小學(xué)科學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)

馬黎娜

【摘 ?要】STEAM教育理念對(duì)當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供了新視角。在當(dāng)前新課標(biāo)背景下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)不斷探索多學(xué)科融合方式。文章介紹STEAM教育理念內(nèi)涵，分析STEAM視野下小學(xué)科學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)策略，以具體的實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行探討與分析，對(duì)當(dāng)前我國(guó)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)提供了一定的參考。

【關(guān)鍵詞】STEAM視野；小學(xué)科學(xué)課堂；跨學(xué)科教學(xué)

新冠疫情加快了小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)方式的構(gòu)建與運(yùn)用，在線上教學(xué)方式不斷推廣的背景下，當(dāng)前小學(xué)教學(xué)中STEAM教育理念不斷得到滲透，在多個(gè)小學(xué)學(xué)科教學(xué)中均被廣泛應(yīng)用。STEAM教育指的是以科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)為主要課程的教學(xué)方式，在具體教學(xué)活動(dòng)中注重不同學(xué)科之間的融合與滲透，對(duì)當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)具有一定啟發(fā)。在STEAM視野之下，小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)中有利于實(shí)現(xiàn)多種學(xué)科的整合與創(chuàng)新，在課程教學(xué)中構(gòu)建多種思維模式，激發(fā)學(xué)生探索世界的好奇心與興趣，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建批判性思維，實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)目標(biāo)。

一、STEAM教育理念

STEAM教育理念是一個(gè)具有綜合性的教育理念，注重學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)，注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的發(fā)展以及學(xué)生人文與藝術(shù)素養(yǎng)的提升。“E”在STEAM教育理念中代表“工程”，“A”代表“藝術(shù)與人文”，是STEAM教育中最容易被忽視的兩個(gè)部分，注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力與團(tuán)隊(duì)合作能力。STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)課堂運(yùn)用中能夠?qū)崿F(xiàn)跨學(xué)科融合，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程知識(shí)內(nèi)容的融合，從具體應(yīng)用的角度對(duì)課程知識(shí)內(nèi)容形成更為深入的理解與體會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)與探究意愿，增強(qiáng)科學(xué)課堂的趣味性，使學(xué)生更加愿意參與到課堂的活動(dòng)中。當(dāng)前很多學(xué)生對(duì)STEAM教育理念下的科學(xué)課程接受度與期待程度也很高，因此，STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)課堂中具有廣泛的應(yīng)用空間。

二、STEAM視野下小學(xué)科學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)策略

（一）加強(qiáng)科學(xué)課程相關(guān)理論跨學(xué)科融合

在STEAM教育理念下，小學(xué)科學(xué)課堂跨學(xué)科知識(shí)融合中應(yīng)當(dāng)按照學(xué)生認(rèn)知發(fā)展順序開(kāi)展，設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)研究活動(dòng)，STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)課堂運(yùn)用中強(qiáng)調(diào)教學(xué)要關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，與小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)一致。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行課程知識(shí)整合，促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)融合。理論知識(shí)的學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合的基礎(chǔ)與前提，STEAM理念教學(xué)模式是一種探究式學(xué)習(xí)方式，符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展順序。當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，STEAM理念教學(xué)模式在小學(xué)科學(xué)課程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，在跨學(xué)科教學(xué)中要求強(qiáng)化多個(gè)學(xué)科理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)理論知識(shí)內(nèi)化，并運(yùn)用于實(shí)踐中，將理論與實(shí)踐相結(jié)合。注重學(xué)生通過(guò)自己的努力發(fā)現(xiàn)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)突出學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程，從理論知識(shí)層面促進(jìn)跨學(xué)科融合，為學(xué)生對(duì)相關(guān)課程知識(shí)運(yùn)用創(chuàng)建理論基礎(chǔ)。

（二）與實(shí)際情境相結(jié)合促進(jìn)跨學(xué)科融合

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程注重理論知識(shí)的講解，以此作為課程教學(xué)活動(dòng)的中心，但是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中往往難以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量科學(xué)課程知識(shí)的運(yùn)用，使科學(xué)理論停留在認(rèn)知層面，未能夠得到有效運(yùn)用?；赟TEAM理念，教師可以創(chuàng)建相關(guān)教學(xué)情境。在情境中實(shí)現(xiàn)相關(guān)學(xué)科知識(shí)的有效融合，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的感知能力與應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望與興趣，并在實(shí)際探索過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度與情感。通過(guò)STEAM理念教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)科學(xué)概念的建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)遷移與應(yīng)用的能力。通過(guò)與實(shí)際教學(xué)情境相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)科之間的融合與運(yùn)用，例如科學(xué)與物理、科學(xué)與數(shù)學(xué)等，分析某一具體情境下所運(yùn)用的相關(guān)課程知識(shí)，通過(guò)情境運(yùn)用，能更好地促進(jìn)跨學(xué)科融合。

從學(xué)生感知的角度創(chuàng)建教學(xué)情境，并布置探索任務(wù)。例如，教師從學(xué)生感興趣的陀螺、樂(lè)高、毛絨玩具入手，引導(dǎo)學(xué)生分享自己日常生活中較為喜歡的玩具。引出陀螺這一話題，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察陀螺下面有一個(gè)發(fā)條，在發(fā)條被拉動(dòng)時(shí)，陀螺能夠自己轉(zhuǎn)動(dòng)。教師引導(dǎo)學(xué)生思考這一過(guò)程中運(yùn)用了哪些原理，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程知識(shí)的融合與分析。

（三）利用學(xué)生認(rèn)知與生活經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生在日常生活中對(duì)某些事物的開(kāi)展情況往往形成了自己獨(dú)有的感受與體驗(yàn)。在小學(xué)科學(xué)課堂構(gòu)建中，有效利用學(xué)生的認(rèn)知與生活經(jīng)驗(yàn)，更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程知識(shí)的理解與運(yùn)用。例如，在小陀螺教學(xué)情境中，為學(xué)生提供把玩與擺弄的機(jī)會(huì)，改變傳統(tǒng)固定的理論學(xué)習(xí)方式，運(yùn)用實(shí)物激發(fā)學(xué)生的探索欲望。尤其是在此類微型模型制作過(guò)程中，學(xué)生的實(shí)際參與有利于更好地培養(yǎng)學(xué)生的探索欲望與探索興趣，符合STEAM理念，將微型模型制作與學(xué)生的認(rèn)知與生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，從具體應(yīng)用角度激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)課堂的了解與參與興趣。將信息技術(shù)運(yùn)用至小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷拓展小學(xué)科學(xué)教學(xué)資源，為學(xué)生提供分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的工具，促進(jìn)學(xué)生將更多的精力與興趣投入小學(xué)科學(xué)探索活動(dòng)中，激發(fā)小學(xué)生對(duì)自然與科學(xué)的探索欲望。

例如，不斷加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)的有效融合，促進(jìn)學(xué)生將數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科相融合。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用測(cè)量圖畫表達(dá)觀察的實(shí)物，感知生活中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)使用天平、尺、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、秒表、量筒等定量測(cè)量物體，并進(jìn)行簡(jiǎn)單記錄，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)測(cè)量方式。小學(xué)生一般對(duì)陀螺有較大的興趣，教師對(duì)學(xué)生講解陀螺的發(fā)展歷史與構(gòu)成，在進(jìn)行跨學(xué)科融合的過(guò)程中，帶領(lǐng)學(xué)生使用一根火柴、一張圓紙自己制作一個(gè)簡(jiǎn)單的陀螺。通過(guò)對(duì)陀螺構(gòu)造與種類的歸納，優(yōu)化探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維與創(chuàng)新性思維。

（四）立足學(xué)習(xí)目標(biāo)，運(yùn)用多元化評(píng)價(jià)方式

STEAM教育理念的應(yīng)用過(guò)程中，注重為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)和小組合作實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，最后進(jìn)行全班的交流展示與評(píng)價(jià)。在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師要全面落實(shí)STEAM教育理念，促進(jìn)相關(guān)教學(xué)要素融合，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科融合意識(shí)與能力，在某一情境下，促進(jìn)學(xué)生調(diào)動(dòng)相關(guān)學(xué)科知識(shí)，如數(shù)學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)等。針對(duì)跨學(xué)科融合，構(gòu)建全面的管理方式與評(píng)價(jià)機(jī)制，通過(guò)評(píng)價(jià)活動(dòng)的開(kāi)展促進(jìn)跨學(xué)科融合。除從科學(xué)課程角度進(jìn)行評(píng)價(jià)之外，還要綜合評(píng)判學(xué)生對(duì)不同知識(shí)的融合與運(yùn)用能力。教學(xué)活動(dòng)評(píng)價(jià)的目的在于進(jìn)一步改進(jìn)并優(yōu)化教學(xué)，在注重學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的同時(shí)，將學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程也考慮在內(nèi)，關(guān)注學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的情感與態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生及時(shí)端正學(xué)習(xí)態(tài)度，通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)不斷推進(jìn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。

三、案例設(shè)計(jì)

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為學(xué)生設(shè)計(jì)“小蘇打與白醋的反應(yīng)”與“熱對(duì)流和熱輻射”實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用STEAM教育理念，教師進(jìn)行引導(dǎo)、探究、提問(wèn)等方式激發(fā)學(xué)生的興趣。《熱對(duì)流與熱輻射》是物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域中熱能部分的知識(shí)，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求促進(jìn)學(xué)生觀察與了解物體的導(dǎo)熱性，舉例說(shuō)明影響熱傳遞的因素，列舉生活中的相關(guān)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)準(zhǔn)備：燒杯、溫度計(jì)、操作臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、木屑、棉花、硬紙板、彩色卡紙、錫箔紙、泡沫板、帶蓋玻璃杯四個(gè)等實(shí)驗(yàn)器材。

（二）教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)知識(shí)：理解熱對(duì)流與熱輻射的原理，知道熱是由高溫處傳到低溫處，知道熱能還可以不靠任何介質(zhì)向周圍傳播，明確什么樣的材料具有更好的保溫效果。

科學(xué)探究：在教師的引導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并觀察實(shí)驗(yàn)變化，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)的分析與整理?？茖W(xué)態(tài)度：體會(huì)有足夠的證據(jù)才能有結(jié)論，科學(xué)探究需要證據(jù)，理解科學(xué)具有客觀性特點(diǎn)，在好奇心的驅(qū)使下，樂(lè)于與他人合作完成實(shí)驗(yàn)，在材料充足的情況下，學(xué)會(huì)科學(xué)選擇自己需要的材料，樂(lè)于動(dòng)手實(shí)踐?？茖W(xué)、技術(shù)，社會(huì)與環(huán)境：了解熱對(duì)流、熱輻射以及保溫裝置在生活中的應(yīng)用，明確保溫裝置對(duì)人類生產(chǎn)生活的影響。

（三）實(shí)驗(yàn)開(kāi)展

教材從日常生活引出熱傳導(dǎo)知識(shí)，引入平時(shí)在生活中用鋼勺攪拌熱水的例子，探討熱的傳導(dǎo)，講解誰(shuí)的導(dǎo)熱本領(lǐng)強(qiáng)，向?qū)W生介紹能夠保溫的物體，明確什么是熱對(duì)流與熱輻射，探索目標(biāo)物體的保溫。教師引導(dǎo)學(xué)生站在太陽(yáng)底下就能感覺(jué)到溫暖甚至很熱，太陽(yáng)照耀著大地，散發(fā)著光芒，太陽(yáng)的熱是怎樣傳遞的？就是通過(guò)熱輻射。教師引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)物體能不靠任何介質(zhì)向外發(fā)射出熱輻射。教師引導(dǎo)學(xué)生思考玻璃杯總是沒(méi)多久就涼了，喝了涼水對(duì)身體很不好，運(yùn)用熱傳導(dǎo)知識(shí)，是否能夠解決這一問(wèn)題。教師引導(dǎo)學(xué)生思考給玻璃杯加上一層熱的不良導(dǎo)體，用一層毛巾包裹住，或?qū)⑺獗谫N上錫箔紙，也能夠阻止熱量的散發(fā)。給教師的玻璃杯制作一個(gè)保溫裝置更加方便，將水杯放進(jìn)保溫裝置里。學(xué)生通過(guò)此種處理方式觀察熱對(duì)流現(xiàn)象，結(jié)合相關(guān)科學(xué)知識(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生自主制作保溫裝置。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)知識(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生思考熱能與生活的關(guān)系，通過(guò)拓展研究制作保溫裝置達(dá)到學(xué)以致用。

（四） STEAM教育理念下跨學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)

結(jié)合《熱對(duì)流與熱輻射》教學(xué)內(nèi)容，此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用了STEAM教育理念下的科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)。S（科學(xué)）：酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)等實(shí)驗(yàn)器材的使用，科學(xué)現(xiàn)象的觀察與總結(jié)。能利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行熱對(duì)流實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生科學(xué)探究能力。T（技術(shù)）：能夠良好地處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作步驟、拓展練習(xí)中保溫裝置的設(shè)計(jì)與制作。E（工程）：搭建出所需的熱對(duì)流實(shí)驗(yàn)架，放置好實(shí)驗(yàn)使用到的實(shí)驗(yàn)器材。A（藝術(shù)與人文）：了解熱對(duì)流與熱輻射與日常生活的關(guān)系，正確看待熱能，保溫裝置制作過(guò)程中的創(chuàng)意、實(shí)驗(yàn)小組成員之間的交流與合作。M（數(shù)學(xué)）：溫度計(jì)的讀數(shù)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的精準(zhǔn)計(jì)時(shí)，制作保溫裝置中紙盒大小的測(cè)量與裁剪，數(shù)據(jù)的記錄與分析。

四、結(jié)束語(yǔ)

小學(xué)科學(xué)課堂的本質(zhì)與出發(fā)點(diǎn)在于提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，具備一定的科學(xué)理論體系。由此，在教學(xué)中不應(yīng)當(dāng)局限于某一個(gè)科目，而是應(yīng)當(dāng)注重多項(xiàng)學(xué)科之間的有效融合與開(kāi)發(fā)。STEAM教育理念的運(yùn)用為小學(xué)科學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)提供了理論指導(dǎo)，在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生參與，利用特定的機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力與知識(shí)拓展能力，促進(jìn)學(xué)生針對(duì)某一問(wèn)題積極搜集相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，并從多個(gè)角度進(jìn)行解讀，提升學(xué)生對(duì)各科知識(shí)的整合能力與分析能力，全面提升學(xué)生綜合

素養(yǎng)。

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