的成果。相比于以往的教学模式，学生不仅能以美术手绘的方式阐述自己“观察了哪些动物”“这些动物有哪些特点”，还以文学的方式介绍了这些动物的数量与生活的区域。

相比于以往的教学模式，学生不仅关注“项目中有哪些知识”，还关注“如何解决项目中的问题”。由于小学生的理解能力、探索能力有限，教师应及时介入并予以适当的引导。

（二）创设教学情境

受年龄等诸多要素的影响，小学生的理解能力、实践能力均有限。在教学中，如果教师直接渗透项目内容，难免会降低课堂教学效率，降低学生参与的积极性。因此，教师应以项目内容为基础，创设丰富的教学情境；应以提问的方式形成问题，引导学生参与探讨，激发学生的学习积极性。

以教学“运动和位置”为例。在课程讲解中，笔者围绕地理、数学、科学等学科，构建学习项目并提出“寻找蓝宝石”的要求。根据问题内容，学生需要以动态化的“藏宝图”为基础，找到蓝宝石。考虑到学生的实际情况，首先，笔者予以适当的提示，鼓励学生设计具体的探索路线。其次，针对学生的探索路线，予以过程式、评语式的评价。从后续的反馈来看，学生可以借助问题的指引，了解位置的相对性和运动的绝对性。

在教学过程中，针对学生的认知能力，教师应搭建问题支架，引导学生调动生活经验，猜测项目目标、理解项目内容、探寻项目问题。由于小学生的认知能力有限，他们需要在自由、宽松的氛围中完成设计、制作、检测和改进。

（三）提供项目材料

新课程标准强调设计与物化这一概念，而设计与物化强调“一、二年级的学生在描述简单的制作问题后，能使用简单的草图，说出设计思路，能使用简单的工具和材料制作简单的实物模型”。因此，在教学中，教师应注重学生的主体地位，设计教学环节，匹配丰富的项目材料。

以教学“迎接蚕宝宝的到来”为例。基于劳动教学以及科学等学科，在教学中，笔者设计了“蚕宝宝饲养”这个学习项目。在此过程中，学生要以小组为单位，按照清单内容准备材料，设计饲养过程。由于小学生缺乏生产与生活经验，因此，笔者以线上学习平台为参考，输出“如何饲养”的技巧。相比于以往的教学模式，笔者并不急于指出学生的问题，而是以问题为指引，以丰富的材料辅助学生自主完成实践。

小学生的理解能力有限，无法依靠文字内容发现问题、分析问题、解决问题，而借助直观的探索材料，能让他们厘清项目内容，设计相应的实践方案。

三、开展多元实践，完善项目内容

（一）优化项目反馈

STEAM教育理念倡导学生运用跨学科知识去发现问题、分析问题、解决问题。基于具体的实践过程，学生能以数字、符号记录完整的实验方法。受传统教学模式的影响，在教学中，教师喜欢直接输出“如何实践”以及其中的“关键点”。久而久之，不仅会让学生失去探究的积极性，还会让学生失去自主探究的意识和能力。对此，教师应更新教学理念，鼓励学生以数据对比为基础，自主发现问题、分析问题、解决问题。

以教学“影子的秘密”为例。在课程讲解中，笔者围绕影子产生的原因设计实践任务。根据任务要求，学生要从光源、遮挡物等多个关键词中猜测“哪些因素会影响影子的出现”。在教学中，首先，笔者将学生划分为6个小组，并为每一个小组配备了一个小木块、一个手电筒、一张白卡纸。其次，各个小组要制定具体的实验流程以及注意事项。比如，有的小组猜测影子的产生与光源、遮挡物密不可分，并且遮挡物越大，影子越长。针对上述猜测，学生制定实验过程，将手电筒、白卡纸的位置固定，通过移动木块的远近，记录影子的长短。最后，借助互评，让学生点评彼此存在的问题。

（二）优化教学评价

随着新课程改革的推进，小学科学课堂得到了一定程度的延伸。在此过程中，教师应将课堂教学与学生的课下学习结合起来，发散学生的创新思维，培养学生的创造力，优化评价策略，扩充评价主体。

以教学“做一个指南针”为例，在评价阶段，笔者将“成果检验”与自评、互评结合起来。比如，在学生的成果展示阶段，根据学生的设计、实践与结果进行评价。在学生的成果分析阶段，从学生设计的“新奇之处”、设计的问题进行评价。针对“问题之处”，从“水是否容易洒出”“磁针是否可以转动”“吹塑纸浸水后是否容易书写”“标记方向是否正确”等方面提出改进的方法。互评、自评的方式，既能让学生意识到自己的问题，又能提升学生的综合能力。由于每一个小组、每一个学生遇到的问题都是不相同的，笔者秉承分层化原则，对学生进行差异化的引导。

考虑到学生的实际情况，教师要有意识地按照学生的学习态度、小组协作能力，对学生作品的完成度、结构功能等进行评价，并构建互评任务。

总之，STEAM理念强调在多学科背景下，让学生自主发现问题、分析问题、解决问题，从而让学生感受到科学知识的魅力，以实践的方式探寻问题。因此，在日常教学活动中，教师应参考课程标准与教材内容，设计项目内容，借助高效的师生互动，让学生得出问题的答案，进而提升学生的科学学科核心素养。

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（作者单位：江苏省沭阳如东实验小学）