基于STEAM教育理念的小學科學課程教學策略探究

朱春燕

在不斷推進新課程改革的背景下，越來越多的小學科學教師開始重視將教學過程中的跨學科聯讀及多維管理，其中最引人注目的就要數STEAM教育理念在小學科學課程教學中的滲透應用了。所謂STEAM教育理念，就是強調在學科教學中將Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Art（藝術）以及Mathematics（數學）這五方面的綜合性知識融入進來。雖然小學科學是一門基礎類的學科，但是學科中不論是知識覆蓋范圍還是知識容量，均在同學段課程體系中比較突出，并且盡管小學科學不是一門常規的考試科目，但是卻能夠對小學生的知識體系構建及基礎認知素養形成具有較大的影響。因此，小學科學教師有必要在教學過程中融入STEAM教育理念，以此來使課程教學在跨學科聯動及多維管理中實現對小學生科學素養及綜合能力的有效提升。

一、趣味化課堂教學，促進學生科學探究興趣

小學科學教師要想提升課堂教學質量，那么就需要想盡一切辦法激發學生的學科學習興趣。小學生正處于發育階段，此時形象思維為他們的主要思維認知方式，學生無法深刻理解一些理論性較強且比較抽象的知識。而小學科學課程中需要學生學習的內容較多，且具有一定的抽象性，如果教師只是采取以往傳統灌輸的方式為學生講解理論知識，那么不僅難以激發學生對科學課程的學習興趣，還會導致學生無法掌握科學知識，也感受不到科學學科所蘊含的魅力。因此，教師在教學過程中需要對小學生的實際情況進行充分的考量，結合小學生特有的貪玩好動、好奇心強等特點優化調整教學方法，讓學生置身于一個愉快、輕松的科學課堂學習氛圍中，進而主動參與科學知識的學習，使學生成為學習的真正主體，進而促進教師教學有效性的提升。

例如，在對小學科學蘇教版六年級上冊中“物質的變化”這部分內容進行教學時，教師在教學時可以引導學生圍繞“小蘇打和白醋的變化”這一內容進行學習。為了能夠激發學生的學習興趣，教師可以結合教學內容，為學生構建趣味性極強的“瓶子吹氣球”實驗。在開始實驗之前，教師可以先用趣味化的語言引導學生：“老師的真實身份其實是位魔術師，我可以用塑料瓶將氣球吹大，大家相信嗎？”此時，課堂中的大部分學生均表示不相信及不可能。針對這一情況，教師不需要著急為學生做出解釋，而是拿出準備好的實驗材料：小蘇打、白醋、氣球、空塑料瓶。隨之，教師在講臺上完成“魔術”表演：在空飲料瓶中倒入白醋，在氣球內裝入小蘇打，并將氣球套在塑料瓶上。教師完成這一系列操作的過程已經吸引了學生們的注意力，此時教師再提出問題：“大家覺得塑料瓶能夠吹起氣球嗎？”班級中部分學生均表示：“不可能，要有氣體才能夠吹起氣球。”教師在學生的討論中，引導學生見證“神奇時刻”，在教師將氣球提起后，氣球立馬被塑料瓶“吹”了起來。學生在教師這種趣味化的教學方式下，逐漸對科學學科知識的學習產生濃厚的興趣，進而不斷提升對該課程的學習主動性。

二、設置問題驅動，促進學生科學探究素質提升

新課程標準中明確提出，小學科學教師需要在教學活動中重視對學生探究技巧與方法掌握的引導，使學生能夠通過參與課堂學習感受到探究的樂趣，并且能夠在參與探究后獲得成就感。學生只有學會了研究的方法，并且愿意積極加入到探究獲得中去，那么才會掌握更多的科學知識，才能夠感受到科學知識中的魅力。在科學課堂教學中，教師通過為學生設計真實的問題，能夠引發學生積極參與到科學世界的探究活動中，使得學生能夠高質量、高效率地完成整個探究過程。在STEAM中所涉及的五大學科均有個共同的特點，即教師能夠借助問題這一媒介開展教學活動。如，教師在開展數學學科教學中通過構建問題，能夠引導學生論證與推理數學知識，實現對學生邏輯推理能力的培養。而在小學科學教學課堂中借助問題進行教學，能夠引導學生將某個科學結論或科學發明作為需要探究的問題，并且將與問題有關的科學背景作為探究的情景，使學生能夠結合課堂中所學的知識猜想結論后進行驗證，進而實現對學生科學態度即科學精神的培養，使學生能夠掌握如何完成自主探究的方法。

例如，在對小學科學蘇教版六年級下冊中“踏上健康之路”這部分內容進行教學時，針對這部分內容中有關于睡午覺能夠調節身體機能這一知識點進行教學時，教師可以為學生構建以下問題情景：（1）為什么人需要睡午覺？（2）睡午覺與人所處的環境溫度之間有關系嗎？問題驅動方式是STEAM教育理念中技術學科教學中的常用模式，教師通過提出問題后引導學生結合問題查閱資料，并借助資料獲得室內溫度與睡午覺之間所存在的關系。在梳理出問題的答案后，教師可以結合STEAM教育理念中工程學科的教學要求，引導學生采用動手實踐的方式去對自己的猜想進行驗證，而學生在實踐過程中需要運用溫度計去測量體溫，并將測得的數據用統計學的知識進行分析，以此來得出室溫、人體疲勞程度及睡午覺的之間有著直接關系，而這一過程也需要學生將所學的數學知識運用起來。問題是STEAM教育理念的核心，小學科學教師需要在教學過程中合理地運用問題驅動的教學模式，通過構建形式多樣、內容豐富的問題，進而引發學生對身邊科學問題的觀察、了解與探究，實現對學生科學探究素養的有效培養。

三、構建實踐探究活動，促進學生科學實踐素養提升

檢驗真理的唯一標準源自于實踐，小學科學課程的教學需要教師能夠在STEAM教育理念的引導下為學生開展具有針對性的實踐訓練。一方面，這種實踐活動的開展能夠引導學生完成對教材所學知識的驗證；另一方面能夠使學生學會運用課堂中所學的知識，達到學以致用的教學目的。STEAM教育理念中五門學科的實踐要求各不相同，且均具有自己學科的優勢，因此在小學科學教師開展實踐訓練教學時，可以將其他四門課程的訓練模式融合在一起。以此來充實小學科學課程的實踐訓練過程，更高效地實現實踐訓練的目標。新課程標準中要求教師需要積極組織學生參與實踐訓練活動，讓學生能夠積極參與動手實踐，使學生在觀察、調查、比較、分析以及操作的過程中掌握豐富的學科知識，實現學科素質的有效提升。同時，教師借助實踐訓練需要培養學生的交流能力、合作能力及創造能力，為培養出高素質人才奠定基礎。

例如，在對小學科學蘇教版五年級上冊中“簡單電路”這部分內容進行教學時，為了能夠讓學生深入了解與電路有關的知識，并且能夠對教材中提出的科學理論進行自主驗證，那么教師就可以在開展課堂教學時結合STEAM教育理念中工程學科的實踐訓練要求，引導學生結合教材及生活經驗，完成簡單的電路實驗方案設計。在實踐訓練過程中，教師可以把學生劃分為幾個學習小組，讓組員在組長的帶領下完成分工探究，對連接電路過程中所出現的問題進行積極的解決，并且能夠借助合適的工具及方法完成對簡單故障問題的處理。總之，在STEAM教育理念指導下設置小學科學實踐訓練活動，需要教師能夠指引學生在提出問題、尋找證據、解決問題的過程中獲得豐富的經驗，進而促進學生創新思維的發生，使學生不僅能夠高效完成實踐訓練活動，還能夠提升學生的團隊協作探究能力。

四、開展項目化教學，促進學生大局觀形成

目前，小學科學教學內容均是單元化的方式呈現，教材中先讓學生完成對淺顯科學現象的認識，進而再過渡到對復雜現象及原理的學習，最終在單元的總結部分帶領學生完成綜合性的應用，并且在各個單元的知識學習中，會零散地穿插一些應用案例的介紹。從目前的小學科學課堂實際教學情況來看，學生從科學課堂中所學習的知識技能僅僅只能用來解決一部分與學習內容相似的生活實際現象，學生無法靈活運用所學知識去解決所有的生活問題。往往學生只有在經歷了一個漫長的單元學習后才能夠串聯起所有的學習內容，但是在學生真正運用所學知識解決生活問題時，依舊在思維方式、學科知識運用、實施計劃等方面缺乏大局觀。因此，教師需要為學生開展項目化科學教學，使學生能夠站在宏觀的角度去看待所要學習的與科學有關的知識內容，進而使得小學科學課程單元的學學習更具象、更明確、更具有操作性。

例如，在對小學科學蘇教版五年級下冊中“形狀與結構”這部分內容進行教學時，教師通過構建項目化的學習活動，能夠使學生在單元學習的初始階段就明確該單元的研究對象及研究目標，即圍繞“橋”，能夠全方位地認識“橋”的結構、外觀、材料等，并且能在教師的指導下結合實際的學習需求即研究方向實施項目研究，最終通過親自動手制作的方式呈現出與一座“橋”有關的所有研究成果。教師在教學過程中通過調整與梳理單元結構，并且在課堂上借助實際的項目任務作為驅動，能夠引導學生對“形狀與結構”這一單元的知識要點及技能進行全方位的考慮，進而促進學生統籌思考“大局觀”的形成，使學生能夠有結構地開展科學實踐活動，使得學生的科學課程學習變得更具實際價值。

五、設計交流分享環節，展現學生科學發現成果

科學發展的最終目的就是為了能夠“使用”。以交流分享的形式將科學研究的成果進行推廣，并獲得他人的認可，能夠有助于將他人所提出的意見及建議用于對研究成果的改進，進而使研究的成果能夠成為能進行“使用”的“產品”，這同樣也體現了科學學科領域的價值。教師在STEAM教育理念的指導下開展小學科學課程教學，需要加強學生之間的交流與分享，能夠為學生提供充分展示自己科學發現成果的機會，這不僅能夠有助于學生充分認可自己的學習成果，還能夠使學生在與同伴的分享與交流中發現自己學習存在的不足之處，使學生能夠感受到科學學科的魅力及價值。

例如，小學科學課程的課堂教學往往是通過對話的形式開展的，因此教師可以在教學課堂上為學生構建一些表演、情景等形式的交流分享，讓更多的小學生均能夠參與到科學學科的學習中，將自己的特長與科學學科的結合展現出來。在結束課堂教學活動后，教師可以借助現代信息技術為學生構建課外實踐活動，使學生能夠借助各種網絡平臺將自己參與課外實踐活動時的經過、感受以及完成的作品等分享出來。

總而言之，在不斷加快的全球化進程及文化多元化進程背景下，科技逐漸成為一個國家增長綜合國力的關鍵因素，而國家及社會未來的發展則需要依賴于教育這個內在的驅動力。STEAM教育理念在小學科學教育過程中的積極運用，能夠促進學生系統化地學習跨學科知識，使小學生能夠在努力打破學科之間所存在的壁壘過程中提升自身的各種能力，最終成長為一名擁有良好競爭優勢的綜合性人才。