刘江琳 邓可意 薛媛 刘泓希 许 兰

【摘要】论文基于STEAM教育在我国城乡发展不平衡的现状，提出结合地方乡土资源设计具有地方特色的乡村小学STEAM科学课程的整体设计思路，并以《地球表面及其变化》单元为例，进行了融入乡土资源的乡村小学STEAM科学教学案例设计，旨在充分利用地方资源设计低成本、具有地方特色的小学STEAM科学课程，从而在教育实践中培养乡村学生的科学素养，提高其综合素质，推动STEAM教育理念在乡村小学科学教育中的发展。

【关键词】STEAM教育;乡村小学;小学科学;教学设计

近年来，STEAM教育理念在我国教育界掀起一股热潮，其所倡导的跨学科深人融合、项目式探究学习等在小学科学教育教学中被广泛应用，推动着小学科学教育的革新。STEAM教育囊括了Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）五个方面的含义。不同于传统的知识传授和单学科间的严格界定，STEAM教育倡导实践的跨学科整合，注重用知识解决实际生活中的问题，旨在提高学生的综合素养，培养学生的创新能力和实践能力等。《小学科学课程标准》（2017年版）中也提出了学科关联建议，即与数学、语文、综合实践活动的关联与互动以及倡导跨学科学习方式，可见STEAM教育理念在国家政策层面得到了重视[1]。目前，我国的小学STEAM科学课程主要在城市开设，乡村小学因师资培养、资金投人和教学资源等方面的不足，在一定程度上阻碍了乡村小学STEAM科学课程的开展。因此，合理利用乡村特色资源，因地制宜地进行STEAM小学科学教学设计，有利于乡村小学生整体科学素养的提升，也有利于缩小STEAM教育在城乡小学的发展差距，更有利于进一步推动乡村小学教育的快速发展。

论文结合小学科学单元教学的特点，具体以《地球表面及其变化》为例，针对湖南省南部山丘地区的乡土资源进行初步开发，并结合STEAM教育理念，设计出以“大项目”学习为主线的乡村当地特色单元课程。

1.乡村小学STEAM科学课程设计思路

1.1课程整体设计思路

小学科学教材通常以每单元为一个主题，单元内的课程紧密围绕主题展开。因此，教师在进行课程设计时，可整合单元课程，设计单元式的大项目教学。单元课程开始前，提出大项目学习任务，随后开展系列小项目学习探究活动，最后引导学生整合小项目学习内容去完成项目总任务。整个单元教学活动的设计可概括為“以大项目学习为主线，小项目学习为基石，整合基石垒宝塔”。

1.2课程设计流程

乡村小学STEAM科学课程设计主要从课标及教材研读、资源开发与学情分析、教学过程和教学评价几方面展开，具体如图1所示。

2.乡村小学STEAM科学教学设计案例

《地球表面及其变化》这一单元可以直接利用自然物进行教学活动，自然物以其具体的形象特点一下子就能吸引学生的注意力，而且还能使学生的观察保持一定的时间，便于发现问题、解决问题和掌握知识[2]。湘南山丘地区，位于湖南省南部，水热资源丰沛，土地类型多样，矿产资源丰富，因此，湘南地区的乡村教师可发挥湘南山丘地区的优势，结合地方丰富的乡土资源来进行小学STEAM科学教学设计。

2.1课标及教材研读

学期教材的各个单元内容独立，涉及生命科学、物质科学、地球与空间科学、技术与工程四个领域。前期的课标和教材研读，能够帮助教师对课程内容、教学目标等有一个整体把握。通过研读教材发现，在单元学习中，学生需整合课堂中所学的科学知识和所做的科学实验，解决一个或多个项目式问题。流水、风力等外力对土地侵蚀和岩石风化的现象在学生的日常生活中十分常见，但学生对于岩石是否会改变模样、土壤是怎样形成的、土壤中有什么、雨水和径流会侵蚀土地等几乎没有较为理性的认识。在《地球表面及其变化》这一单元中，学生通过前七课的学习，对地形地貌、土地侵蚀、岩石风化等有了深人的认知后，需将其运用到“设计和建造我们的家园”的大项目学习中。因此，教师可结合乡村资源提出“设计和建造我们的家园”这一项目任务主题，利用地方资源开展土地侵蚀、结构等小项目教学，后续带领学生完成主题任务。

2.2资源开发与学情分析

课程资源对小学生的发展乃至相关学科课程的实施状况具有独特的价值[3]。乡村得天独厚的自然资源和特有的民俗风情是乡村小学STEAM科学课程的一大优势。教师对地方资源进行考察，整理可利用的乡土资源，根据乡村学生的知识结构、综合能力和科学素养，将资源融入小学STEAM科学课程中，打造适合乡村小学生的STEAM科学课程[4]。

鉴于《地球表面及其变化》这一单元涉及大量的自然资源，如“岩石会改变模样吗”“流水对土地的侵蚀”等课涉及土地资源、水资源等，教师可以充分发挥地方优势，将乡村丰富的土地资源、水资源等融入课程。

2.3教学过程的实施

STEAM科学课程强调在课程设置和教学实施环节加强实践建设，通过实践教学来完成科学探究[5]。具有乡土特色的STEAM科学课程，从Science（科学）、Technology（技术）、Engineer（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）五个方面对科学知识和科学活动进行提炼，将STEAM所涵盖的五个内容融入到科学探究活动中。乡村小学科学教学以大项目学习任务为依托，以乡村的地方资源为参考，通过创设教学情境，以教师引导、学生主导、多元评价的方式来开展探究活动。这样的课程设计能把学生的探究活动设计成一个连续性的过程，让学生像科学家和工程师一样开展探究活动。

2.3.1创设真实情境，开发课程资源

在真实的问题情境驱动下，学生无论是在个人自主学习中还是小组合作中都能够保持较好的好奇心和行动力[6]。情境的创设，在课堂教学中具有重要作用，有利于唤醒学生的主体性，使其积极参与到探究活动中。

我们将结合湘南山丘地区的特点，在学校附近找一座有河流经过的山，周边有村民居住、地势较平缓且草木不是很茂盛的丘陵地带，作为学生实地考察的区域。从乡村实际生活出发，创设乡村学生熟悉而又充满未知的情境，激发学生的学习兴趣和探索欲望。

2.3.2讓情境发挥价值，实现多学科融合

在乡村小学STEAM科学教学中，通过实地观察并认识干湿土壤，用文字或图画的形式记录对干湿土壤的观察，认识土壤是由大小不同的颗粒、腐殖质、水等组成的，认识到土壤与生命的关系，认识到土壤对人类生产生活的重要意义。同时利用生活中的资源设计土壤沉积实验，让学生对土壤分层的外在变化和原因有整体的感知。将这些具有当地乡村资源特色的探究活动与总目标关联，整个过程结合各学科的知识和特点，体现跨学科性，兼顾深度与广度，具备趣味性和可操作性等特点，最后“设计和建造我们的家园”。教师以解决一个现实中的问题一如何建造我们的家园为起点，单元学习前提出“建造我们的家园”主题任务，探讨建造家园需考虑的自然因素（河流、土地等）。前期，学生通过对土地、河流、岩石、地形等的观察和系列模拟探究活动，认识到地球表面的地形特点、自然力量引起的地表变化等，从而将自然力量列人到设计建造家园需考虑的因素中。基于前期的探究活动和已获得的科学知识，学生需设计模拟家园、选择地形、选择家园位置以及建造房屋材料等。

学生在熟悉的生活情境中进行像科学家一样的探究过程，有利于其对自然力量与土地的作用、土壤与生命的关系、土壤对人类生产生活的重要意义等形成更深刻的认识。同时，将这些具有当地地方特色的探究活动与总目标关联，整个过程结合各学科的知识和特点，体现跨学科性，兼顾深度与广度，具备趣味性和可操作性等特点。

2.4多元化教学评价

具有乡村特色的小学STEAM科学教学评价表现为评价主体多元化和评价内容的多维化。评价主体多元化体现为主体的包容性，乡村小学STEAM科学课程的评价主体可以是教师、学生、家长等。评价内容多维化体现在乡村小学STEAM科学课程的评价内容以课堂实施效果、学生知识的获得、动手能力、创新能力、科学素养的提升等为参考，不以传统的考试成绩作为科学教学的唯一评价标准，其目的在于促进学生的全面发展。

在小项目学习过程中，以即时的形成性评价为主，初步完成“家园”设计后，以学生互评、教师评价、家长评价等方式进一步完善设计。大项目任务的实现，从方案设计和实施上将Science（科学）、Technology（技术）、Engineer（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）五个方面深人融合，提高学生的探究能力和解决问题的能力。同时，小组团结协作，综合所学科学知识，考虑房屋建造的地理位置、环境、结构、取材等因素，整合现有资源设计家园。多元评价帮助教师进一步完善方案，培养学生对土地的情感，树立学生的土地保护意识，使学生认识到耕地保护的重要性。

3.结语

我们以单元课程为单位，通过对地方乡土资源的开发和学情分析，整合单元内容，提出“以大项目学习为主线，小项目学习为基石，整合基石垒宝塔”的课程设计理念，针对湘南山丘地区的区域特点来进行乡村小学STEAM科学课程设计。STEAM教育理念下的乡村小学科学课程并不是单一的课堂教学，而是基于现实的生活化教育和终生化教育，旨在让乡村学生经历像科学家和工程师一样的科学探究过程，获得对事物更为理性、科学和系统的认知，在科学素养和综合素质获得提升的同时，培养学生综合运用各学科知识来解决实际问题的能力。诚然，在乡村小学STEAM科学课程的设计和实施过程中面临着：科学教师STEAM素养不高、学生的工程素养不足、既贴近乡村小学生生活又能引发思考的情境创设难度较高等问题。然而，STEAM教育理念在乡村小学科学教育中的运用是一条充满挑战且光明的探索之路，更是一条意义非凡之路，必将激励我们进一步勇敢前行。

（本文作者刘江琳、邓可意、薛媛、刘泓希均系湖南第一师范学院教育科学学院科学教育专业学生;本文通讯作者许兰系湖南第一师范学院教育科学学院副教授，理学博士）

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2017.

[2]方淑恩.利用农村自然环境开展科学教育的探讨[J].成才之路，2015（11）：34-35.

[3]张凯.农村小学科学课程资源的开发与利用[J].实验教学与仪器.2014（01）：56-57.

[4]吴明禹.小学阶段STEM教育的课堂设计研究[D].西南大学，2018：25-26.

[5]张宏.基于STEM教育的科学教学实施要点探究[J].小学教学参考，2018（18）：76-77.

[6]苏聪.基于STEM教育理念的小学科学教学设计研究[D].华中科技大学，2019：32-36.