基于STEAM教育理念的小學科學課程實踐研究

曾斌

小學階段的科學課程實踐，以培養學生綜合素質為主要方向，旨在使學生成長為具備科學探究精神的高素質人才，肩負起建設新時代社會主義事業的重任。STEAM教育理念在小學科學課程實踐中的應用，可以發揮多學科知識融合的教育模式優勢，幫助學生從不同的視角理解科學知識，進一步提升教學效果。STEAM教育理念打破了常規課堂教學模式的束縛，將科學、技術、數學、藝術等學科知識進行有機融合，營造有益于學生綜合素質發展的教學環境，可以促進其信息素養、創新意識、實踐能力發展，培養學生成為綜合型高素質人才。在小學科學教學中應用STEAM教育理念，可以將科學理論知識與不同的學科知識進行融合，利用學科知識的相互支撐和補充優勢，激發學生的學習、思考、實踐等興趣，從而提高科學課堂教學效果，促進小學生的綜合素質全面發展?；赟TEAM教育理念，本文解讀了相關教學理念內涵，分析小學科學課程實踐中存在的問題，深入研究基于STEAM理念的小學科學課程實踐策略，旨在幫助小學生更好地學習和掌握科學知識。

一、STEAM教育理念

（一）理論概述

STEAM分別代表科學、技術、工程、藝術、數學，STEAM教育即一種多領域融合的綜合教育體。STEAM教育理念主張打破學科界限，比如，科學與技術融合、技術與工程融合、藝術與工程融合，數學與藝術融合等。一些專家學者在教育實踐中，將不同的學科知識進行融合，研究出了以STEAM理念為核心的教學模式，即以具體的學習項目為紐帶，豐富教學內容，讓學生獲取新知識，掌握新技能，形成新思維。STEAM教育理念以跨領域知識作為人才培養的出發點，致力于對學生進行綜合而全面的培養，促使學生逐漸成長為綜合型高素質人才。

（二）理念內涵

從宏觀角度分析STEAM教育理念，可以了解到其與傳統的單科、注重教材教育方式有明顯的區別，STEAM教育理念具有重實踐、跨學科概念的特點，立足多方面的綜合型人才培養目標，在教學中融合不同領域知識內容，可以培養學生的綜合素質，提高其核心競爭力。STEAM教育理念與素質教育的目標有相似之處，均提倡培養高素質人才，從微觀的角度分析，可以了解該理念主張重建課程文化、知識體系、教學模式，利用跨學科教學優勢，構建開放性、主體性、情境性、關聯性、發展性教學格局。STEAM教育理念的核心目標是培養全面發展的綜合型人才，提倡通過開展不同形式的教學活動，將不同領域的教學內容進行融合，讓學生通過動手實踐，提升自我思維、創新、團隊協作等方面的能力。簡而言之，STEAM教育理念以激發學生的好奇心為起點，以培養學生綜合素養為重點，以塑造綜合型人才為終點，是一種跨學科性質的綜合教育理念，具有較高的研究和應用價值。

二、小學科學課程實踐中存在的問題

（一）學生學習興趣較低

學習興趣是學好科學知識的重要前提，學生只有在興趣的驅動下，產生源源不斷的內部學習動機，才能深入理解所學知識，在積極主動的實踐和探索中發展自我科學素養。然而，在講解科學知識的過程中，有些教師選擇單方面向學生傳遞知識，忽視了提高課程教學的趣味性，導致學生的科學學習興趣較低，不利于營造學習氛圍濃厚的課堂環境。

（二）課程資源有待開發

科學課程資源是滿足學生學習需求和教學實踐的基本條件，積極開發建設優質課程資源，能進一步豐富課堂教學活動，開闊學生的學習眼界，不斷豐富其認知。然而在具體的教學過程中，一些教師過度依賴教材，未能結合實際情況開發易于學生接受的課程資源，導致科學課堂教學模式呈現出單一性特點，學生難以增長見識。

（三）師生之間缺少互動

師生之間的互動和交流具有重要的教學意義，不僅可以幫助教師把握學情，而且能使學生明確學習方向。但有些教師在講解科學知識的過程中，未能注重與學生進行互動，所提出的教學問題也比較直白和簡單，無法激起學生的科學探索積極性，久而久之，師生之間的互動交流越來越少，學生難以獲得明確的學習指引，教師也很難把握實際學情，不利于提高教學效果，學生也無法養成良好的科學學習習慣。

（四）實踐教學形式單一

科學實踐是培養小學生科學探究素養的重要途徑，開展不同形式的科學實踐活動，能為學生提供不同的實踐鍛煉機會，有助于激發小學生的科學探究熱情，促進其實踐素養提升。但在傳統教育觀念的影響下，一些教師未能注重開展多元化實驗教學活動，而是選擇直觀揭示實驗結果，導致實踐教學形式過于單一，學生的實踐素養也得不到培養，不利于學生的綜合素質發展。

三、基于STEAM教育理念的小學科學課程實踐策略

（一）知識整合，構建完善基礎知識體系

小學科學知識的綜合性較強，立足科學與技術、工程、藝術、數學領域的聯系，運用STEAM教育理念整合知識，可以幫助小學生構建完善基礎知識體系。教師應從實際學情出發，把握當前學生的學習和認知特點，對現有教學資源進行整合與優化，在課程實踐中融入適量的技術、工程、藝術、數學知識內容，激發學生的科學知識學習興趣，使學生能更好地進行學習，逐步完善知識體系。比如，在講解人教版二年級上冊科學“設計和制作小船”內容的過程中，首先，教師為學生講解設計和小船的理念和具體制作步驟，使學生能理解船的結構、 材料、工具選擇以及廢材處理方法。同時，教師要通過整合不類型船只的建造技術、工程、工藝、數據知識，讓學生認識到船的設計意義，同時明白船有大小、類型、用途之分，由此開闊其學習眼界，使學生能夠進行更加深入的思考，構建完善的基礎知識體系。其次，教師應根據“小船的設計標準”要求，指導學生制作小船，從載重量、動力系統、美觀等角度出發，設計一艘功能性較強的小船。同時，應整合有關小船設計和制作的不同領域知識，提出相關科學問題，讓學生通過查閱書籍，尋找問題答案，從而懂得：工程師在設計船的過程中，運用科學和技術進行設計，可以解決不同的設計問題，確保后續的造船工作穩步推進。最后，教師可以通過對比學生制作的小船，從美觀度、實用性等角度進行點評，總結其中涉及的技術、工程、藝術、數學知識，讓學生能在教師的指導下，整合所學科學知識，掌握設計和制作小船的方法，學會從不同的角度理解所學科學知識，通過整合知識，構建完善的基礎知識體系。通過在科學教學中整合知識，利用STEAM教育理念指導學生學習和思考，可以更好地幫助學生探索科學知識，培養學生良好的科學探究精神，學會多角度看待問題，逐步完善科學知識體系。

（二）開發資源，拓寬學生科學研究思路

科學知識學習離不開對問題以及現象的研究，而通過開發學習資源，能拓寬學生的科學研究思路。因此，教師應立足STEAM教育理念核心內容，為學生提供技術、工程、藝術、數學等方面的學習資料，指導學生從不同的角度思考科學問題，嘗試運用不同的知識解決學習中遇到的難題，促使學生開闊學習眼界，拓寬學習研究思路，提高解決科學問題的能力。比如，在講解人教版三年級上冊科學“鹽和糖的溶解”內容的過程中，首先，教師要呈現面粉、紅糖、鹽、沙子、濾紙、攪拌棒、燒杯、酒精燈等科學實驗用具，在介紹實驗用具的同時，開發科學課程資源，設計實驗準備活動，讓學生觀察、對比，分析不同實驗用具的用途，同時，向學生發放提純技術資料，播放有關建筑工程攪拌物料的微課視頻，利用STEAM教學理念，拓寬學生的科學研究思路，使學生知道面粉、紅糖、鹽、沙子是主要研究對象，濾紙具有過濾作用，攪拌棒能加速溶解，燒杯是裝溶液的載體，酒精燈具有加熱作用。其次，教師可以提出問題：“紅糖、鹽、沙子在水中有怎樣的溶解狀態？”鼓勵學生自行設計并開展科學實驗，尋找問題答案。教師要在實驗中給予學生不同的指導，讓其從技術、工程、藝術、數學等資料中尋找實驗靈感，拓寬科學研究思路，按照正確的方法加熱、溶解、觀察，了解具體的科學現象。最后，教師可以提出問題：“面粉溶解后的狀態接近于哪種溶液？”并整合之前提供的學習資料，為學生提供全新的科學學習資源，揭示問題中與技術、工程、數學相聯系的內容，利用STEAM教學理念，指導學生進行科學研究，使學生了解面粉的生產過程，懂得一定比例面粉能夠與水溶解，由此開展高質量的科學研究活動，拓寬學生的科學研究思路，不斷利用多領域知識解決遇到的科學學習問題，提升科學素養。

（三）聯系實際，拉近科學與現實的距離

科學與實際生活之間存在密切的聯系，從生活中的技術、工程、藝術、數學等角度入手，分析不同實例中的科學道理，可以拉近科學與現實生活的距離，優化科學教學。教師應列舉辨識度較高的生活實例，指導學生從不同的角度進行分析，深入解讀科學知識，降低學生對科學知識實用性層面的認知，發揮STEAM教育理念的應用優勢，強化學生的理論聯系實際能力。比如，在講解人教版三年級下冊科學“花 果實 種子”部分內容的過程中，首先，教師可以鼓勵學生思考現實生活中喜歡吃的水果，利用信息技術搜索呈現相關果實的圖片，講解有關種植技術、園藝、果實數量的知識，并創設生活情境，利用STEAM教育理念展開教學，讓學生從形象思維層面感受果實中蘊涵的科學知識，由形象思維過渡至抽象思維，將自己意識中的果實與科學知識建立起聯系，產生探索和研究果實的興趣。其次，教師可以利用動畫軟件呈現不同的水果種子，循環播放種子生長的不同階段，讓學生通過觀察種子生長的不同階段，體會生命真諦，懂得果實是由種子“變化”而來的，同時發現“開花”也是種子生長的必經階段。此時教師可以從花朵入手，聯系學生熟悉的“梅蘭竹菊”，從藝術角度分析花朵生長和凋零，將其與科學知識建立起聯系，使學生明白影響花朵生長的主要因素有水資源、溫度、光照等。最后，教師要將種子、花、果實進行串聯，使學生能夠明白種子要經歷萌發、生長、結果等不同的階段，從而將科學知識與現實生活建立起聯系，明白教師列舉種種事例中的科學道理，促進自我邏輯思維發展，強化理論聯系實際的能力。通過聯系學生的實際生活，利用STEAM理念創設生活情境，能讓學生能自覺將生活經驗與科學知識建立起聯系，從而降低知識學習難度，進而體會科學知識的價值，不斷豐富自我認知。

（四）趣味實驗，培養學生綜合實踐素養

趣味實驗教學能調動小學生的科學學習興趣，也是培養小學生綜合實踐素養的最佳途徑。教師可以利用STEAM教學模式，在科學實驗教學實踐中，融入設計技術、工程、藝術、數學等領域的有趣活動，讓學生在做實驗的過程中，把握科學知識與其他學科知識之間的聯系，通過動手操作，積累豐富的學習經驗，學會利用不同的資源與工具，解決實驗中遇到的問題，促進自我綜合實踐素養提升。比如，在講解人教版三年級下冊科學“橡皮泥在水中的沉浮”部分內容的過程中，首先，呈現學生熟悉的橡皮泥，鼓勵學生在做試驗前，先用橡皮泥捏出自己喜歡的形象，并據此引申出有關的手工泥塑技術、建筑工程、泥塑藝術品展覽等知識內容，利用STEAM教學模式提升科學實驗的趣味性，調動學生動手實驗的積極性。其次，教師可以引導學生觀察橡皮泥，并將自己捏好的“作品”置于水中，觀察它的沉浮，再改變橡皮泥形狀，分析變化情況，以深入研究橡皮泥沉浮中蘊涵的科學道理。在學生改變橡皮泥形狀的過程中，教師可以列舉不同的科學實驗案例，提升實驗教學的趣味性，引導學生了解排開的水量是指物體中水中排開水的體積，由此激發學生通過動手操作探究科學道理的積極性。最后，教師可以展示鐵塊、木塊，講解相關的鑄鐵、數據計算知識，將科學知識與工程、數學知識進行融合，利用STEAM教學模式提高實驗教學的趣味性，激發學生探究鐵塊、木塊在水中沉浮的積極性。同時，讓學生將改變形狀的橡皮泥、鐵塊、木塊分別放入水中，觀察沉浮現象，了解木塊的浮力要大于橡皮泥，橡皮泥的浮力要大于鐵塊。此時再講解木筏的原理，將學生的實驗探究經歷與技術、數學等領域知識建立起聯系，使學生能夠明白木筏排開的水量很大，能夠浮在水面上，由此提高科學實驗教學的有效性，培養學生良好的綜合實踐素養。

綜上所述，多學科知識的融合，是對STEAM教學理念的最佳詮釋。在小學科學課程實踐中應用STEAM教學理念，符合素質教育要求，能培養小學生成為綜合型高素質人才。在各學科知識的融合過程中，教師應注重將科學知識與現實生活聯系起來，打破各學科知識之間的壁壘，讓學生在自主探索中強化自我實踐能力，多角度看待科學知識，從不同學科的角度感受科學知識的價值，產生源源不斷的科學探索興趣，整合運用科學知識解決實際問題，促進自我綜合素質能力提升。

注：本文為福建省電化教育館課題“基于STEAM教育理念下的小學科技勞動課程的開發與研究”（課題編號：閩教電館KT21007）的研究成果。

（吳淑媛）