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丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。——《顾炎武》
STEAM视野下⼩学科学课堂的跨学科教学设计研究

来源|《中国科技教育》2019年06期

作者|吴逢⾼（四川省威州民族师范学校附属⼩学）、腾海川（四川省威州民族师范学校）

探究是获取知识的重要⼿段，实践是检验真理的唯⼀标准。我国著名教育家陶⾏知说过:“⽣活教育中，⾏动是主导，做
的最⾼境界是创造。”当今⼩学科学教学倡导的“做中学、学中思就是强调在做中培养学⽣的创新能⼒这⼀理念与美国的
STEAM教育模式⼗分契合。STEAM的最终⽬标是“创造”——培养创新⼈才、培养创意⼈才。它的⼤范围跨学科更接近
⽣活教育，更符合“⽣活即教育，社会即学校”的教育理念。它强调关注现实问题，注重在情境中学习，以学⽣为中⼼的
主动实践，团队合作和参与、结果开放，允许多个正确答案。

在STEAM视野下，对⼩学科学课堂教学进⾏审视与反思发现:

在课堂教学当中，原有的⼩学科学课堂教学太注重通过探究活动对知识进⾏建构，⽽忽略了实践;

在学习⽅法与活动⽅式上，原有的课堂教学⽅式较为单⼀，只是以探究为中⼼，对⽣成主义学习观有所缺失;

在学习的侧重点上，原来的课堂由于缺乏项⽬作品，所以在展⽰与评价的⽅式⽅法上有很多不⾜，甚⾄指向不明;

在学科知识合和各学科能⼒发展上，缺乏各学科知识的整合，忽略了学⽣其他学科能⼒的发展及审美取向的引导。

STEAM教育作为⼀种成熟的学习⽅法，它的融⼊会引发⼩学科学课堂教学的⼜⼀次变⾰，因为科学这门学科有很强的
包容性，所以从学科有机融合开始⼊⼿，跨学科的教学设计⾃然就成了这次改⾰的排头兵。

保证探究的有效性的同时兼顾学⽣实践能⼒的发展

⼩学科学课堂教学原有的探究，经过多年的发展与课堂实践的检验对学⽣的科学素养发展、科学探究能⼒提升是可靠
的、有效的，我们应该保留、坚持。

STEAM教育作为⼀种新的学习⽅法，是以培养学⽣实践能⼒和创新能⼒为主，在这⽅⾯原有的⼩学科学课堂教学有所
⽋缺，特别是在让学⽣基于真实情境解决向题⽅⾯还有待加强。因此对⼩学科学课堂教学提出了更⾼的要求:既要让学⽣
像科学家⼀样探究未知，还要求学⽣像⼯程师⼀样运⽤各学科知识在创设的真实情境中解决问题。

教育家约翰·杜威曾说过:“如果学⽣能投⼊到真实的有意义的任务和向题，即模拟专家在真实世界的情境中做的事情时，
学⽣才能对学习材料产⽣⾃⼰的理解。”因此，我们的教学设计也应有相应的变化，在教学⽬标的设定上既要保证探究
的有效性，还要兼顺学⽣实践能⼒的发展。

⼩学《科学》(教科版)3年级上册第4单元第6课“空⽓占据空间吗”⼀课，在STEAM视⾓下进⾏跨学科教学设计，在教学
⽬标设定上做了改动。

教学⽬标改动

数学⽬标的设定改变了，教学策略⾃然有相应的变化。教材设计由“乌鸦喝⽔”引⼊，再由学⽣⾃主探究;在瓶⼦⾥装⼀些
⽔，⽤⼏根吸管和⼀块橡⽪泥，在不倾斜瓶了的情况下，我们能不能利⽤空⽓把⽔从瓶⼦中挤出来?探究得出结果后再
做实验进⾏验证:把⼀团纸⼱放在杯⼦的杯底，然后把杯⼦竖直倒扣⼊⽔中，纸⼱会被⽔浸混吗?为什么?整个流程的设
计为引⼊——探究——验证。

在STEAM教育理念下，我们增加了实践环节，教学策略作如下调整。由乌鸦喝⽔引⼊在故事中强化学⽣对3个关键
词“空间”“有限”和“占据”的理解。概念确⽴后在教师引导下完成纸不湿”的实验探究(这⾥把原来的验证实验改成了探究实
丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。——《顾炎武》验)，探究流程为猜测⼀找证据⽀持⾃⼰的猜测⼀实验验证，并⽤绘本的⽅式完成思维外显。然后再对这个实验进⾏延
大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？——《罗贯中》
验)，探究流程为猜测⼀找证据⽀持⾃⼰的猜测⼀实验验证，并⽤绘本的⽅式完成思维外显。然后再对这个实验进⾏延
伸，如果杯⼦底有个孔⼜会发⽣什么现象?让学⽣再经历⼀次上述流程。这样的过程为学⽣积累了更多的知识与成功经
验，为解决后⾯的实践问題打下了基础。通过探究获取知识，知识内化完成后再提出“空⽓挤⽔”实验的设想，进⾏项⽬
驱动要求学⽣通过讨论与设计，以团队协作分担负责的⽅式，完成在最短的时间内⽤空⽓把⽔挤出来这⼀任务。学⽣对
这个实践活动的完成率在85％以上。

关注现实问题，注重在情境中学习以学⽣为中⼼的主动实践等特点，符合STEAM教育的项⽬导向。教学⽬标的改动引
起策略变化，既让科学探究的有效性得到保证，⼜让学⽣的实践能⼒得到发展，这就是融合与深度融合的效果。

通过PBL学习策略进⾏多学科知识有机整合

建构主义学习理论主张世界是客观存在的，但对事物的理解却是由每个⼈⾃⼰决定的。其学习观认为，学习是学⽣⾃⼰
建构知识的过程，在探究学习中就是基于问题解决活动建构知识的过程，在