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STEAM教育理念是在STEM教育理念的基础上发展而来的，它在科学(Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的基础上又加入了艺术（Art），是技术工程教育和艺术人文教育的融合，旨在推动技术驱动的教学创新。 我国目前科学教育资源适合开展 STEAM 教育的场所有校内的选修课或校本课程，此外，在校外的青少年活动中心、少年宫、科技馆也有开展的条件。新《义务教育小学科学课程标准》中明确提到，要发挥各类科普场馆的作用，因地制宜设立定点、定时、定人的科学教育基地，便于学生在课程实施过程中进行参观和学习。为达到科学教育这一目标，各国科学教育界日益关注 STEAM 学科的交叉融合，提出以整合的教学方式使学生掌握知识和技能，并能进行灵活迁移应用，解决现实问题。STEAM 教育是一种以任务或问题驱动、融合多学科的实践教学模式，这种跨越学科体系的学习方式适合非正式环境下的科学教育，所以在科技馆教育中融入STEAM 教育是具有可行性和必要性的。科普教育活动是科技馆教育的重要组成部分，工程类主题的教学活动更容易形成真实问题或任务。 现在小编就向大家简单介绍工程类 STEAM 教育活动开发的基本流程以及融入STEAM理念的关于风力发电机的科普活动设计案例。 工程类 STEAM 教育活动开发基本流程  1、情景导入 情境导入一般都要遵循两个基本原则：生活化场景，真实性问题或任务。结合学生常见的生活场景引发学生思考，最终形成问题或任务。 2、分组协作 依据要解决的问题或任务，对学生进行分组，一般为 2-3 人一组较好，突出 STEAM 教育强调的合作和分享特征。 3、绘画或会话 通过学生的绘画或者针对教师的提问的讨论或者回答，教师了解学生的实际水平和可能存在的问题，同时也增加学生抽象思维能力、艺术表达能力、沟通交流能力。 4、探究分析 学生依据问题或任务进行假设或操作，并利用材料进行探究和验证。 5、设计、制造与评价 依据探究结果，进行基于任务的设计，完成制作，并在不同小组间进行比赛、分享和评价。这既是对探究后的实践性拓展，也是检验学生学习成果的有效途径。 案例分享 教学内容选取  选取中国科学技术馆3层B厅智能家居中的风力发电机展品，该展品是由三种不同扇叶的风力发电机和机械能转换为风能的装置组合而成，将科普知识点锁定在风力发电机的扇叶上，围绕由于扇叶不同，最终影响电力转换效率来形成探究问题。 教学活动受众 小学五、六年级学生 设计目标 知识与技能： 认识风力发电机基本构成，特别是扇叶的材质和数量对电能转换效率产生影响的知识点，加深对控制变量法的理解和实践。 方法与过程： 通过参与游戏、探究实验，在教师的引导下，完成风力发电机的识别、比较、搭建、绘制设计图等内容，加深学习者的学习和娱乐体验。 情感、态度、价值观： 提高学生对风力发电机以及新能源的关注。 活动材料 活动采用小型风力发电机模型、LED 灯、电压表、吹风机、剪刀、双面胶、画纸和笔。  风力发电机设备 由于风力发电机远离日常生活，所以扇叶的材料选择了生活中的常见材料。一方面，使得风力发电机更贴近学生生活；另一方面，可以激发学生思考生活中的其他材料是否可以用来作为扇叶。此外，还考虑了扇叶材料的易获得性，选择了快递包装盒、垫板等。  （a）垫板；（b）快递盒；（c）包装盒；（d）口罩布 设计流程与内容 整个风力发电机教育活动分为四个阶段，从引入到认识风力发电机，再到探究扇叶的材质和数量，最终自行设计风力发电机。依据活动设计目标，采用 STEAM 教育，融合科学、技术、工程、艺术和数学，具体设计流程如下： 01.阶段目标：利用竞赛心理进行分组， 创设教学情境， 营造情感氛围  02.阶段目标：认识风力发电机的外形构成，以及扇叶个数、形状的不同  03.阶段目标：学生自行设计探究实验，完成实验并记录数据，分组汇报  04.阶段目标：实现工程教学目标，通过绘画获得学生掌握程度的反馈  该活动设计是工程性较强的主题，不仅突出了 STEAM 教育中的“工程”内涵，更是串接和融合科学、技术、艺术和数学的有效手段。活动设计的每个阶段只涉及 STEAM 中的部分学科知识，这样的活动设计不会因为涉及学科要求过多，而让学生产生畏难情绪。但是整体活动，包含了 STEAM 的方方面面，使学生运用到 STEAM 各个学科的认知和能力，为最终设计自己的风力发电机，进行了思考与探索。特别是第4阶段，不仅要考虑绘画中的美观、对称，还要考虑扇叶材质、数量等数学和工程问题，更要考虑支架对扇叶支撑的技术问题，这是多学科融合的最高级体现。 注：以上案例来源于第二届STEM+创新教育学术交流研讨会会议论文集——基于 STEAM 教育的风力发电机教学活动设计。 |
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