A-STEM理念下小学科学单元课程重构的实践研究－以教科版五年级下册“光”单元为例

A-STEM理念下小学科学单元课程重构的实践研究－以教科版五年级下册“光”单元为例

雷文茜 黄艳南 曾雪庆

深圳市龙岗区南湾学校 广东省深圳市518100

摘要：随着第三轮科技革命和新教育改革的不断推进，重视科学本质、把握未来科技发展趋势成为当下我国教育改革的主要内容之一。STEM教育起源于美国提升国家综合实力的教育革新，近年来在我国教育领域被重视和提出，体现了新时期、新历史发展阶段，教育事业新的历史使命，将A－人文，提到S－科学、T－技术、E－工程、M－数学之前，在人文引领下开展科创教育，创新课程开发，面向世界、面向未来，跨越学科框架的限制，培养具有STEM素养的综合性人才，贯彻落实科教兴国战略方针，让学生在科学探究中形成多元素质能力，强化自身发展。

关键词：A-STEM、小学科学、课程开发

引言：STEM课程在各级教育阶段全面推广没涌现出一大批PBL项目式研究课题，但大部分研究停留在科学技术和实操能力浅层次上，要让科学学习更有意义，我们要充分发挥A-STEM教育理念价值，从人文精神的角度出发，赋予这些项目人文价值，激发起学生内心的科学价值观和社会责任感，通过在教师预设的课程中，主动发现问题、实践探究、深度学习、积极创新，最终实现学科育人目标，树牢理想信念，让教育为人类发展、科学进步、社会福祉服务。

一、课程生成

1、聚焦生活情境

A-STEM理念的主要特征即具有一定的重构融合性，将是A-STEM理念与小学科学相融合，立足《义务教育小学科学课程目标（2022版）》对现行教材内容进行分解重构，融合真实的生活情景进行跨学科研究，强调“学以致用”。

光与人们的生活密切相关，结合小学阶段学生生活经验和思维规律提出课程构想，以“生活情境”切入课堂，打开学生对“光”的研究思路，譬如“光”单元学习中，引导学生观看核潜艇在水下工作的场景，让学生感受到祖国海防事业的蓬勃发展的同时，提出探究性问题：核潜艇是如何探测到海面的场景？进而引入潜望镜的概念，提出工程任务：制作创意潜望镜。通过头脑风暴，罗列制作潜望镜需要解决的问题，了解潜望镜工作原理，知道光在潜望镜工作中至关重要。通过一系列前置探究活动探索与光相关的基础知识。例如第2课《光是怎么样传播的》引导学生从生活经验和社会经历着手，罗列分析“电灯”“激光”“反光”“夜光”等不同“光”的线性传播，并提出“光是否只能沿直线传播”这一设想，并在随后的实验中验证观点；又譬如第6课《光的反射现象》鼓励学生想一想在照镜子时，“光是怎么从镜子反射的？”“光的发射有什么规律？”“哈哈镜的反射是如何造成的？”科学知识源于生产生活，势必回归生产生活，聚焦生活情境进行课程的设计与开发，贯彻以“学”为中心的教学思路，从学生常见的生活出入手，开发情景化、生活化、趣味化课程。

2、激发探究兴趣

对小学阶段学生身心成长特征进行解读，总结出学生乐于探究、勇于尝试的年龄特点。义务教育阶段教育教学关注学生的全面成长，注重培养学生学习习惯，紧扣学生心理特征在科学课堂上给予学生自主探究、施展本领的机会，巧设研学、思考、拓展环节，引领学生保持高度的学习热情和探究兴趣，将充沛的求知欲、探索欲应用于学科学习中，以期学生能够在生活中发现科学知识的有效应用。

譬如“光”单元第7课《制作一个潜望镜》，利用“信息技术+教育”思路通过多媒体向学生展示潜艇在军事巡航中的作用，动画模拟潜艇在水下工作的画面，阐述科学技术在国防安全以及海洋作业方面的重要性，引发学生对潜望镜背后秘密地探究兴趣，进一步思考科学技术的研发与应用价值，从“兴趣”触发，经过套索研究、拓展设想，最终形成正确的科学意识，培养科学精神，树立端正的科学学科心态。

3、明确工程任务：“潜望镜总动员－－制作创意潜望镜”

结合教材提示和前情学习，创设“生活化教学情境”，提出“为‘中华号’核潜艇设计一个潜望镜”任务，依据A-STEM课程的生长性，设计开放性课程框架对任务进程不做过分干涉，将时间和空间完全交给学生。这一工程任务设计十分开放，用一个“潜望镜”的探究任务，解决“对‘光’的学习认识”与“学生自主成长”两个教学活动问题。让学生通过研究回顾聚焦的工程情境，已经掌握的必备科学知识，出示工程设计的基本流程图，交流如何自制简易显微镜。并对设计制作中遇到工程制作难题进行解决和突破，进一步认识“光”的科学知识，和“光”传播的形成条件。

二、课程实施：

1、头脑风暴：方案处设计

单元学习至此基本接近尾声，学生对光的传播有了一定的认识，明确了光的传播形式。再次出示工程任务：以小组合作形式展开“头脑风暴”。对设计思路－－人员安排－－条件考虑－－物料准备－－图纸设计－－制作周期这一系列活动环节进行规划筹备，整合各方意见，梳理多方看法，集中分析可行性，总结实施路径。

2、层层探究，搭建知识脚手架

首先情境创设，导入问题。从课件的实践探索到情景模拟，让学生沉浸在海防军事活动中，通过谈论和交流，探索海底检测的方法，将“潜望镜”使用理论与具体操作相结合，以此引出“潜望镜”里的秘密，大胆推测潜望镜的内部结构和形成原理；

其次小组合作，讨论交流。引导学生结合资料进行设想，模拟潜望镜内部结构图，并要求学生根据自己所绘制的猜想图进行猜想发表，共同讨论设计理念，在集思广益中优化设计，丰富思维，提高学生创造力和想象力。

再次实物研究，体验感悟。带领学生以小组形式玩一玩，做一做“隔桌找物”游戏；看一看潜望镜内部结构，验证小组的猜想；尝试改变镜子的角度，观察光的反射规律，练一练根据角度调整潜望镜的操作；

最后分组进行观察，分人负责事项，在探索和研究过程中做好记录，随时总结体验过程中的经验和知识，谈论各自的实验收获。

3、小组合作，制作创意潜望镜

这一环节主要考查学生的知识运用能力，教师在适当节点进行有效干预，让学生以个体或小组形式完成实践，并就不同成果进行点评。学生在理论学习过程中往往比较顺利，实践操作时问题重重，譬如合适材料的选择、注意事项的关键、美化设计的思路、合理建议的想法等。教师应鼓励学生尽情表达，在实践中体会科学探究的乐趣。

三、成果展示与评价

1、成果汇报：潜望镜竞标会

创设“新品展示会”情境，安排学生逐次在展示台对自己的作品进行理念和创作介绍，利用多媒体将学生作用投放在大屏幕，跟随学生介绍凸显细节，营造“真实的”展示场景，充分锻炼学生的表达能力，树立学生自信，培养综合素质，让学生在汇报过程中体会科学探究的成就感和展示作品过程中的满足感，激发学生热爱科学，探索科学的热情。

2、组内自评

组内自评是启发自我意识的一种形式，自评能够促进学生自我反省、向上进取。经过教学实践，基于核心素养视角，利用自评让学生形成自我评价、自纠自查的习惯，提升学生自我评价能力，完善评价体系，更好地发挥自我评价的暗示和导向作用。

3、组间评价

在《小学科学课程标准》评价建议中明确指出评价的主要目的是全面了解学生学习科学的过程和结果，激励学生学习和改进教师教学。组间互评促进学生全方位发展，学生在评价他人学习行为之前，必须对他人作品进行分析、判断、对比和整理，从而自然而然与自己的学习状况进行对比，展开思维碰撞，激发学习进步的潜能。同时在采纳他人意见和认同他人想法中间，发展学生合作精神和良好的竞争意识，提升学生思维品质，从侧面开发学生身心素质潜能，体现以“人”为本的教育思想。

结语

综上所述，“光”单元在A-STEM理念指导下的课程重构，应立足课程标准，响应教育改革，深化教学内容，在充分考量学生身心发展基础上重构教学活动，注重生活情境的引入，强化学生对知识和科学思维的深度理解，促进学生学以致用能力，提升学生解决问题的能力，引导学生建立社会责任感和底层价值观，理解科学造福人类的意义与价值。

参考文献：

[1]季月萍.浅谈STEAM教育在小学科学课中的应用——谈“光”单元教学策略[J].文理导航(下旬),2018(04):83+85.

[2]艾秋实.基于表现性评价的小学科学单元教学设计——以教科版《科学》五年级上册“光”单元为例[J].教学月刊小学版(综合),2023(03):34-37.

[3]许其新.STEM理念下小学科学项目式学习探究[J].天天爱科学(教学研究),2023(02):4-6.