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【摘 要】A-STEM突出强调人文艺术与理工科之间的深度融合，倡导立足国家课程标准对现有教材内容进行重构。“电路的研究”一课的教学设计就是基于这个理念，根据课程需求改革传统实验材料，深化教材内容，增强教学目标，重构教学活动，更加关注学生对知识的深度理解，使其学以致用，培养学生的创新实践能力和人文精神。
【关键词】A-STEM;科学课堂;创新教学;深化教材
【中图分类号】G434 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384（2021）02、03-120-03
这几年，小学科学越来越被重视，课标和教材也随之革新。按部就班的科学探究活动已无法满足现在的课堂教学，它需要更加开放的设计，让学生基于科学概念的学习更加自主，增强其自主建构知识的能力，发展其创造性思维。STEM教育注重对学生创新精神和实践能力的培养，正在掀起科学教育改革的浪潮。A-STEM，即人文引领的STEM，它强调人文艺术与理工科之间的深度融合，是以发现和创造性地解决现实生活问题为核心内容的跨学科实践课程，以此培养学生的创新实践能力。因此，在学科教学改革之际，一线教师可以尝试在自己的常规课堂上应用A-STEM教育的理念与方法，开展独具特色的创新教学。下面以“电路的研究”一课为例进行阐述。
创新实验材料
当小学科学教师教授电路相关知识时，一般会提供标配的小灯泡、灯座、柱状电池、电池盒、导线等材料给学生进行探究。在本课“电路的研究”设计中，将用LED、杜邦线和纽扣电池代替传统材料。创新实验材料更有利于本课的教学。
1.更加简便、直观
对比外观可见，用传统材料连接电路比较繁杂，LED等材料连接的电路显得更加简洁、方便。用杜邦线连接LED进行探究时，电路的连接特点会非常直观地呈现出来，也更容易让学生对照电路画出电路示意图。
2.更加容易操作
传统实验材料需要学生缠绕导线、组装灯泡与灯座等，费时费力，还容易接触不良。创新材料操作简单，杜邦线和LED是最佳搭档，LED的两只脚可以直接插在杜邦线的“母头”上，再将杜邦线的“公头”连接电池即可通电，是真正的物美价廉。
3.更加利于理解电路
传统的实验材料不能让学生直观地了解电路实质。LED有长短脚，即有正负极之分，如果在电路中连接方向错误，灯将不会亮。这样可以让学生很直观地理解通路中电流方向是固定的。
4.更加符合本课应用要求
在本课中，需要学生将电路与图画组合起来，点亮图画。一枚纽扣电池相当于装了两节柱状电池的电池盒，一个LED相当于装了一个小灯泡的灯座。电路比较小巧玲珑，容易融入图画作品中，更符合本课应用要求。
深化教材内容
“电路的研究”是粤教版小学科学四年级上册第四单元的第二课，是在前一课的基础上继续让学生认识电路。教材中，本课有三个活动，活动1：“让两个灯泡同时亮起来”，通过观察和操作知道有两种电路连接方法让两个灯泡同时发光;活动2：“电路是怎样连接的”，通过从电路中取出一个灯泡，观察和比较两种电路连接方法的特点;活动3：实践活动“自制数学游戏机”连接电路，实现用一个灯泡亮灭表示答案正误功能。
重构融合性是A-STEM的特征之一，要求立足国家课程标准对现有教材内容进行重构，同时融合真实的现实生活情境与跨学科内容，注重学以致用。根据教材分析，可见本课的教材內容过于简单，且实践活动内容设计也不符合本课教学重点。因此，要对本课教学内容进行深化，超越教材，增强教学目标。既教授本课知识点，也要求学生联系生活实际，应用串、并联电路知识解决问题。深化后设定本课教学重点是尝试用不同的电路连接方法让两个LED同时亮起来，进一步认识电路形成的条件。教学难点是理解不同的电路连接方法各有特点，能解决不同的问题。增强的教学目标为：（1）尝试用不同的连接方法让电路中的两个LED同时亮起来。（2）通过对有两个LED的电路进行探究观察与比较，发现不同的连接方法各有特点，进一步认识电路形成的条件。（3）认识到解决生活中不同的电路问题需要运用不同的连接方法。（4）乐于探究，愿意与同学合作，养成相互交流的习惯。
重构教学活动
按照教材设计，教学活动是这样的：首先给一张有电池和两个灯泡的图，请学生猜想怎么连接电路才可以让两个灯同时亮起来，画出连接电路的导线。然后请学生按照这个猜想去连接电路。再指示学生取下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否还亮。最后让学生连接“数学游戏机”的电路，用一个灯泡的亮灭表示答案是否正确。
教材活动设计降低了学生的学习难度，但过于繁琐、按部就班，且教师干预过多。学生没有足够独立思考的时间和空间，只能机械地按照教师指示的步骤进行活动。这样会不会过于低估学生的能力了呢？A-STEM理念下的创新教学会更多地从培养学生的能力、思维角度来设计活动，会更加关注学生主体。用A-STEM理念重构本课教学活动：将教材活动1与活动2整合成探究一;增加探究二“点亮我的画”;教材“自制数学游戏机”作为课后巩固活动。
1.以学生为主体，注重教学的生成
A-STEM课程的生长性决定了课程设计是一个开放式框架，而不是严密设计的控制性进程。本课探究一的设计会更加开放，将时间和空间完全交给学生。用一个探究解决两个教材活动的问题，学生通过探究得知有串联电路、并联电路两种连接方法可以使两个LED同时亮起来，并对比分析两种电路的特点，进一步认识电路形成条件。
学生在实验前不需要猜想电路怎么连接，这是没有意义的。它不是解释某一个现象，不需要一个猜想然后去验证它。连接电路是一种技能，直接操作即可。教师说明实验要求后就直接把实验材料发给学生，让他们自主探究，在玩中学。学生在玩耍的过程中，对电路元器件进行各种组合，很自然地就能将串联电路和并联电路连接出来。然后对着连接出来的电路在实验记录单上画出电路示意图，标好电流方向，并回答实验记录单上的问题。探究结束后，学生对于本课的知识点已经基本了解了。请学生汇报实验结果，教师再与学生进行简单的小结。本课知识点都是学生通过探究、实践得出结论后告诉教师的，教师只是课堂的组织者，仅在探究后与学生一起总结强调知识点的逻辑，突出教学重点。
【关键词】A-STEM;科学课堂;创新教学;深化教材
【中图分类号】G434 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384（2021）02、03-120-03
这几年，小学科学越来越被重视，课标和教材也随之革新。按部就班的科学探究活动已无法满足现在的课堂教学，它需要更加开放的设计，让学生基于科学概念的学习更加自主，增强其自主建构知识的能力，发展其创造性思维。STEM教育注重对学生创新精神和实践能力的培养，正在掀起科学教育改革的浪潮。A-STEM，即人文引领的STEM，它强调人文艺术与理工科之间的深度融合，是以发现和创造性地解决现实生活问题为核心内容的跨学科实践课程，以此培养学生的创新实践能力。因此，在学科教学改革之际，一线教师可以尝试在自己的常规课堂上应用A-STEM教育的理念与方法，开展独具特色的创新教学。下面以“电路的研究”一课为例进行阐述。
创新实验材料
当小学科学教师教授电路相关知识时，一般会提供标配的小灯泡、灯座、柱状电池、电池盒、导线等材料给学生进行探究。在本课“电路的研究”设计中，将用LED、杜邦线和纽扣电池代替传统材料。创新实验材料更有利于本课的教学。
1.更加简便、直观
对比外观可见，用传统材料连接电路比较繁杂，LED等材料连接的电路显得更加简洁、方便。用杜邦线连接LED进行探究时，电路的连接特点会非常直观地呈现出来，也更容易让学生对照电路画出电路示意图。
2.更加容易操作
传统实验材料需要学生缠绕导线、组装灯泡与灯座等，费时费力，还容易接触不良。创新材料操作简单，杜邦线和LED是最佳搭档，LED的两只脚可以直接插在杜邦线的“母头”上，再将杜邦线的“公头”连接电池即可通电，是真正的物美价廉。
3.更加利于理解电路
传统的实验材料不能让学生直观地了解电路实质。LED有长短脚，即有正负极之分，如果在电路中连接方向错误，灯将不会亮。这样可以让学生很直观地理解通路中电流方向是固定的。
4.更加符合本课应用要求
在本课中，需要学生将电路与图画组合起来，点亮图画。一枚纽扣电池相当于装了两节柱状电池的电池盒，一个LED相当于装了一个小灯泡的灯座。电路比较小巧玲珑，容易融入图画作品中，更符合本课应用要求。
深化教材内容
“电路的研究”是粤教版小学科学四年级上册第四单元的第二课，是在前一课的基础上继续让学生认识电路。教材中，本课有三个活动，活动1：“让两个灯泡同时亮起来”，通过观察和操作知道有两种电路连接方法让两个灯泡同时发光;活动2：“电路是怎样连接的”，通过从电路中取出一个灯泡，观察和比较两种电路连接方法的特点;活动3：实践活动“自制数学游戏机”连接电路，实现用一个灯泡亮灭表示答案正误功能。
重构融合性是A-STEM的特征之一，要求立足国家课程标准对现有教材内容进行重构，同时融合真实的现实生活情境与跨学科内容，注重学以致用。根据教材分析，可见本课的教材內容过于简单，且实践活动内容设计也不符合本课教学重点。因此，要对本课教学内容进行深化，超越教材，增强教学目标。既教授本课知识点，也要求学生联系生活实际，应用串、并联电路知识解决问题。深化后设定本课教学重点是尝试用不同的电路连接方法让两个LED同时亮起来，进一步认识电路形成的条件。教学难点是理解不同的电路连接方法各有特点，能解决不同的问题。增强的教学目标为：（1）尝试用不同的连接方法让电路中的两个LED同时亮起来。（2）通过对有两个LED的电路进行探究观察与比较，发现不同的连接方法各有特点，进一步认识电路形成的条件。（3）认识到解决生活中不同的电路问题需要运用不同的连接方法。（4）乐于探究，愿意与同学合作，养成相互交流的习惯。
重构教学活动
按照教材设计，教学活动是这样的：首先给一张有电池和两个灯泡的图，请学生猜想怎么连接电路才可以让两个灯同时亮起来，画出连接电路的导线。然后请学生按照这个猜想去连接电路。再指示学生取下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否还亮。最后让学生连接“数学游戏机”的电路，用一个灯泡的亮灭表示答案是否正确。
教材活动设计降低了学生的学习难度，但过于繁琐、按部就班，且教师干预过多。学生没有足够独立思考的时间和空间，只能机械地按照教师指示的步骤进行活动。这样会不会过于低估学生的能力了呢？A-STEM理念下的创新教学会更多地从培养学生的能力、思维角度来设计活动，会更加关注学生主体。用A-STEM理念重构本课教学活动：将教材活动1与活动2整合成探究一;增加探究二“点亮我的画”;教材“自制数学游戏机”作为课后巩固活动。
1.以学生为主体，注重教学的生成
A-STEM课程的生长性决定了课程设计是一个开放式框架，而不是严密设计的控制性进程。本课探究一的设计会更加开放，将时间和空间完全交给学生。用一个探究解决两个教材活动的问题，学生通过探究得知有串联电路、并联电路两种连接方法可以使两个LED同时亮起来，并对比分析两种电路的特点，进一步认识电路形成条件。
学生在实验前不需要猜想电路怎么连接，这是没有意义的。它不是解释某一个现象，不需要一个猜想然后去验证它。连接电路是一种技能，直接操作即可。教师说明实验要求后就直接把实验材料发给学生，让他们自主探究，在玩中学。学生在玩耍的过程中，对电路元器件进行各种组合，很自然地就能将串联电路和并联电路连接出来。然后对着连接出来的电路在实验记录单上画出电路示意图，标好电流方向，并回答实验记录单上的问题。探究结束后，学生对于本课的知识点已经基本了解了。请学生汇报实验结果，教师再与学生进行简单的小结。本课知识点都是学生通过探究、实践得出结论后告诉教师的，教师只是课堂的组织者，仅在探究后与学生一起总结强调知识点的逻辑，突出教学重点。