探索中成长,一堂STEAM课程案例的观察记录与思考
这篇观察记录聚焦“探索中成长”主题,呈现了一堂STEAM课程的实践全貌,课程以项目式学习为载体,学生融合多学科知识,从构思方案、动手搭建到反复调试,全程主动探索,面对结构不稳、功能失效等问题,他们组队协作,在试错中调整思路、突破困境,不仅完成作品,更提升了创新思维、问题解决能力与团队协作意识,记录者由此反思,STEAM课程的核心是以探索为纽带,让学生在实践中内化知识,实现能力与思维的双重成长,为学科融合教学提供了鲜活参考。
为深入了解STEAM课程在小学阶段的落地实践,我走进了XX小学四年级(2)班的课堂,全程观察记录了以“自制雨水收集器”为主题的STEAM课,这堂课将科学、技术、工程、艺术与数学知识巧妙融合,让学生在动手实践中解决真实问题,展现出STEAM教育独特的育人魅力。
情境导入:从生活问题出发,点燃探究欲
上课铃响后,老师没有直接讲解知识点,而是播放了一段校园视频:暴雨过后,教学楼门口积水严重,低年级同学不小心滑倒;操场的雨水顺着跑道流走,校园绿植却因干旱蔫了不少。

“同学们,视频里的场景大家都见过吧?雨水白白流走太可惜,还带来了小麻烦,我们能不能设计一个工具,把雨水收集起来浇花、冲厕所呢?”老师的提问瞬间激起了学生的讨论。
“可以用大桶接!”“大桶放在地上容易被风吹倒!”“能不能让雨水自动流到花盆里?”孩子们七嘴八舌,从“为什么要收集雨水”延伸到“怎么收集更方便”,原本抽象的科学问题,变成了他们迫切想要解决的生活难题——这正是STEAM课程“以真实情境驱动学习”的核心。
小组协作:跨学科思维的碰撞与融合
接下来是小组协作环节,每个小组拿到了任务单:设计一款能收集雨水、过滤杂质,且能自动灌溉绿植的收集器,材料包括塑料瓶、吸管、纱布、剪刀、量角器等。
观察中我发现,每个小组的分工都体现了STEAM的跨学科特性:
- 科学担当:负责查资料,讲解“雨水过滤的原理”“重力引流的作用”;
- 工程担当:动手搭建收集器的框架,比如用剪刀裁剪塑料瓶,用胶带固定吸管;
- 数学担当:用量角器测量吸管的倾斜角度,计算收集器的容量,确保雨水能顺利流入花盆;
- 艺术担当:给收集器绘制图案,有的画了云朵雨滴,有的设计成卡通动物造型,既美观又能提醒同学“这是雨水收集器”。
“星空队”遇到了难题:吸管连接的出水口总是漏水,组员们没有立刻求助老师,而是围在一起讨论:“是不是接口没粘牢?”“要不要用纱布缠一圈?”“会不会是吸管角度太陡,水流太快冲开了胶带?”最后他们调整了吸管角度(数学计算),用双层纱布加固接口(材料特性),成功解决了漏水问题——这一刻,科学知识、工程技术与数学思维在实践中无缝衔接。
问题迭代:在试错中深化理解
课程进行到一半,不少小组的收集器出现了“水土不服”:有的过滤效果差,收集的雨水里混着树叶;有的灌溉速度太慢,绿植喝不到足够的水。
老师没有直接纠正错误,而是引导学生“做小实验找原因”:“把不同厚度的纱布放在漏斗里,看看哪种过滤效果最好?”“调整吸管的粗细,观察水流速度有什么变化?”
孩子们立刻动手测试:有的小组对比了单层纱布和双层纱布的过滤效果,发现双层纱布能挡住更多杂质,但水流速度会变慢;有的小组把吸管剪粗,水流变快了,却容易把土壤冲走,他们找到平衡点:用双层纱布过滤,同时在出水口加一个“分流器”(剪开的吸管分叉),让雨水均匀浇在绿植根部。
这种“试错—调整—再试错”的过程,正是STEAM教育培养学生“问题解决能力”的关键——没有标准答案,只有更优的解决方案。
成果展示:创意与能力的双重绽放
成果展示环节,每个小组上台介绍自己的雨水收集器:
- “阳光队”设计了“分层收集器”:上层过滤杂质,中层储存雨水,下层连接自动灌溉管,还在顶部加了一个“防溅帽”,避免雨水溅出;
- “云朵队”的收集器带有“水位报警器”:用橡皮筋和小铃铛做触发装置,雨水满了就会响铃提醒同学换水;
- “绿叶队”则把收集器做成了“绿植造型”,和校园环境融为一体,既实用又美观。
台下的同学认真倾听,时不时提出疑问:“你们的报警器会不会被风吹响?”“分层收集器怎么清理杂质?”台上的学生从容解答,甚至现场演示调整方案,整个过程中,孩子们的表达能力、逻辑思维和创新意识都得到了充分展现。
观察反思:STEAM课程的价值所在
这堂STEAM课结束后,我最大的感受是:STEAM教育不是科学、技术等学科的简单叠加,而是让学生在“解决真实问题”的过程中,学会综合运用知识,培养跨学科思维。
从观察记录来看,STEAM课程真正做到了:
- 以学生为中心:老师不再是知识的灌输者,而是引导者,给学生足够的空间去思考、试错、创新;
- 培养核心素养:从动手能力到合作能力,从问题解决到创新思维,每一个环节都在锻炼学生的综合素养;
- 连接生活与学习:让学生明白,课本上的知识不是用来考试的,而是可以解决生活中的实际问题,真正体会到学习的意义。
走出教室时,我看到“星空队”的几个孩子还在围着收集器讨论:“要是能加个太阳能水泵,阴天也能灌溉就好了!”这一刻,我知道,STEAM课程种下的探究种子,已经在他们心中生根发芽。