STEAM教育模式在小學科學教學中的應用研究

張明

摘? 要：STEAM教育理念在當下的科學學科教學中有著比較廣泛的運用，旨在突破科學、技術、工程、藝術和數學等五大學科的壁壘，以跨學科的方式將碎片化的知識相互聯系，形成統一的整體，讓學生領悟科學知識的實用性。因此，小學科學教師需重視STEAM教育理念在科學學科教學中的滲透與運用，積極探索建構STEAM教育理念下科學學科新型教學模式的有效策略，以達到優化小學科學學科教學的目的，推進創新教學的開展。

關鍵詞：STEAM教育；小學科學；跨學科

科學學科是具有綜合性特征的自然學科，其課程內容與藝術、工程、技術以及數學等領域的知識存在較緊密的聯系，使得這一學科的課程教學與STEAM教育存在較強的契合度。因此，教師應當以科學學科教學為陣地，引入STEAM教育理念，在科學學科的教學過程中，以STEAM教育理念為指導，展開教學資源、教學思想、教學方式等方面的整合，以提高科學學科教學的品質，并提高學生的科學學科綜合素養。

一、STEAM教育與科學學科的融合發展態勢分析

STEAM是科學、技術、工程、藝術和數學五大學科相整合的簡稱。STEAM在教育領域不斷發展的過程中逐漸形成了一種新型的教育理念或教育模式，重在通過跨學科的方式引導學生進行綜合性學習，培養學生的多學科素養與綜合能力。STEAM教育滿足了新課程理念的要求，讓學生成為課程教學的主角，而教師則發揮著引領者與指導者的作用，培養學生主動挖掘知識信息、創造性運用信息解決問題的能力。因此，STEAM教育重在培養學生個體的學習能力，這對小學階段的人才培養教育產生了影響。如今，STEAM教育與科學學科的整合運用在小學教育中形成了比較明顯的教育發展趨勢，這也是推進小學科學教學模式創新的重要途徑。傳統的知識傳授方式難以讓學生體會到科學知識的魅力，很難讓學生真正產生科學學習與探索的興趣。而STEAM教育重在培養學生的動手能力，將其與科學學科教學相融合，可以為學生的科學學習活動提供良好的教育理念支撐，即STEAM教育支持學生在親自動手操作的學習過程中學習與掌握科學知識，并創造性地運用科學知識，從而提高小學生的科學學科素養與學習能力。

因此，小學科學教師可以基于STEAM教育理念，建構起新型的科學教育模式，推進小學科學教育的全面、健康發展。

二、小學科學學科中STEAM教育模式的應用策略

為了培養學生的科學素養與科學探索能力，小學教師愈發重視科學學科的創新教學。在這一背景下，STEAM教育理念的滲透與運用為科學學科的創新教學提供了有力的支持?；诖耍P者依托教材，主要探討小學科學學科教學中STEAM教育模式的建構與運用策略。

1. 以學習專題為指引展開科學教學活動

當前，在科學學科的學習過程中缺乏對碎片化知識的系統學習，所獲得的知識點難以形成一個完整的知識結構。這一問題會影響學生學習科學知識，提升個人科學素養。而STEAM教育模式注重將碎片化知識進行有機地整合與統一，可以改善上述的科學學科教學問題。為此，教師要注重幫助學生合理選擇某一學習主題或專題，引導其展開有方向、有意義、系統性的科學探索學習，激發學生的求知欲，發揮探索精神，將自己即將要探索和解決的問題與已有的知識經驗進行有機聯系，從而快速解決問題。

例如，在教學教科版《義務教育教科書·科學》（以下統稱“教材”）五年級下冊“蚯蚓的選擇”這節課時，教師可以為學生設計“蚯蚓的身體結構”這一學習專題，并為學生設置探索性問題或者學習任務。首先，教師可以讓學生親自捉蚯蚓，在捉蚯蚓的時候了解它們的生活環境，并將其記錄下來。其次，教師可以讓學生針對自己捉來的蚯蚓進行細致地觀察，把握蚯蚓的身體結構的特點，并嘗試用簡圖將它們的形態形象而又具體地描畫出來。在這個過程中，教師可以鼓勵學生自主提出問題，并對自己提出的問題進行探索與解決。有的學生提出了疑問：“蚯蚓的身體結構與它在大自然中的適應能力有什么關系呢？”針對這一問題，教師可以引導學生觀察蚯蚓的身體運動及其對外界條件（如水、外力等）的反應，并根據自己的觀察結果進行思考與分析，得出結論。最后，教師可以讓學生將蚯蚓與其他動物進行比較，進一步深化學生對“蚯蚓”的認識。有的學生將蚯蚓與蝸牛進行對比，在對比與分析的過程中了解動物身體結構的異同。

在這樣的探究過程中，STEAM教育理念下的專題學習形式將碎片化知識進行了有機整合與統一，不僅鍛煉了學生的觀察能力，還在無形中培養了他們的比較與分析能力，有利于學生養成科學探索的良好精神品質。

2. 以小組合作探究學習活動推進科學教學

在小學科學學科STEAM教育模式的建構與運用過程中，教師應注重推進小組合作探究學習活動的開展，讓學生以小組合作的形式圍繞科學學科的重點教學內容展開探究性學習活動。

例如，在教學教材四年級下冊“認識幾種常見的巖石”這節課時，學生可以在小組合作探究的過程中遵循以下幾個步驟展開探索與研究性學習。（1）看一看。學生可以調動眼的感官作用，觀察和了解巖石內外的顏色，并將其記錄下來。（2）摸一摸。學生可以觀察與了解巖石的結構層理，把握不同巖石的結構特點，并將其記錄下來。（3）刻一刻。學生可以觀察與了解不同巖石的硬度，并將具體的硬度記錄下來。（4）滴鹽酸。觀察不同巖石與鹽酸之間的反應，觀察其反應現象，并記錄下來。每名學生可以根據小組的具體記錄內容進行分析，嘗試對自己所觀察的幾種巖石進行合理的分類，再針對巖石的具體分類，進入更深層的探索學習過程中（如了解巖石的形成環境、巖石的具體名稱、巖石在生活中的用途等）。由此，學生對巖石有了一定的認識，有利于增強學生對自然科學奧妙的探索興趣，培養其調動各感官作用展開探索的主動學習能力。

STEAM教育模式下的小組合作探究，讓學生在相互協作與交流的科學探索過程中更深刻地體會科學知識的魅力，并提高學生獲取科學知識、解決科學學科問題的效率。

3. 開展創造性的小學科學實踐活動

小學科學學科STEAM教育模式的最大特點是“做中學，學中思”。教師應根據這一特點設計有效的教學活動方案，引導學生展開充滿探索性與創造性的實踐活動，以培養具有創新意識的人才，讓學生懂得實踐是檢驗真理的唯一標準，使其學會從自身的實踐過程中獲取知識、領悟知識，并且讓他們能夠做到創造性地運用知識來解決實踐中遇到的問題。

例如，在教學教材三年級下冊“影子的秘密”這節課時，教師可以引入生活中的“影子燈”這一實例，組織學生根據所學的“影子”相關的科學知識，參與制作影子燈的創意比賽活動，比一比誰制作的影子燈更具創意，更美觀，實用性更強。在這一創意比賽中，學生的科學探索意識增強，他們的創新意識得到了很好的激發，有利于學生在探索與研究“影子燈”的設計與制作的過程中逐漸形成良好的探究能力。

小學科學學科STEAM教育模式的建構與運用能夠有效培養學生的創新意識及探究能力，教師應注重以實踐活動為載體，推進小學科學學科的跨學科教學，實現小學科學學科STEAM教育的育人目的。多學科知識的有機整合已經成為當前學科教學的重要發展趨勢，使得教師愈發重視引入跨學科的教育模式，引領學科教學的創新發展。而STEAM教育模式無疑滿足了這樣的教育需要，教師可以將其引入小學科學學科的教學之中，能夠實現科學、工程、藝術、技術和數學等多學科之間的跨學科融合教學，有利于培養學生多方面的素養與學習能力，促進他們全面健康地成長。

參考文獻：

［1］蘇樂. STEAM視角下的小學《科學》教學設計研究［D］. 曲阜：曲阜師范大學，2017.

［2］徐敏科. STEAM概念下小學科學教學中培養學生創新力的探討［J］. 小學科學（教師版），2019（2）.

［3］傅杭超. STEAM概念下小學科學教學中如何培養學生的創新力［J］. 知識文庫，2020（3）.