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基于STEAM教育理念的小学科学物质科学领域教学应用研究
摘要:将STEAM教育理念应用于小学科学物质科学领域课程的教学,这对培养我国小学生的科学素养与创新精神具有重要的意义。通过教学实验对比,运用STEAM教育理念的班级获得了较好的实验效果,进而确认了STEAM是一种有效的教育理念。其在小学科学教学中的应用,能够实现学生全面发展和教师成长的目标,并能够给教育事业带来积极影响。
关键词:跨学科;小学科学;STEAM理念
一、前言
STEAM教育强调跨学科的联系和整合[1]。自该教育理念诞生以来,不断经过完善并趋向成熟,吸引了全球众多先进国家的陆续加入,共同推进这一教育理念。后续教育者们又将人文艺术“A(Arts)”维度融入其中,形成了STEAM教育模式,即以科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、人文(Arts)和数学(Mathematics)为主的 STEAM教育,丰富了跨学科思想的内涵。
20世纪80年代开始,培养具有创新精神与实践能力的复合型人才成为发达国家教育发展的共同目标[2]。在2015年,教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中引入了“研究与实践STEAM教育、创客教育等创新型教育模式”的倡议,此举标志着我国教育领域正式踏上了探索并实践新型教育模式的征途,对教育体系的创新与升级起到促进作用。2023年中国设立国际STEM教育研究所,鼓励STEAM生态教育系统中的多样性,创立了国际政策对话渠道。
基于此,STEAM 教育作为一种培养未来综合性人才的渠道被引入小学科学物质科学领域教学中,不仅能丰富教学内容,还拓展学生学习视野,更是引领时代发展的人才培养需要。因此,探索基于STEAM教育理念的小学科学物质科学领域教学应用迫在眉睫。
二、小学科学物质科学领域教学现状
2.1教育资源分配不均匀,对跨学科融合不重视
我国科学教育在地区间存在显著差异,尤其在三四线城市及农村地区,跨学科教学未获充分重视。同时我国跨学科融合教育支持不足,一方面,跨学科教学的理念尚未在这些地区的教育体系中广泛扎根,教师群体普遍缺乏必要的跨学科整合意识与能力,难以在日常教学中自然而然地融入多学科知识,实现知识的有机联结与综合应用;另一方面,由于资金投入相对不足,跨学科教育体系的构建和完善面临诸多障碍,限制了科学课程创新教学模式的探索与实践政策与资金投入有限,体系尚待完善。
2.2 教学内容孤立,各学科之间缺乏相应的交流沟通
当前,跨学科教学要求教师掌握更广泛的知识体系与整合能力,但多数小学教研团队面临专业不足的挑战,限制了教学内容、方法及模式的创新。教学内容间缺乏联动,跨学科教学难以实施。学科间的专业壁垒与术语差异,更是加剧了沟通障碍,制约了跨学科教学的有效推进。
2.3评价模式单一,缺乏相应精细化标准化的评价体系
在教育领域内,各学科因其独特的教学目标、丰富的内容及差异化的教学方法而各具特色,这种多样性在促进知识深度探索的同时,也增加了跨学科交叉融合整合的难度与复杂性。然而,我国当前的学业评价体系,其重心主要倾斜于通过各种形式较为单一的测试(尤其是笔试)来衡量学生的学习成果,这一模式既未能灵活适应跨学科教学的多元化需求,也未能有效激励师生积极投身于跨学科教学活动之中。现有的评价模式忽视了对学生跨学科综合应用能力、团队协作能力等非传统学业指标的全面考量,难以全面、准确地反映学生在不同学习阶段中跨学科学习的真实成效和教师在推动这一过程中所付出的努力与取得的成果,未能与跨学科融合教学的理念相契合。
三、落实开展小学科学跨学科教学的综合策略
3.1自上而下的构建跨学科理念学习框架
要想真正实现培养全面创新型人才的任务,满足我国人才转型发展的迫切需求,各教育部门必须着眼于发展核心素养,加强对学科融合理念的重视[3]。这不仅仅意味着简单将各学科的部分知识融入小学科学教学中,而是要重视各学科之间的联系,在保持各学科自身独立性的同时使其他学科融入科学教学内容中。
首先,教育部门引领方向。教育部门应立足于国家方针与政策,在具体教育政策、教育行政法规、教育计划中融入跨学科思想。其次,地方教育行政部门要贯彻相关政策,将其落到实处,结合自身情况,因地制宜,制定符合本地区现状的教育政策和规划。
STEM 跨学科整合最核心、最重要的工作是项目或问题的设计,如果没有良好的结构化项目设计,会导致学习困难、效率不高、挫折感强、学习收获不大等系列问题[4]。自上而下建立跨学科理念学习框架,构建整体跨学科教育理念,不仅要构建STEAM教学内容和评价体系,更要以STEAM驱动科学与其他学科的联动,使选课之间边缘相互融合。
3.2加强教师对跨学科理念的理解,提高教师跨学科教学能力
教师在教学中即是跨学科教学的主导者领导者,也是学习者[3]。为了确保STEAM跨学科理念融入小学科学课堂,教师教育应该注重培养跨学科教学能力。当前,我国教师教育领域内,职前培训阶段存在一种显著倾向,即过早地将未来教师定位于特定学科领域,其核心目标是强化他们在某一具体学科上的教学技巧与能力。诚然,这种做法为教师们构建了坚实的学科教学基石,但过度聚焦于单一学科的教学技能训练,往往会忽视了对学生跨学科核心素养培养的全面需求。要真正实现跨学科教学的目标,需要从教师培养方式入手,确保教师能够掌握跨学科教学能力。同时,针对在职教师的培训也刻不容缓。
3.3构建科学评价体系
一定程度上说教育评价规定着教育实践活动的走向,有何种的教育评价就相应地存在什么样的教育实践活动[5]。为了更好地评估和培养学生的跨学科综合素养,我们需要建立一个更为综合和有效的评价体系。这个评价体系不仅仅需要考验学生对跨学科知识的掌握水平,还需要充分衡量学生的跨学科思维能力、创新能力、解决问题能力以及跨学科实践能力。这样的评价体系能够促进学生在未来面对复杂问题时的综合应对能力,有利于激发学生的学习兴趣、培养学生的创新意识和实践能力,培养新型人才。
在构建科学、有效的评价体系过程中,我们需要各个层级共同努力,通过不断探索和实践,逐步完善评价标准和评价方法,确保评价体系的客观性,评价结果的正确性,以促进学生跨学科综合素养的全面提升,为培养具备创新思维和实践能力的未来人才做出积极贡献。
四、结论与建议
1. 教育部门和教育者需要携手并进,深入把握STEAM理念及跨学科教学的精髓,聚焦于全面育人的核心目标,积极探索并构建一套综合性强的跨学科课程体系,以促进学生全方位成长。
2. 各学科教师应增进互动研讨,强化知识融合,构建包含多学科元素、富有挑战性和实际意义的问题情境。通过合作学习模式,鼓励学生深入探索问题,进而深化他们对跨学科知识及其内在联系的理解,同时培养独立思考与自主解决问题的能力。这一过程不仅促进了学科间的融合,也提升了学生的综合素养。
参考文献
[1]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, 38(08): 105-110+128.
[2]张辉蓉,冉彦桃. STEAM教育理念落地:数学文化项目学习模式构建及案例开发[J]. 中国电化教育, 2020,(07): 97-103.
[3]黄河淇,邓扬帆. 基于STEAM理念小学体育课跨学科主题教学综合策略研究[A]. 中国班迪协会、澳门体能协会、广东省体能协会.第十一届中国体能训练科学大会论文集(上)[C]. 中国班迪协会、澳门体能协会、广东省体能协会: 广东省体能协会, 2024:4.
[4]余胜泉,胡翔. STEM教育理念与跨学科整合模式[J]. 开放教育研究,2015, 21(04): 13-22.
[5]高柏. 跨学科素养的培养方式与策略[J]. 现代小学教育,2020, 36(08): 23-28.
基金项目:顺平县教育科学“十四五”规划课题,项目名称:基于STEAM教育理念的小学科学物质科学领域教学应用研究,批准号:2023019。