STEAM理念在科学项目式学习活动中的实践策略研究

摘要：《义务教育科学课程标准》提出了跨学科概念，要求教师组织以探究实践为核心的教学活动，驱动学生跨学科学习。项目式学习活动是一种新型教学活动，在学生跨学科学习中发挥着积极影响。在新课标下，科学教师要树立STEAM理念，积极组织项目式学习活动，驱动学生主动探究知识，发展学生综合素养。本文以"用沉的材料造船"为例，详细阐述了STEAM理念在科学项目式学习活动中的实践策略，相关观点仅供参考。

关键词：STEAM理念；科学；项目式学习

一、以现实生活为载体，明确项目主题

在项目式学习活动中，项目主题处于核心地位。在项目主题的指引下，教师会制定针对性项目目标，有序组织项目学习活动。新课标指出科学学科与现实生活有着紧密联系，要求教师要引导学生在生活中探究科学知识，以现实生活作为确定项目主题的载体。为此，在教学准备阶段，教师科学梳理教学内容与现实生活间的关系，在此基础上明确项目主题。

在讲解”用沉的材料造船”这一课时，本节课涉及改变材料的结构可以改变其沉浮状态、沉的材料可以用来造船等知识，属于改进与发明板块内容，包含很多技术、工程领域的知识，最终目标是引导学生结合生活经验使用不同材料和方法造船。实际上，在现实生活中，学生已经借助绘本、短视频等方式对船有一定了解，也认识到了不同材料造出的船，如钢铁船、纸船等，知道不同材料制作的船承重量有一定差异。基于此，在STEAM理念下，教师要结合本节课教学内容、学生认知能力和生活经验明确本次项目学习主题为“应用沉的材料制作船”，在该主题的指引下有序组织项目学习活动，引导学生探索科学原理，学习如何利用沉的材料设计并制造出能够浮在水面上的小船。

二、结合教学内容，制定项目目标

在项目式学习活动中，项目目标发挥着指引作用。一般情况下，教师会以项目目标为依据组织针对性项目式学习活动，引导学生积极实践探究，从而顺利实现项目目标，提升项目式学习活动实施质量。STEAM理念下项目式学习活动的主要目的是引导学生进行跨学科学习。为此，教学分析阶段，教师要在STEAM理念指引下，结合工程学科、数学学科等以及教学内容制定项目目标。

在讲解"用沉的材料造船"这一课前，教师要以STEAM理念为指引，结合教学内容设计以下教学目标：第一，技术与工程目标。学生可以根据沉的材料实际特点，设计和制作可以浮在水面的船，通过测试船的稳定性探究不同设计因素给船的性能带来的影响；第二，艺术目标。在设计船过程中，学生可以有效融入形状、颜色等元素，并利用绘画、模型等方式展示设计的船；第三，数学目标。学生学会使用测量工具测量船的重量、尺寸等，并使用数学知识简单计算。学生可以整理和分析实验数据，使用图表等形式表示数据结果；第四，科学概念目标。学生掌握浮力原理以及具体应用，认识到船的排水量与浮力之间的关系，了解到船的稳定性与材料、形状、重心分布等因素相关。

三、适当提出问题，引导学生探究

在项目式学习活动中，活动探究是重要环节。在这一环节，学生需要了解基本活动内容和情况，与小组成员一同探究。而引导学生探究的方式有很多，如，提出问题。为此，在项目式学习活动中，科学教师要根据实际情况提出问题，引导学生积极探究。

以"用沉的材料造船"为例，为有效践行STEAM理念，科学教师在组织项目式学习活动中，要结合教学内容提出问题：“如何使用沉的材料设计并制作可以在水面漂浮的船？”，学生在解决该问题中，会综合应用工程、艺术、数学等学科知识。具体来说，技术学科知识为造船基本技术，如密封、切割等。科学知识为浮力原理与船体设计间的关系。艺术知识为将美学元素融入到船设计中，保证船的美观性和实用性等。总之，教师在项目式学习活动中，适当提出问题，不仅有利于学生理解科学知识，有效践行STEAM理念，而且有助于引导学生主动探究知识，培养学生解决问题能力。

四、组织小组合作，共同制作作品

在项目式学习活动中，学生动手制作过程是将设计转变为实物的过程。在这一过程中学生会享受科学探究带来的乐趣，实现跨学科融会贯通，提升综合素质。

在"用沉的材料造船"这一课教学中，教师要以STEAM理念为导向，积极组织小组合作学习活动，鼓励学生共同设计和制作船。具体来说，小组成员要明确分工和责任，如有的学生负责查阅资料，有的学生负责设计小船的图纸等。在明确项目目标后，负责设计的同学要绘制设计草图，负责制作则要选择合适的材料。在制作过程中，小组成员要密切配合，共同解决问题。制作完成后，负责测试的同学要测试小船的行载重量和稳定性，并记录测量数据。在整个项目实施过程中，小组成员可以发挥创意和想象力，尝试不同的设计和制作方法。该小组合作学习活动的开展，不仅有利于培养学生动手能力，而且可以融合不同学科内容，培养学生艺术素养和工程素养。

结语：

综上所述，将STEAM教育理念融入到科学项目式学习活动中，有利于提升学生跨学科学习水平，发展学生多项能力，提升学生综合素养。为此，在科学教学中，教师要树立正确的STEAM理念，结合教学内容确定项目主题和目标，积极组织合作学习活动，科学设计项目问题，鼓励学生不断解决问题，达到理想的教学效果。

参考文献：

[1]温丹.创造型STEAM项目式学习的科学课程教学实践研究——以课程“制作小竹筏”为例[C]//广东教育学会.广东教育学会2021年度学术讨论会暨第十七届广东省中小学校长论坛论文选.东莞市松山湖第二小学;，2021：8.

[2]侯岩，赵健如，王颖，等.基于STSE理念的小学科学项目式学习教学设计流程构建[J].中国教育技术装备，2020，（19）：84-86.

[3]徐国华.STEAM教育视域下小学科学项目式活动设计与实践研究[D].新疆师范大学，2021.DOI：10.27432/d.cnki.gxsfu.2021.000106.

[4]孙海鸥.STEM理念下项目式小学科学教学模式研究[D].青岛大学，2021.DOI：10.27262/d.cnki.gqdau.2021.001750.