中国学术文献网络出版总库

刊名: 课程·教材·教法
       Curriculum, Teaching Material and Method
主办:  人民教育出版社 课程教材研究所
周期:  月刊
出版地:北京
语种:  中文
开本:  大16K
ISSN: 1000-0186
CN:   11-1278/G4

历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊

中国期刊网来源刊

2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。



STEAM教育模式应用研究

【作者】 苏玉玉

【机构】 安徽省淮南市凤台县第二实验小学



【正文】  【摘 要】 STEAM教育模式下,强调的是跨学科、情境性、体验感、协作性、创造性。因此可以看到,STEAM教育模式不只是关注单一学科知识的传授,更关注知识的形成过程,关注知识的综合运用,关注学习主体的感受。那么,在一门基础课程的学习中,在课堂教学追求培养学生核心素养的新时代,这种模式是不是也值得每一位一线教师拥有?这种模式如何灵活运用在具体学科的教学上也值得我们一线教师的思考探究。
  【关键词】 STEAM教育模式;小学教学;核心素养;跨学科;探究

  一次带学生上机器人课的偶然机会,笔者接触到“STEAM教育”这个概念,通过查阅资料、网上学习,对这种教育模式有了更进一步的深入的了解:原来,受世界风潮的影响,STEAM教育这股风是最近几年才刮进中国的。STEAM教育是一种全新的教育体系,融入了科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),艺术(Arts),数学(Mathematics)。到目前为止,国内对STEAM的理解还仅仅是应用于积木搭建的机器人教学。STEAM教育模式下,强调的是跨学科、情境性、体验感、协作性、创造性。这几大核心特征翻译出来,即:在教学过程中创设恰当的问题情境,让学生切身的体验、感受到知识的生成过程,并能在团队协作下学习、掌握新知识,然后尝试把新知识与现实生活相联系、有新发现并设计出新问题。因此可以看到,STEAM教育理念不只是关注单一学科知识的传授,更关注知识的形成过程,关注知识的综合运用,关注学习主体的感受。这和我们当下所倡导的培养学生核心素养的课堂教学不谋而合。于是,在STEAM教育模式的指引下,笔者在往日教学经验的基础上进行了一系列的思考:STEAM教育模式下如何设计教学活动?STEAM教育模式下如何进行探究活动?
  一、STEAM教育模式下如何设计教学活动
  笔者经过近半年的实践探索,现以一堂小学科学课《日和月的位置关系》为例,来谈谈在STEAM教育模式下对这节课所做的教学设计。
  1.创设情境,确定问题。
  问题1:你见过“日环食”吗?你知道这种现象是怎么产生的吗?(多媒体展现“日环食”全过程,并配以这种现象成因的解说。)
  问题2:观看了“日环食”过程,你们是否注意到其中的科学问题?(将图片中的太阳与月亮的轮廓抽象为大小不同的两个圆,将图片中的太阳与月亮的轮廓的位置关系抽象为大小不同的两个圆的位置关系,“日环食”的过程揭示了日与月的位置关系。)
  (设计意图:用学生观看“日环食”导入,既体现了与地理学科的整合,又能激发学生的兴趣。通过关注这一自然现象中所蕴涵的数学问题,让学生自主建立大小不同的日和月的各种位置关系的直观模型,使学生经历知识的发生发展过程,加深学生对将要学习的知识的印象和记忆。)
  2.团队合作,探求新知。
  【活动一】操作、思考、归纳问题。
  问题1.以小组为单位,在桌面上移动你手中的两个圆形纸片,模拟刚才动画中月亮和地球位置的变化,探索它们的位置关系有几种?
  问题2.观察、分析、并记录日月的位置关系(以表格的形式呈现)。
  问题3.请同学们在纸上画出日和月的位置关系,并类比直线与圆的位置关系,为其命名下定义。
  问题4:对于你记载下来的这几类,思考你的分类标准是什么?(小组合作探究,完成以上任务,限时5分钟;小组长安排本组一位代表到台前演示两圆位置关系变化的动态图,另一位代表展示本组研讨之后的结论。两组展示过后,再留2至3分钟的时间,让大家在原来的结论的基础上进行修正、补充。)
  【活动二】思考:
  问题5.大家刚才在用你手中的那样两个圆进行移动操作时有没有同学产生不同的疑问?问题6.如果换成半径相等的两个圆,再次进行模拟操作,它们的位置关系还是那几种吗?有何不同?(一组到台前演示半径相等两圆的位置关系,另一组对活动一的结论再次进行修正、补充,使得结论更加严谨。)
  【活动三】探索:问题7 两圆的位置关系可用两圆的圆心距d与半径之间的数量关系表示.(设两圆半径分别为R1和R2,圆心距为d,通过组内合作演示归纳,找出d与R1和R2的数量关系.)(同样是学生组内合作自主完成,因为本环节对学生有些难度,因此老师适当辅助,帮学生补充、梳理出以下表格。)
  (设计意图:本环节设计了三个活动,三个活动中都事先设计了一些问题,通过这层层深的设问,引导着学生层层深入进行探究,把《日与月的位置关系》由笼统到具体,从“行”慢慢过渡到“数”。这不仅符合学生的认知水平,而且培养了学生思维的全面性、严密性。同时,本环节三个教学活动的设计,笔者旨在让学生不仅有学生对于新知识产生过程的体验感,更有学生的团队协作的意识。)
  二、STEAM教育模式下如何进行探究活动
  “和”与“合”是中国文化精神之元。前者意味着尊重包容、求同存异,后者则意味着齐心协力、同向而行。孔子曰“独学而无友,则孤陋而寡闻”也阐述了合作学习的重要性。协作性也是STEAM教育理念的核心之一,因此笔者认为在课堂教学中不仅要积极引导学生在自主思考和探索的同时,更要善于与同伴交流或交换思想意见,让每个学生个体尝试在一个小团体的协作中体会创造的乐趣,体会集体的智慧。笔者相信这种体学习的模式也是对学生自主学习能力的一种培养。STEAM教育强调的是通过项目探究和动手实践,以解决实际问题的方式将多种课程融会贯通。下面,笔者将从三个方面介绍运用STEAM教育模式进行合作探究的优势,一起来看看这项被全球推崇的教育,如何促进小学科学活动的良好开展?
  1.巧设任务,让学生的实践更有目的。科学活动是学生发自内心、主动的探究实践,教师要抓住小学生好奇心强的特点,根据不同情况,创设各种情境,以适宜的角色介入,充分吸引学生的关注,有意无意地提出设想,充分调动学生的好奇心和探究欲望,让学生带着思考,有方向、有目的地探究。借鉴STEAM教育理念,任务情境应是以问题为核心的,即学生的活动任务来自于生活、游戏中所遇到的问题,让学生在真实的生活情境、科学活动、拟真情境中为解决问题而探索实践,使学生的探究有目的、有方向。教师需要根据问题内容进行预先设计,选择合适的情境,以玩家身份自然提出任务,把任务附着在具体的科学活动中。低年级学生的目的性弱,尤其需要科学活动来吸引学生的兴趣和注意力,进行比较有目的的探究和实践。虽然高年级学生游戏的目的性越来越强,但科学活动同样起着吸附学生兴趣和注意力的作用。、
  (设计意图:“欲盖弥彰”即把任务隐藏在游戏(类似寻宝游戏)中,让学生自己花时间、精力去寻找,增加趣味性的同时,培养学生观察、分析、合作等解决问题的能力。如制作武器游戏,可根据实际情况,把一些关于武器的书籍、制作材料、工具等线索藏于具体环境中,类似于探险,让学生通过寻找、分析,找到相关的材料、工具,再进行设计制作。)
  2.巧领设计,让学生的实践落到实处。STEAM教育活动是一种科学教育实践活动,以培养科学家和工程师的方式进行活动,并不是强制性地教科学,也不是毫无目的地试错,而是带着思考和各种解决问题的办法进行尝试,也就是事先有一定的设计或规划,再去尝试。所以要在游戏的情境中引领学生进行计划、设计,再按照设计实践,做好后进行一定的测试和调整。
  在科学活动中引领学生设计的方法有许多,可以“虚心请教”方式引领学生设计,如教师以活动中的某一角色向学生请教,如“我不知道怎样把水管安装到小区的三座房子里,我们一起来设计?”可以“伙伴协商”的方式引领学生设计:“我们先设计好了路线,把图纸画出来,再安装吧?”也可以“平等竞争”的方式引领学生设计:“我们每个人都来设计,再去安装,看谁的设计最好。”还可以把“设计”作为游戏内容,即把“设计”作为一个游戏内容或游戏中的任务来呈现,如某班教师发现近期学生喜欢玩“管道运输”游戏,就想着建一座“管道运输”桥,于是就生成了“建管运输”游戏。
  在开展这个游戏的过程中涉及多方面的内容。教师扮演“总经理”,招一批“建筑工程师”,首先就要考虑在活动室的哪个地点建一座什么样的管道运输桥,需要用到哪些材料……可以是工程师们一起设计,也可以个人分头设计,再分享交流。当然这个过程是漫长的,不是教师强加教给学生的,而是教师在科学活动中,以玩家的身份去带动、支持学生,是一种无形的引领和启迪。
  (设计意图:笔者加入这些教学环节旨在增加学生在课堂上的体验感;旨在让学生体验到课堂上的主人翁意识,从而从被动学习变成主动学习;旨在让学生感受到的数学不再是枯燥的;旨在让学生感到师生、生生关系的和谐并因为这样的课堂形式、氛围而爱上数学,从而使其在数学这门学科上具备自我教育的意识、积极性和能力。)
  3.巧引技术,让学生的实践合理又高效。技术是学生科学实践活动中重要的一部分,没有技术分量的实践有可能是低效或无效的。技术是一种方法与技巧,在活动区中更多的应该是工具与途径。借鉴STEAM教育理念,教师应在科学活动中,以玩家的身份巧妙地支持学生合理地使用工具,懂得选择和运用好的方法,使学生成为活动主体,掌握一些粗浅的技术。教师可以是活动中的某一角色,自然、无痕地引领学生进行有效的感知和实践,可通过以下几种方式进行:“设问”“平行研究”“梳理”“助手式”。所谓“设问”,就是教师在观察到学生不懂得使用更好的工具或者方法时,可以同样的角色,用自言自语的方式设问“这好像不是最好的办法,还可以怎样做”“有没有什么更好的工具可以用”,自然地引起学生发现问题,引发学生思考。“平行研究”指的是学生在进行一项新的实践,或当学生的探究实践出现瓶颈,即将放弃活动时,教师以平行游戏的方式介入学生的活动,在学生的旁边,选择相同的内容进行操作,把该学生不懂得使用的工具或技术运用进来,并有意地引起该学生的注意,让学生自觉地模仿,这种操作只要对学生有所启发即可停止,不必全程做完,平行研究比较适合低年级学生。“梳理”就是学生尝试了多种方法之后,教师以同伴的角色帮助学生小结、梳理曾经用过的方法,以便学生转变思路,如提出问题:“我们刚刚用了这么多的办法,效果不是很好,我们来想想还有更好的办法吗?”或者根据活动情况,给予梳理式肯定,如学生把纸张揉成团还是被卡在管道的某个地方时,提出问题:“改变纸张的形状,这是个好办法,可是为什么没法完全通过呢?”既肯定学生的方法,又提醒学生分析原因。“助手式”就是教师给学生打下手,听学生“指挥”,那些对学生来说已经没有挑战的事教师可做,而把新的有一定难度的技术让学生来做,如此,学生能够自信满满地进行实践。
  (设计意图:通过科学活动,引领学生们走出课堂,用课堂中所学的知识,解决生活中的实际问题,让他们有更多的动手、动脑的时间和空间。让学生们通过亲身体验,感受科技的魅力和神奇,对于培养学生的创新能力、创新思维,有十分重要的意义。)
  总之,在现阶段,STEAM教育理念还未在国内完全普及,通过深入的学习了解、实践之后,笔者认为,STEAM教育模式不仅帮助我们脱离只关注“传授知识”的教学技能,更能关注到学生意志品质、心性和文化修养方面的培养。所以,它不仅仅适用于校外的机器人培训机构,对于学校教育同样适用。尤其是学校教育理念的主要实施者——一线教师,教师更应该尽自己所能,通过STEAM教育模式的学习与实践,让自己的课堂实现教学的终极价值:“引导学生理解知识、理解他人、理解自我,从而不断充盈自己的内心世界,提升自己生命的意义。”这也就达到了英国教育家、数学家怀特海先生在他的《教育的目的》一书中对教育目的的描述:教育的目的是为了激发和引导学生的自我发展之路。
  参考文献:
  [1]王泓丹;核心素养背景下美术在STEAM和PBL教育中的应用研究[J];中国民族博览;2018年08期.
  [2]赵宇;基于STEAM教育理念的信息技术课程建设[J];创新人才教育;2017年03期. 
  [3]孙小淇;国外对STEAM教育活动设计研究的发展历程[J];现代交际;2018年21期. 
  [4]陈俊强;基于大数据对STEAM教育进行师生互动研究——以科学课《搭支架》一课为例[J];中国信息技术教育;2017年06期.