STEAM教育理念下科學課教學模式探索

陳曉琳

《小學科學課程標準》明確指出，小學科學課程是一門綜合課程，能夠最有效地綜合自然科學各個領域和技術領域中最基礎的知識和技能。這與STEAM教育所強調的科學、技術、工程、藝術及數學的融合理念是一致的，兩者都注重科學素養的培養。STEAM教育作為一種新的元素融入科學教學，勢必會對原來的教學方式產生有利的影響，從而使科學教育理念、實踐操作、課程知識、教學方式等進行重新整合和創新，使各個學科和不同領域的科學知識協調性更好，進而影響整個教學過程。本文以案例研究為依托，嘗試在STEAM教育理念的引導下尋求一種新的教學模式。

一、教學理念的重整

STEAM教育理念強調科學、技術、工程、藝術及數學的理論和概念，注重科學與其他學科之間的聯系，意在構建書本中的科學理論與生活中科學實踐之間的運用體系。STEAM理念下的科學課程更加注重培養學生的科學素養，根據知識點能夠進行創新性的實驗和設計，從而獲得更大發展空間。因此，STEAM教育理念與科學教學的融合，將會促進教學實踐的實施，組成為完整的有機教學整體，在真實情境以及實際問題中培養學生綜合實踐能力，并在學習中獲取知識并運用于實踐，最終培養學生的復合思維能力。

二、實踐操作的重組

通過STEAM教育理念與小學科學在科學實踐上的重組，使理論知識與實踐操作之間相互聯系，實施基于科學問題的教學設計，使教學過程更豐富，可操作性更強，從而讓學習變得更有趣味，以此培養學生的創新和實踐能力。例如，在《雨水對土地的侵蝕》一課中，教師可以帶領學生以小小工程師的角度來建造一座防洪堤壩。首先請學生介紹自己的設計圖，接下來分組優化自己的設計，通過設計圖向教師領取實驗材料。整個操作過程都是學生自己設計自己動手，教師只是在旁解答疑惑。整個課堂真正做到了以學生為主體，把課堂交給學生，引導學生經歷一次完整的“設計—制作—測試—改進”的工程設計過程，最后通過展示活動向大家介紹自己的成果，讓每個學生都能體會到成功的喜悅。這正是STEAM課堂的魅力所在！將STEAM教育理念與小學科學實踐重組，在實踐中運用科學技術進行創作，創作出的作品具有一定的藝術性，是設計者藝術思維和創新思維的表達，最終體現的是學生對所學知識的理解、領悟以及靈活運用。

實踐上的重組更加注重科學情境的創設，注重學生動手能力和創新能力的發展，注重提升創造在科學教學中的價值。在實踐操作中激發興趣，在教師啟發下激活思維，在活躍的學習氛圍下，思維能力的發展就會水到渠成。

三、課程知識的重構

STEAM教育理念強調科學、技術、工程、藝術及數學的學科融合，也就要求在科學教學上力求創新，實現課程上的重構。小學科學與各門課程之間都有著知識上的聯系，與各門課程都可以建立知識的重構。以小學科學與數學之間的知識重構為例，教師圍繞一個真實的科學問題展開教學，學生動手操作實踐，利用小學科學課程中的科學知識和資源平臺，共同搜集學習材料，運用數學知識分析數據。例如青島版小學數學一年級下冊第九單元《統計》一課，內容是在學生已有的基礎知識和生活經驗上，讓學生經歷簡單的統計過程，并用適當的方法整理數據，產生對統計活動的興趣。這一節課如果學生缺乏生活經驗，理解起來就比較抽象。為了讓學生充分理解統計的意義，教師可以結合科學課中《校園里的植物》一課，組織學生以小組活動的形式開展實驗探究：在校園內觀察測量不同樹木的周長，分組分區域分別選擇5棵樹木進行測量。然后把各小組收集的數據進行匯總，再按照樹木周長的大小進行分類，周長30厘米的樹木有幾棵，周長50厘米的樹木有幾棵。學生參與匯總分類的全過程。然后小組討論，這些數據如何整理才能更加簡單清楚。這樣，既調查了校園植物的種類，又學會了測量統計數據，實現了兩門課程之間的深度重構。

四、教學方法的整合

在小學科學教學中，教師要運用多種教學方法激發學生的學習興趣，培養學生的科學素養。這就要求教師在課堂上不能只局限于觀察、實驗、游戲等傳統的教學方法，還要積極創新教學方法。STEAM教育強調技術教育手段的應用，目標是促進學生科學素養的提升，優化學科教學效果，構建有效課堂。在此，我們可以將技術教育手段引入科學課堂。以“植物的一生”這一單元為例，要想清楚直觀地認識植物的一生，就需要做長期的觀察實驗。這在一節課內是無法完成的，但借助現代技術，運用多媒體技術播放一株植物完整的生長過程，將植物一生經歷的變化直觀展現出來，讓學生清楚地看到植物歷經“花—果實—種子”循環往復的生命過程。另外，小學科學課本中有一些關于新型科技的知識，單純靠教師講解，學生難以理解，而運用多媒體技術，則會收到事半功倍的效果。如教學《塑料》一課時，學到塑料的再生利用，它可以制作花盆、容器，甚至可以制成新型纖維用來做衣服。對于廢棄塑料再次處理加工的過程，學生難以理解，我們可以通過視頻完整地將其演示出來，學生經過觀察后，了解了廢棄塑料經過化學和物理加工，可以變廢為寶;教師在此環節還可以進行德育教育，講解合理地對垃圾進行分類，提高材料的利用率，既保護了環境又節約了成本，一舉多得。多媒體技術的運用，將抽象的問題具體化，對于突破教學重、難點很有幫助。

五、探究方式的構建

STEAM教育強調知識的探究性、趣味性以及具有一定的挑戰性。《小學科學課程標準》指出“科學學習要以探究為核心”。要做到這一點，科學教師必須在科學課上盡力給學生開放探究的空間，構建具有引導性、啟發性的探究方式，以學生自我發現問題為導向，在有趣的實驗中，不斷提出有挑戰性的問題，并通過查閱資料、小組討論、教師引導解決問題，完成學習活動。例如在教學《有趣的磁鐵》一課時，首先，讓學生課前準備磁鐵，課堂開始后先玩磁鐵，在玩的過程中，學生可能會遇到各種各樣的問題，比如一位同學打碎了一塊磁鐵，發現斷裂面不能拼接，它們之間互相排斥。或者學生發現紅色和紅色部分吸不到一起，有阻力;藍色和藍色吸不到一起，有阻力;藍色和紅色能夠吸到一起。這時，學生就對“磁鐵”這一知識產生了濃厚的興趣。在此基礎上，教師再引導學生學習磁鐵的知識，這樣知識中的難點很快就被攻破了，學生對學習也產生了很大的興趣，課堂氣氛非常活躍。為了進一步鞏固知識，教師可以進一步設計情境，比如，如何讓不能和磁鐵吸引的塑料卡片也被吸引起來？大頭針混在沙子里，如何快速安全地揀出來？讓學生在發現問題、解決問題的過程中運用知識。在STEAM教育模式下，抓住學生的好奇心，激發學生的探究興趣，培養學生的探究意識，這也需要教師不斷創新教學方法，構建新的具有趣味性的探究方式。

六、結語

基于STEAM教育理念，構建小學科學教學模式，我們在教學理念、實踐知識、課程結構、教學方式以及探究方式五個方面進行了探索創新。科學課程的教學方式要建立在以自主探究為主要模式的前提下，實驗要基于問題式學習來設計，課堂要更加注重學生的主體地位，更加注重深化學科之間知識重構，教學方式要更加注重多樣性，幫助學生理解抽象的知識概念，形成科學的思維，掌握科學的方法，培養科學創新能力，從而有效激發學生學習科學的興趣，使學生真正獲得進步和發展。