基于STEAM教育理念探索“三基一本”馆校活动研发思路
戴聪聪[1]
（温州科技馆，温州，325000）
摘要 近几年，STEAM教育无论是在学校，还是在科技馆行业都掀起了一股热潮，成为新时代背景下重要的科普教育形式。在传统的科技馆与学校合作开展的校本课程中，往往受限于课堂，活动设计缺乏创新，且较为单一。故而将STEAM教育理念融入馆校活动，既是新思路也是新挑战。本文基于温州科技馆馆校融合STEAM教育项目“我是小小古生物学家——探秘恐龙世界”研究成果，结合STEAM教育特点分析馆校合作教育活动的设计与应用，研究并总结馆校活动的“三基一本”研发思路。
关键词 STEAM教育理念 馆校活动 “三基一本”
1 馆校活动开展现状
近几年，由于“重实践”“重自学”“跨学科”等教育思路层出不穷，科技馆与学校合作开发校本课程的需求逐渐呈“向暖”趋势。然而馆校活动研发往往存在现有展品资源难以利用、课标难以衔接、活动范围局限于教室、活动缺乏创新性与趣味性等问题，绝大部分科技馆开展馆校合作活动常常是将科技馆现有课程“搬进”教室，与在馆开展的课程区别不大。为了解决馆校活动研发难的问题，本文将基于温州科技馆馆校融合STEAM教育项目“我是小小古生物学家——探秘恐龙世界”研究成果，通过实践总结探索馆校活动研发新思路。
2 STEAM教育理念的特点与应用
STEAM是一种教育理念，有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式。STEAM教育理念是由STEM理念发展而来的，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的首字母组合而成。而后加入了艺术（Arts），形成STEAM教育理念，旨在培养学生各方面技能和认知、鼓励动手实践，从探究过程中学习跨学科知识。“科学与工程实践”是对“探究式学习”的发展与深化并形成“基于探究的实践”或“基于实践的探究式学习”是《新一代科学教育标准》的核心教育理念之一。
近年来，国内关于STEAM教育的各类创新活动逐渐“崭露头角”，诸如鲨鱼公园的科技教育、VEX机器人、乐博乐博、萝卜太辣机器人教育、3D打印的创客教育等。在学习和探索美国STEAM教育的过程中，跨学科的知识学习固然重要，但同时应该结合本国教育实情以及科技馆实际可供资源情况等因素，从而在馆校活动研发中进行资源整合与再创造。
3 项目开展情况
温州科技馆馆校融合STEAM教育项目“我是小小古生物学家——探秘恐龙世界”，是以“古生物学家探秘恐龙世界”为主题，运用国际最新STEAM跨学科融合教育理念，以班级为单位，每次40～50人，针对四年级至六年级小学生认知基础，让学习者通过角色扮演参与科学探究、工程技术实践和社会性实践等活动，开展跨学科融合的深度学习，以期发展学生高阶认知能力，提高学生核心素养。通过教育实践，研究者发现学生对小组合作学习、创作个人作品的教育活动具有浓厚的兴趣，学生主动探索、批判思考、动手实践能力明显增强。在此基础上，温州科技馆对STEAM教育活动研发展开了深入的实践和探究。
3.1 运用科技馆展品资源
温州科技馆现有展品资源中，符合“我是小小古生物学家——探秘恐龙世界”项目主题的有“恐龙的脚印”“恐龙化石”。考虑到活动安全性、道具运输、可操作性、课程效果等因素，“恐龙的脚印”与“恐龙化石”均符合课程要求，故而我们将两项展品资源均应用于此次项目中。“恐龙的脚印”该件展品体积较大且可触摸，在课程中可作为兴趣导入环节的内容之一，让学生对于恐龙脚印有具体化形象化的概念。而“恐龙化石”小巧、数量较多且方便携带，在课程中将作为实践探究环节的内容之一，便于学生动手实操。
3.2 衔接学生课标
在课程研发设计之前，除了需要对科技馆现有展品进行梳理，我们还需要根据目标群体及课程内容核定课标，在达到趣味性、探究性等课程效果的同时，衔接现阶段义务教育小学课程标准。基于STEAM跨学科性的教育理念，我们对此课程所涉及的各学科内容进行了以下整合，开展跨学科融合的深度学习。
3.2.1 《义务教育小学科学课程标准》（2017年版）
9.3 动物的行为能够适应环境的变化。
11.4 有些曾经生活在地球上的植物和动物已不复存在，而有些现今存活的生物与它们具有相似之处。
12.2 动物的生存依赖于植物，一些动物吃其他动物。
14.3 陆地表面大部分覆盖着土壤，生存着生物。
14.4 地球表面覆盖着岩石。
16.2 工程和技术产品改变了人们的生产和生活。
17.3 工具是一种物化的技术。
3.2.2 《全日制义务教育数学课程标准》（2016年版）
数与代数：亿以上的数与小数运算。
空间与图形：量与测量。
统计与概率：可能性与数据统计初步。
3.2.3 《全日制义务教育语文课程标准》（2019年版）
2.1.4 在发展语言能力的同时，发展思维能力，激发想象力和创造潜能。学习科学的思想方法，逐步养成实事求是、崇尚真知的科学态度。
2.1.5 能主动进行探究性学习，在实践中学习、运用语文。
3.3 践行STEAM教育理念
温州科技馆融合STEAM教育理念，结合科学、技术、工程、数学、艺术等多学科内容，指导学生通过观察、实践、反思等开展馆校活动，掌握课本知识点，获取观察方法、思维方式等多方面的启迪，既学会自主学习，也学会相互合作。
3.3.1 科学（Science）&数学（Mathematics）——兴趣培养与知识建构
四年级至六年级孩子的认知处在从具体运算阶段向形式运算阶段发展时期，思维仍然需要具体事物的支持。他们对自然界和科学具有较强的兴趣，具备生物与环境关系的基础知识，具有一定信息获取与加工能力。他们对恐龙这一话题充满好奇和求知欲，接触过恐龙有关的绘本、动画片、玩具模型、小游戏等。故而在课程开始之前，我们通过播放《侏罗纪公园》《云南发现2亿年前的化石》《神奇的古生物学家》等视频精彩片段引起学生注意、激发学习兴趣、引发共鸣，创建问题情境；而后通过头脑风暴的形式，激励学生提问。与此同时，为了增强学生的体验感与代入感，我们给学生们分发了古生物学家装备材料包，包括考古帽、马甲以及手套。
通过借助多媒体以及角色扮演的课堂形式，让孩子们对该课程有了初步了解。由于四年级至六年级的小学生，具有基础的科学主题文献阅读能力，具有一定的科学探究意识但科学探究能力还不强，具备通过证据来简单论证与推理的能力，了解生物与环境关系的基础知识，还具备亿级及以上数学概念与运算能力。然后，我们利用《化石是怎么形成的》的动画，让学生们感知与理解科学概念，了解化石成因和过程；通过课文及课外材料阅读，让学生们获取与整理恐龙生活与环境知识，并学习运用亿级以上数学概念简单推算恐龙演变的时间跨度。在知识建构的过程中，让学生学会运用所学的科学与数学知识，获取信息解决问题，规范学生科学探究的过程，训练学生科学探究的能力。
3.3.2 技术（Technology）&工程（Engineering）——开展实践与协同合作
四年级至六年级的小学生能力日益发展，他们很关心事物的构造、用途与性质，对于工具技术也很感兴趣，已具备基本的技术工具使用能力，能够区分人工世界与自然世界，具备一定的规划能力与合作能力，并且具有通过物质材料进行设计与建造的工程能力。根据以上年级段的学生特征，我们在带领学生挖掘恐龙化石之前设计了任务单《古生物学家手册》，让学生组成小组探讨并确定恐龙化石挖掘的时间（季节）、地点、交通、工具、探方设计、记录工具与交通工具、化石保存、安全装备、挖掘时的注意事项等完备的挖掘方案。在真实情境中，小组合作，综合运用科学与技术知识，完成化石挖掘工程实践和恐龙化石复原工程实践，从而训练学生的工程思维与工程实践能力，培养团队合作精神、问题解决能力和创新创造能力。
3.3.3 艺术（Arts）——成果展示与多元评价
完成探究实践后，评价与总结这一环节也是至关重要的。四年级至六年级的小学生，具备一定的语言表达能力，能很好地将自己的作品呈现并分享给别人。但学生往往容易出现只讲结果，不讲过程，以及表述缺乏科学规范性等问题。在自己感兴趣的事情方面如果能得到他人的支持与赞扬，会进一步增强他们的勤奋感，会对该领域（古生物科学）产生更加浓厚的兴趣。我们借助评价量表开展小组互评，以及小型的成果展品秀，让学生对其作品形成过程进行阐述，与同伴分享学习与实操经验，以此发展学生科学表达的语言能力及所学的科学概念的运用能力，并从中学会客观地评价他人作品及作品形成过程。
3.3.4 目标反思与拓展延伸
课程的最后，我们希望学生对该项馆校合作活动能够学有所用，我们留出一定的时间让学生自我反思，从课堂基础知识铺垫开始到动手实践再到成果展示，反思“是否掌握了有关化石的知识，是否积极参与了化石的挖掘与复原工程”等，将每一环节的收获与建议记录在《古生物学家手册》中，也利于今后课程的再升级与再研发。同时，我们还给学生们再次观看了一段电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的片段，并抛出问题“无论是电影中的‘恐龙公园’或是丰富多彩的‘恐龙展览’毕竟都是往日的遗骨，或者是古生物学家们根据从化石中获取的信息以及科学想象之后人工艺术再现的恐龙形象，那么，真正的恐龙到底什么样呢”，形成开放式课堂收尾，让学生们发挥想象，独立思考，自主学习，解决科学问题。
4 项目研究成果
通过开展温州科技馆馆校融合STEAM教育项目“我是小小古生物学家——探秘恐龙世界”，研究并总结出以下适合馆校合作活动研发的新思路。
4.1 活动主题与现有展品资源对接
科技馆与学校合作研发活动，不仅要考虑科技馆现有资源，还要考虑学校义务教育课程标准。在科技馆现有展品资源方面，我们可以从活动主题出发，结合活动安全性、道具运输、可操作性、课程效果等因素，对展品资源进行初步筛选。而后在活动预演和试讲过程中，调整可利用展品清单。通过结合展品构建学习情境，改变以往“展览”展品的形式，给展品赋予生命，让学生在课堂上就能与展品对话与互动。
4.2 活动主题与课标对接
馆校合作活动研发不仅要在授课内容与授课方式上有效提升学生学习兴趣，还应该对接义务教育课程标准，遵循客观教育规律，努力建设与现代社会发展相适应的课程，在培养学生思想道德素质、科学文化素质等方面发挥应有的作用。
4.3 以受众群体为本融合STEAM教育理念
在结合科技馆现有展品资源及学校义务教育课程标准的前提下，活动研发将更多地从目标受众群体的年龄、受教育程度、学习方式、学习特点、学习能力等因素宏观考量，并按照受众群体的共性与特性编排相应的活动方案，以受众群体为本实施基于STEAM教育理念的跨学科授课模式。
5 结论
综上所述，科技馆与学校合作活动研发设计可以按照“三基一本”的思路，即“基于科技馆现有展品资源的体验”“基于学校义务教育课程标准的授课框架”“基于以受众群体为本的STEAM教育理念的实践探究”，为学校提供不同于课堂教学的授课方式、学习形式，有效发挥科技馆自身展品资源优势与教育特长，实现科技馆与学校结合活动项目研发的可持续性发展。
参考文献
［1］《什么是真正的STEAM教育？》，http：//www.360doc.com/content/16/0811/06/908278_582375913.shtml，2016年8月11日。
［2］Hubert Dyasi、Derek Bel、刘润林：《透视科学中的探究及工程与技术中的问题解决——以实践、跨学科概念、核心概念的视角》，《中国科技教育》2017年第1期。
［3］朱幼文：《基于科学与工程实践的跨学科探究式学习——科学馆STEM教育相关重要概念的探讨》，《自然科学博物馆研究》2017年第1期。
［4］周文婷：《基于展品资源，引进STEM教育理念，对接课标——科技馆“馆校结合”项目开发的思考与实践》，《自然科学博物馆研究》2019年第1期。
［5］《深入了解：关于STEAM教育你所不知的——直击美国STEAM教育》，中国教育装备采购网，https：//www.caigou.com.cn/news/2016112540.shtml，2016年11月25日。
[1] 戴聪聪，温州科技馆展教员，研究方向为科学教育。