例谈STEAM教育理念下的课程整合策略与实践
【摘要】下一代人才的创新能力决定了国家的未来，出于时代的需要，STEAM教育已成为我国教育改革的趋势。文章以有关环境科学的SETAM课程——《让城市更清洁》为案例，介绍了教材的整合方式和课程实施过程，并对其特点和教学价值进行了分析，以期为小学教师开发STEAM教学资源提供借鉴。
【关键词】垃圾分类；STEAM；案例开发；小学科学
一、问题的提出
随着世界信息化、经济全球化的深入和科学技术的快速进步，为了适应新时期创新人才培养的需要，STEAM教育已成为我国教育改革的趋势。各地纷纷出台相关政策要求开展STEAM教育项目或开设 STEAM课程[1]。
STEAM 教育是基于科学、技术、工程、艺术和数学教育的跨学科教育。作为一种超越传统的教育模式，STEAM教育主要是基于项目和问题的学习，引导学生运用跨学科知识，通过合作与实践，完成主题项目和解决生活中的难题。能增强学生的动手能力和实践能力，有助于激发学生的创新思维[2]。
然而小学阶段并没有相应成熟的教材落地，课程资源的开发显得十分必要。作为一线教师，如何选题？如何整合教材？如何有效实施？带着这样的问题，笔者设计并开展了有关环境科学的SETAM课程——《让城市更清洁》，以本课为例谈谈对小学STEAM课堂教学实践的认识与体会。
二、教材的开发
《让城市更清洁》教学内容源自教科版小学科学六年级下册科学教材《环境和我们》单元和JA教材《我们的城市》。
教科版的科学教材根据学生认识发展的过程为线索，设计垃圾的收集、怎样处理垃圾、如何从根源减少垃圾和如何做好垃圾分类和回收这四个方面教学活动，分4课时学习。根据教材的安排，学生要经历研究“我家一天的垃圾”，认识垃圾的数量、成分，对处理垃圾的科学方法进行相对全面的了解后，对保护环境进行思考并付诸实际行动。教材体现了“3R原则”的运用方法，但并未明确提出这一概念。JA教材中，与垃圾问题有关的内容课题名为《让城市更清洁》，相比科学教材，教学内容并无减少，并且增加了“3R原则”的学习和应用，并加入与之相关的社会职业知识，教学时间上仅安排了1课时。（教材内容对比详见表1。）
表1 教材内容对比
科学教材JA教材
课题教学内容课题教学内容
一天的垃圾调查家庭垃圾每日产生的数量，了解垃圾都有哪些种类让城市更清洁1.了解垃圾问题现状，学习3R原则
2.认识解决垃圾问题的根本措施
3.进行垃圾分类活动
4.了解与垃圾分类有关的职业
5.签署优秀市民宣言
垃圾的处理了解填埋垃圾的环境污染问题，探索克服环境污染的方法
减少丢弃和重新使用研究处理垃圾的更有效办法：减少丢弃、重新使用和回收利用
分类和回收利用认识垃圾分类的重要性，实际进行垃圾分类活动
通过教学内容，我们了解到科学教材侧重于让学生亲身经历科学探究过程，培养学生的科学素养；JA教材则侧重于学生对环境问题的思考、培养学生的社会责任感，二者皆有长处。从教学时间和教学实际考虑，两种教材也都有所欠缺：科学课安排4课时需要学生2周时间完成学习，从思维的连贯性角度考虑，并不利于学生思维的发展。从学生的学情分析，六年级的学生在四、五年级的其他课程中，对垃圾的种类、垃圾问题的现状以及垃圾分类都进行过学习和了解，因此教学内容中的调查一天的垃圾、学习垃圾分类这些难度低、知识性大于探究性的学习内容，并不需要利用单独的课时进行研究。相反JA教材安排的课时过于紧张，实施教学时，一些环节难免走马观花，无法有效达成培养目标。大多数学生都是住在城市里的孩子，他们具有很强的接受性、广阔的视野和一定的计算机操作水平，他们有收集、组织信息和独立探索的能力，他们知道垃圾的产生对环境的破坏。学生知道苏州市正在进行垃圾分类，但并没有对城市垃圾处理方法进行系统研究。因此，笔者从了解学生学情的基础上，以STEAM课程整合的理念为出发点，制定教学目标，细化、分散和调整了教材内容，设计了本节STEAM课程。
教学目标：
科学：1.知道垃圾分类的科学依据。2.了解不同垃圾的处理方法及其基本原理。3.探討人类处理垃圾的各种方法对环境影响的问题。
工程与技术：1.提出解决问题的方案：在有限制因素的前提下，设计垃圾卫生填埋的方法。2.分组合作：通过亲自动手进行模拟实验，尝试解决实际问题，并从中获取经验或发现新的研究方向。
艺术：1.通过电脑或手绘，制作小报呈现调查结果。2.以3R原则为导向，用垃圾处理现状的实际问题促进对人文关怀的思考，并提出倡导社会改变现状的有效方法。3.以团队协作的方式参与沟通、讨论、汇报，锻炼语言组织能力。
数学：数据的收集与分析，分工合作展开一定规模的问卷调查，收集并统计数据，尝试多角度对数据加以分析。
通过对城市垃圾处理问题的研究，学习3R原则，了解了垃圾分类和处理原则，诱导学生运用综合思维来判断问题和解决问题，认识到垃圾有效处置对城市的重要作用，并启发学生认识到环境保护与城市可持续发展的重要性。
三、实施过程
1.教学思路（图2）
2.教学过程与设计意图
（1）数字引入，提出问题
显示数字16800吨：教师组织学生对16800吨进行猜测和描述，并通过图文并茂的解说介绍我国垃圾产量现状：“16800吨，约等于两个埃菲尔铁塔重量，或者说……26667个绿巨人！其实，16800吨，还等于苏州市每天的生产垃圾量！事实上，中国已经成为世界第一的垃圾生产大国，中国城市生活垃圾堆存量已经超过80亿吨，且增长速度极快。住建部的一项调查数据表明，中国三分之二以上的城市被垃圾包围……你愿意生活在垃圾包围的城市中吗？”进而提出研究问题：如何处理城市垃圾？揭题。
