小學科學教育貫徹STEAM理念的策略初探

摘 要：STEAM是一種以先進技術和知識為基礎的現代教育理念，有別于傳統的單學科、重書本知識的教育方式。注重現代創新思維培養的STEAM教育理念，能夠加快產業結構升級，培養大量高技術人才。文章結合具體的實踐經驗，探討了在小學科學教育中貫徹STEAM理念的策略，如：實踐操作性策略、學科立體滲透性策略、學科思維導圖策略、實景模擬策略等。以期能夠提高小學科學課堂教學的效率，培養學生對科學的興趣。

關鍵詞：STEAM理念；小學；科學教育

STEAM是一種以先進技術和知識為基礎的現代教育理念，有別于傳統的單學科、重書本知識的教育方式。它的前身是STEM，即科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）學科的整合，后期加入了Arts，也就是藝術，這樣就變得更加全面，更能體驗豐富的文化藝術。STEAM是通過問題學習、項目學習、工程設計等方式將科學、技術、工程、藝術和數學五門學科進行融合的教育，促使教師在教學過程中更好地進行跨學科融合，鼓勵學生能夠跨學科解決問題。STEAM關注的重點在于培養學生的創新、探究、批判性思維的能力，其中心重點則是讓學生具有優秀的創新能力。這恰好是我國要培養的新時代人才必備的基本科技素養。

一、STEAM教育理念的特點

跨學科、整合性是STEAM區別于傳統的分科教育的中心特征，融合STEAM具備新的核心特征：跨學科的綜合性、體驗性、探究性、情境性、趣味性、合作性、設計性、藝術性、驗證性等。

二、在小學科學教育中貫徹STEAM理念的策略

（一）實踐操作性策略

小學科學實驗操作能力的培養在國家教育指導意見及課程標準中都有較明確的要求，新課標對此也提出了很高的要求。它們都闡述了科學實驗室的利用與開發，更直接指出教育主管部門和學校應投入更多經費建設學校的實驗室，并配備好與課程接軌的器材，做到每所學校擁有實驗室和儀器室。由此可看出小學科學實驗操作能力培養的重要性。

實踐操作也是STEAM的重要特點，體現在課程設置和教學實施過程中。科學本身也是一門實驗性非常強的學科，需要通過實驗的方式來學習驗證及掌握前人所研究得到的結論。學生常常依靠動手操作來體驗、認識、理解世界。學生在實踐的過程中獲得的感觀體驗是教師的言語講授所無法替代的。因而，要充分挖掘教材內外的相關內容和資源，引導學生積極參與實踐操作活動，讓學生體驗“實踐”的快樂，讓他們愛上動手與思考。

如：“讓我們來造一張紙”的教學活動。

實驗項目：造一張紙

實驗目的：了解紙的制作過程和工藝，關注其中蘊含的STEAM知識。

實驗總結與評價：活動設計充分貫徹STEAM教育理念，體現“操作過程創新思維培養”，重視學生體驗科學探究的過程，結合小學生認識事物的特點和規律，把知識教學融入培養能力、情感、態度的過程中，圍繞“以探究為核心”的理念進行教學設計和活動組織，體現STEAM教育的綜合性、科學性、實踐性。綜合人文、歷史、技術、數據與操作于一體，有助于培養學生的科學素養，引導學生形成珍惜資源、愛護環境的意識。

在該實踐活動當中，學生熱情高漲，積極思考，達到了實踐活動的目的。

（二）學科立體滲透性策略

STEAM提倡學科之間、所學知識與生活實際之間的聯系。換言之，科學學科與小學其他學科關系密切，科學學科可以為其他學科做貢獻，其他學科也可以為科學學科做貢獻，也就是通常所說的學科整合。而這里的“學科整合”有兩重意思：一是科學自身知識的縱向整合；二是不同學科的橫向整合。STEAM教育理念中明確提出了跨學科的項目學習方式，鼓勵科學教師運用于教學實踐中。科學課與數學、語文、綜合實踐活動等課程有著密不可分的聯系。科學課的實踐活動學習過程有數學方面的數據處理，實踐操作記錄需要語文合適而優秀的言語表述，觀察日記要做到圖文并茂且富有藝術性。利用同一學科、多個學科知識之間的整合，引導學生創新利用各種途徑去學習，讓學生理解各學科知識并不是孤立存在的，而是像一個魔方一樣縱橫交錯、相互融合。

（三）學科思維導圖策略

STEAM強調學習的遷移、知識的應用，就是從生活實際出發，聯系所學知識，活學活用。對于小學科學教學來說，強調學習的遷移、知識的應用，最重要的是引導學生掌握科學的思維方法，為學生搭建起一座連接“知識”和“能力”的橋梁。而要實現這一目標，有效的方法就是運用學科思維導圖進行教學與啟發。學科思維導圖運用圖文并茂的技巧，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。它能充分運用人的左右腦的機能，利用記憶、閱讀、思維的規律，協助人們在科學與藝術、邏輯與想象之間平衡發展，從而開啟人類大腦的無限潛能。

教師作為引導者，要為學生提供更豐富、更合理的思維材料，對學生進行思維訓練，讓學生體驗“思維”的靈活，學會思考。

比如，教學《形狀與抗彎曲能力》一課時，筆者采用分組實驗的方式，引導學生探究不同形狀、厚度、寬度等材料的抗彎曲能力如何，引領小組討論抗彎曲能力可能與什么有關，先作一個假設與猜想，并把各自的想法記錄下來，進而思考如果改變這些條件又會產生怎樣的效果并進行驗證，進一步引導學生建立學科思維導圖。

（四）實景模擬策略

STEAM重視學生對待科學知識與社會生活的情感態度的培養。因此，在小學科學教學中，要寓教于樂，以更加生動的形式普及科學知識，讓學生體驗“情感”的力量，愛上科學。而營造良好的實驗環境及情景，就是培養學習良好科學學習情感的重要方法。筆者常用信息技術軟件制作情景模擬課件，利用軟件系統將教學設計方案轉化為教學課件，主要包括案例相關信息的錄入、事件流程的梳理、事件推演的設計等，為每個環節設計場景。

例如，根據課程主題運用互聯網技術模擬天氣環境并進行相應的表演，這也是STEAM的一種特色方式，它把科學知識、科學方法、科學研究精神和科學生活理念通過戲劇的情節、表演的形式展現出來，引導學生體驗科學、學習科學和激發學生對科學的好奇與興趣，同時也可以滲透有藝術設計與德育意義的重要內容，如“低碳”“環保”等時代命題。表演的學生會組成一個團隊，利用課余時間排演科普劇，在生動有趣的表演中學習科學知識，體會科學、藝術與生活的緊密聯系。

（五）社會性聯系策略

在新課標的課程評價方案中，本次課標明確細化了學習評價的幾個具體維度，增加科技與社會、環境關系的互動和思考，包括：科學知識、科學態度、科學探究以及科學、技術社會與環境。在最后這一維度中要求培養小學生具有思考科技與社會的關系，增強社會責任感，用科技解決社會問題的思維。

（六）實踐活動設計科學性策略

一個優秀的科學教學設計需要，要以培養學生解決問題和創新能力為目標，并為學生建立科學解決問題的基本思路：①提出問題；②作出假設；③設計一個公平實驗；④進行實驗；⑤收集和記錄數據；⑥說出你的結論；⑦深入研究。這是科學研究的7個基本步法，是將科學與工程、技術、數學、藝術、社會等等綜合組織起來，是把眾多的知識點有機連接成一個綜合的縱橫空間立方整體。

（七）團隊優化組合策略

STEAM最好的學習途徑是建立學習小組，也就是通過做項目而組建自己的團隊，教師參與到學生的活動過程，引導學生根據項目任務選取合適的同學優化組合。所以，需要考慮各個組員的各自特長，取長補短，互相促進，形成一個有效的整體。如教科版五年級科學下冊《馬鈴薯在液體中的沉浮》一課的實驗操作，學生在教師的指導下根據就近原則組成實驗小組，自主推選組長，并由組長根據實驗操作需要安排各個組員的主要工作：器具管理與準備、實驗記錄、實驗操作、總結發言等。

總而言之，STEAM提倡的是一種基于先進技術的教學理念，根據這個教學理念實施相應的教學策略，既能讓學生親自動手完成他們感興趣的、與生活相關的學習，又能讓學生從這個過程中學習、掌握各個學科知識并加以整合，從而提高學生的科學素養與能力。

參考文獻：

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