论文部分内容阅读
随着全球高科技产业的不断发展，培养适应未来社会的“综合型人才”成为各国基础教育的核心目标。在这样的背景下，美国为加强理工科人才培养，率先提出“STEM”教育模式并在实践过后加入了“Arts”，也就是艺术，从而使该教育结构变得更加全面。由此反思中国小学科学教育，如何在科学教育中渗透“艺术”这一命题，不仅将为学生打开“STEAM”的大门，同时也为教师重新思考教学模式提供了核心依据。
一、核心探讨：“STEAM”教育的“前世今生”
“STEM”教育活动已经开展了20多年，已逐步成为美国教育改革的核心部分。据相关统计数据显示，在科学和技术方面的知识技能竞赛中，许多国家甚至远远领先于美国，这让美国产生了极大的危机感。所以，重视科学、技术、工程、数学教育刻不容缓，势在必行，“STEM”教育在这样的背景下诞生。
“STEAM”简言之就是在“STEM”的基础上增设了“A”（Arts）学科的教育模式，它的出现让原有的“STEM”教育变得更具欣赏性、人文性和艺术性。在基础教育阶段，“STEAM”教育更加注重学生思维品质的提升，不再局限于技能和知识的习得，而是关注学生个性化与创造力的培养。
二、意义探寻：从“STEM”到“STEAM”的价值诠释
从“STEM”变成“STEAM”，增加的“A”是指设计思维、美感素养、人文追求、可视化的思维以及外显的美。
1.学会审美
美国杰出工程师巴克明斯特·福勒说：“当我工作的时候，我很少考虑审美的问题，但是当我完成工作的时候，如果我发现成果没有美感，我就知道我错了。”在工程师的“工程思维”里，“美感”似乎总是缺席，他们关注的是产品的质量、使用期限和保障措施，这也为成品的最终呈现造成了瑕疵。“STEAM”教学可以教会学生修饰自己创造的“产品”，弥补美学缺陷，为提高审美情趣打下基础。
2.理解情感
艺术还包括人与人之间沟通的技巧与方式，体现在团队共同完成某件任务时各组员之间是否能够充分倾听对方的发言并理解其情感态度，因为在理解他人的基础上结合自己的见解做出正确的判断是许多课堂中所忽视的。一件好的产品离不开设计者的情感投入，在产品设计上如何体现生产者的情感、情绪，也是科学与工程教育应该重视的。
3.追求个性
现实中，每个人的观点都有局限性，但也同时具备“艺术性”。在创造的过程中免不了会有“与众不同”。教师要教会学生如何去接纳他人的“与众不同”，展示自己的“与众不同”，倡导个性化的同时帮助学生战胜“恐新症”。
三、课堂探索：科学与艺术的碰撞与融合
1.艺术与科学融合的实践探索
在小学科学教学中，教师普遍倾向于向学生传授知识，忽略了科学知识与人文、历史、艺术的联系，割裂了学生思维上关于科学与艺术的想象，尤其是动手环节的缺失，更是限制了他们创造力与抽象思维的发展。而艺术与科学融合的教学方式则很好地弥补了这一问题，为促进学生参与艺术实践与创作提供了保障。
在课堂实践过程中，教师可将艺术与科学两大领域中互为交叉的区域进行统整，主要分两种形式。（1）学科知识渗透式：学会审美。学科知识渗透是指在保留科学知识基本逻辑的基础上，选择艺术领域中易于被学生接受的知识点进行渗透式的学习。如，在教授“建桥梁”一课时，教师可先让学生去看看从古至今那些伟大的桥梁建造师所建造的实体桥结构，引导学生去思考为什么这些桥梁在保证质量的同时还能兼顾“美观”。这样做既丰富了教学的环节，还有助于学生引发更深层次的思考，让他们在获得直观化审美体验的同时，将知觉体验概念化，逐渐形成抽象的、完整的理解能力。（2）主题活动融合式：学会创造。主题活动融合是指在某一特定科学主题内，融合多学科知识，共同解决项目问题。它打破了原有科学与艺术领域的学科壁垒，让知识相互贯通。主题中所涉及的知识具有综合性和关联性，科学承担的任务是实践与想象，而艺术则体现在创作与欣赏，并且主题的选择应从学生的兴趣出发，围绕一个“令人振奋”的问题展开活动。主题式活动更强调学生对于知识的运用，给予了他们更大的空间去想象与创作。
2.艺术与科学融合的关键因素
在实践“STEAM”教学前，科学教师必须理解“A”的含义，在“STEAM”框架下，更要从不同方向思索“A”的意义与价值才能真正做到融合教育。美国华盛顿州立大学三镇分校里奇兰市艺术委员陈怡倩博士认为“A”（艺术素养）不仅包括学生的审美能力，还包括外显的美、设计思维、人文素养等。这些都是艺术与科学融合的关键因素，也是后续“STEAM”教学的基础，因此需要教师在课堂的外部环境与课程设计上做出相应的调整。
首先，教学环境分析。基于小学“STEAM”的教学环境，教师和学生所在的学习环境是经过改良的、更适合科学实验和艺术创作展开的环境。其次，教学模型建构。基于学生的学习特征，结合建构主义学习理论，并在此基础上借鉴科学探究和艺术设计模型，将彼此有机统整，创设出科学与艺术相结合的教学模型。具体内容如下。
第一，模型设计。以克洛多纳科学探究模型和艺术设计相关步骤为原型，构建出符合学生探究的学习模型，包括情境创设、问题提出、探究方案制定、设计与优化、分享与评价。（1）情境创设与问题提出：情境的选择应该与生活实际相联系，这样更容易让学生接受，教师可在此环节中加入“历史人文”等要素，让学生在学习新知的过程中了解知识产生的背景與发展概况。（2）探究方案制定：对提出的问题进行解析，了解问题中的限制性条件，指导学生通过小组合作的方式找出可供设计的部分，引导学生展开思维，大胆想象。（3）设计与优化：教师组织学生评判每个方案是否符合初始的设计条件（技术参数），让学生试着分析每组方案是否存在可行性上的缺陷，用心去感受每组作品所诠释的“个人情感”，品味作品中的“设计思维”。（4）分享与评价：课程结束后，教师可让学生对本节课进行总结交流，引导学生谈谈自己的心得，也可以是在实践上的技术分享。教师需要对小组分工、个人的参与度以及成品的完成度进行评价，保持学生对艺术创作和科学实践的持续关注。
第二，操作要点。在实际课堂教学中，教师对于课堂的把控还需更加精准，有些“要素”是提升艺术与科学融合的重点所在。（1）注重“可视化”：在实践过程中，教师应注重学生设计思维所存在的局限性，帮助学生寻找设计思路中能够实现的部分，让他们体验思维“具象化”的过程。（2）尊重“个性化”：在实践过程中，有的学生可能在作品设计的问题上有着自己“固执”的见解，教师应尊重此类学生的想法，在可控的范围内给予其帮助并引导其尝试将自己的想法融于集体中，使自己的价值在集体中有最大范围的体现。（3）保持“乐观化”：设计与创作思维习惯之一就是保持乐观主义，即反映了“每一种技术都能被改善”的认识，教师应设置能保持持续优化的课程内容，保证学生在课后也能继续展开研究，思维不断延伸，工程思维慢慢在学生心中扎根。
基于“STEAM”教育模式下的科学课程改革正在全国中小学如火如荼地开展着，在此过程中教师要做好引导工作，在帮助学生理解多学科知识的基础上，激发他们的想象力和创造力，让创意思维在学生的实践中真正得到锻炼。
（作者单位：江苏省常州市武进清英外国语学校）
（责任编辑 岳舒）
一、核心探讨：“STEAM”教育的“前世今生”
“STEM”教育活动已经开展了20多年，已逐步成为美国教育改革的核心部分。据相关统计数据显示，在科学和技术方面的知识技能竞赛中，许多国家甚至远远领先于美国，这让美国产生了极大的危机感。所以，重视科学、技术、工程、数学教育刻不容缓，势在必行，“STEM”教育在这样的背景下诞生。
“STEAM”简言之就是在“STEM”的基础上增设了“A”（Arts）学科的教育模式，它的出现让原有的“STEM”教育变得更具欣赏性、人文性和艺术性。在基础教育阶段，“STEAM”教育更加注重学生思维品质的提升，不再局限于技能和知识的习得，而是关注学生个性化与创造力的培养。
二、意义探寻：从“STEM”到“STEAM”的价值诠释
从“STEM”变成“STEAM”，增加的“A”是指设计思维、美感素养、人文追求、可视化的思维以及外显的美。
1.学会审美
美国杰出工程师巴克明斯特·福勒说：“当我工作的时候，我很少考虑审美的问题，但是当我完成工作的时候，如果我发现成果没有美感，我就知道我错了。”在工程师的“工程思维”里，“美感”似乎总是缺席，他们关注的是产品的质量、使用期限和保障措施，这也为成品的最终呈现造成了瑕疵。“STEAM”教学可以教会学生修饰自己创造的“产品”，弥补美学缺陷，为提高审美情趣打下基础。
2.理解情感
艺术还包括人与人之间沟通的技巧与方式，体现在团队共同完成某件任务时各组员之间是否能够充分倾听对方的发言并理解其情感态度，因为在理解他人的基础上结合自己的见解做出正确的判断是许多课堂中所忽视的。一件好的产品离不开设计者的情感投入，在产品设计上如何体现生产者的情感、情绪，也是科学与工程教育应该重视的。
3.追求个性
现实中，每个人的观点都有局限性，但也同时具备“艺术性”。在创造的过程中免不了会有“与众不同”。教师要教会学生如何去接纳他人的“与众不同”，展示自己的“与众不同”，倡导个性化的同时帮助学生战胜“恐新症”。
三、课堂探索：科学与艺术的碰撞与融合
1.艺术与科学融合的实践探索
在小学科学教学中，教师普遍倾向于向学生传授知识，忽略了科学知识与人文、历史、艺术的联系，割裂了学生思维上关于科学与艺术的想象，尤其是动手环节的缺失，更是限制了他们创造力与抽象思维的发展。而艺术与科学融合的教学方式则很好地弥补了这一问题，为促进学生参与艺术实践与创作提供了保障。
在课堂实践过程中，教师可将艺术与科学两大领域中互为交叉的区域进行统整，主要分两种形式。（1）学科知识渗透式：学会审美。学科知识渗透是指在保留科学知识基本逻辑的基础上，选择艺术领域中易于被学生接受的知识点进行渗透式的学习。如，在教授“建桥梁”一课时，教师可先让学生去看看从古至今那些伟大的桥梁建造师所建造的实体桥结构，引导学生去思考为什么这些桥梁在保证质量的同时还能兼顾“美观”。这样做既丰富了教学的环节，还有助于学生引发更深层次的思考，让他们在获得直观化审美体验的同时，将知觉体验概念化，逐渐形成抽象的、完整的理解能力。（2）主题活动融合式：学会创造。主题活动融合是指在某一特定科学主题内，融合多学科知识，共同解决项目问题。它打破了原有科学与艺术领域的学科壁垒，让知识相互贯通。主题中所涉及的知识具有综合性和关联性，科学承担的任务是实践与想象，而艺术则体现在创作与欣赏，并且主题的选择应从学生的兴趣出发，围绕一个“令人振奋”的问题展开活动。主题式活动更强调学生对于知识的运用，给予了他们更大的空间去想象与创作。
2.艺术与科学融合的关键因素
在实践“STEAM”教学前，科学教师必须理解“A”的含义，在“STEAM”框架下，更要从不同方向思索“A”的意义与价值才能真正做到融合教育。美国华盛顿州立大学三镇分校里奇兰市艺术委员陈怡倩博士认为“A”（艺术素养）不仅包括学生的审美能力，还包括外显的美、设计思维、人文素养等。这些都是艺术与科学融合的关键因素，也是后续“STEAM”教学的基础，因此需要教师在课堂的外部环境与课程设计上做出相应的调整。
首先，教学环境分析。基于小学“STEAM”的教学环境，教师和学生所在的学习环境是经过改良的、更适合科学实验和艺术创作展开的环境。其次，教学模型建构。基于学生的学习特征，结合建构主义学习理论，并在此基础上借鉴科学探究和艺术设计模型，将彼此有机统整，创设出科学与艺术相结合的教学模型。具体内容如下。
第一，模型设计。以克洛多纳科学探究模型和艺术设计相关步骤为原型，构建出符合学生探究的学习模型，包括情境创设、问题提出、探究方案制定、设计与优化、分享与评价。（1）情境创设与问题提出：情境的选择应该与生活实际相联系，这样更容易让学生接受，教师可在此环节中加入“历史人文”等要素，让学生在学习新知的过程中了解知识产生的背景與发展概况。（2）探究方案制定：对提出的问题进行解析，了解问题中的限制性条件，指导学生通过小组合作的方式找出可供设计的部分，引导学生展开思维，大胆想象。（3）设计与优化：教师组织学生评判每个方案是否符合初始的设计条件（技术参数），让学生试着分析每组方案是否存在可行性上的缺陷，用心去感受每组作品所诠释的“个人情感”，品味作品中的“设计思维”。（4）分享与评价：课程结束后，教师可让学生对本节课进行总结交流，引导学生谈谈自己的心得，也可以是在实践上的技术分享。教师需要对小组分工、个人的参与度以及成品的完成度进行评价，保持学生对艺术创作和科学实践的持续关注。
第二，操作要点。在实际课堂教学中，教师对于课堂的把控还需更加精准，有些“要素”是提升艺术与科学融合的重点所在。（1）注重“可视化”：在实践过程中，教师应注重学生设计思维所存在的局限性，帮助学生寻找设计思路中能够实现的部分，让他们体验思维“具象化”的过程。（2）尊重“个性化”：在实践过程中，有的学生可能在作品设计的问题上有着自己“固执”的见解，教师应尊重此类学生的想法，在可控的范围内给予其帮助并引导其尝试将自己的想法融于集体中，使自己的价值在集体中有最大范围的体现。（3）保持“乐观化”：设计与创作思维习惯之一就是保持乐观主义，即反映了“每一种技术都能被改善”的认识，教师应设置能保持持续优化的课程内容，保证学生在课后也能继续展开研究，思维不断延伸，工程思维慢慢在学生心中扎根。
基于“STEAM”教育模式下的科学课程改革正在全国中小学如火如荼地开展着，在此过程中教师要做好引导工作，在帮助学生理解多学科知识的基础上，激发他们的想象力和创造力，让创意思维在学生的实践中真正得到锻炼。
（作者单位：江苏省常州市武进清英外国语学校）
（责任编辑 岳舒）