依托STEAM教育理念進行實驗教學

◇韓晟杰（江蘇：蘇州市楓橋中心小學）

在新課程標準頒布與實施的背景下，小學階段的科學教師正致力于打造新型的課堂教學模式，推動了科學教學的質量與效果不斷優化。需要注意的是，由于科學知識覆蓋面較為廣泛，為高效開展科學實驗教學工作，教師應關注STEAM 教育理念，基于學生對科學知識的理解，促進學生不斷提高自主探究能力。

一、STEAM教育理念的應用特征

（一）覆蓋知識點眾多

STEAM 教育理念的重要特征是跨學科、綜合性、實踐性，涉及多門學科的多類知識點。STEAM 教育是集科學、技術、工程、藝術及數學知識于一體的綜合教育，以上五類知識點相互融合，最終形成了STEAM 教育理念。應用STEAM 教育理念，能為學生展開綜合性教學，幫助學生吸收更多先進的教育資源，不斷增強學生的知識應用能力。

（二）實用性特征顯著

在傳統的教學模式下，學生所能接受的科學知識點十分單一，無法在現實生活中進行應用。為了引導學生結合現實生活開展科學學習，教師可將STEAM 教育理念引入教學課堂，根據學科知識點所具有的實用性特征，引導學生解決現實問題，激發學生的參與學習活動的興趣。

二、在實驗教學中滲透STEAM 教育理念的價值

（一）提高學生實驗活動參與度

在促進STEAM 教育理念與小學科學實驗教學融合的過程中，對學生實驗探究能力的培養，是教學改革的重要方向。通過滲透STEAM教育理念，學生的課堂主體地位更加凸顯，學生在實驗活動中的參與度也會不斷提高，在對于問題進行分析和論證的過程中，學生可以發現解決現實問題的方法。

（二）創新實驗活動設計形式

依托STEAM 教育理念創新教學模式，教師可以結合學生的實際學習狀況與學情特征，合理設定科學課堂實驗活動，豐富實驗活動設計形式。如此，既能充分激發學生參與科學實驗活動的興趣與求知欲望，又能讓學生在動手操作的過程中獲得成就感，增強自信心。此外，通過對實驗現象的觀察，學生可以了解事物內在特征與發展規律，還可以為他人提供幫助，進而加深對于所學知識的認知程度。

（三）增強學生實踐能力

小學科學實驗教學活動具有較強的實踐性特征，在教學過程中融入STEAM 教育理念，學生既可以掌握基礎性的科學知識，又可以將所學知識靈活運用到現實生活中，不斷提高實踐能力。這就要求教師應合理安排好課堂教學時間，精心設計課程方案，并對實驗方案進行深入研究，依托信息技術設備，促進教學改革與實踐探究活動取得最優化的整體效果。

三、依托STEAM教育理念推進科學實驗教學

（一）組織趣味性實驗活動

在組織開展實驗教學工作以前，教師應深入解讀教材內容，立足教材為學生設計合理的實驗活動，幫助學生加深對教材所涉知識的理解程度，實現自主探究能力以及創新性思維能力的提高。在對實驗活動進行具體設計時，教師應從學生年齡特征、性格特征與興趣愛好出發，引領學生積極參與實驗活動，凸顯實驗教學的指導性作用。此外，教師應著力打造趣味性實驗活動，激發學生的參與興趣，引導學生逐漸形成科學思維，學會運用所學知識解決現實問題。在參與實驗教學活動的過程中，學生的多項能力均能得到鍛煉和提升，這正是將STEAM 教育理念應用到實驗教學中所具有的獨特優勢。

例如，在《點亮小燈泡》一課教學時，教師可以組織學生參與“制作簡單開關”這一實驗活動，依照預設實驗目標—確定實驗方案—確定實驗開展方案—進行成果展示—交流與優化等流程完成實驗。其一，教師應明確實驗目標，即制作一個簡單開關，并對于小燈泡的照明情況進行控制；其二，教師應對方案進行設計，預先了解學生對于家用燈泡照明控制開關的印象與興趣，之后引導學生結合個人興趣展開思考：要設計一個照明開關需要應用哪些材料？應如何設計與制作？在此過程中，學生的獨立思考能力以及創新創造能力都能有所增強；其三，教師可指導學生繪制開關裝置草圖，在激發學生動手興趣的同時，幫助他們順利地將所學知識應用到實驗過程中；其四，教師指導學生依照草圖展開制作，由于制作過程與最初的想象出入較大，學生在動手制作的過程中會面臨一些問題，在此過程中，學生會不斷克服困難，從而增強自主探究能力；其五，待學生制作完成后，教師可邀請班內學生逐一上臺演示個人的制作結果；其六，結合演示過程中發現的問題，組織學生相互交流，協商改進策略，促進生生間思維碰撞，從而不斷提高他們的獨立思考能力及解決問題能力。

（二）融合分組教學法

在教學過程中，分組教學法是教師常用的教學方法。在參與組內協作的過程中，學生可以與同伴進行互動交流，不斷增強實踐操作能力，并向同伴傳遞新的思路。需要注意的是，教師應當為學生設計一些趣味性的實驗任務，幫助學生建立起良好的互動交流關系。

例如，在進行《礦物與我們的生活》一課教學時，教師可以運用STEAM 教育理念展開課程教學。其一，預先設定實驗任務，即探索礦物和人類生活之間的關系。其二，將學生分成小組，引導學生結合個人興趣進行組內投票，選擇對何種類型的礦物進行探究。其三，制訂實驗方案，指導學生制訂觀察方案，自主選擇觀察工具及信息搜集渠道，明確組內成員的職責，在實驗方案中寫明搜集內容涉及哪些方面，明確上述問題后，再制作一份具有小組特征的觀察記錄單。信息搜集這項工作需要班內學生利用課余時間進行，之后小組成員彼此進行交流，整理與匯總相關數據內容，并將獲取的數據填寫在觀察單上。在這一過程中，學生可以充分發揮個人優勢，并學習他人的長處，增強集體合作意識。其四，組織班內討論，要求各組選派代表上臺展示本組的搜集結果，表達觀點、提供證據、進行論證，幫助學生形成實事求是的態度。學生在對組內成果進行分享時，應盡可能詳盡地進行描述，教師應分析各組的任務完成情況。在此過程中，學生可以收獲快樂，內化知識。

上述活動順利結束以后，各學習小組可參考其他小組的實踐結果，對于本組完成過程中的不足之處做出總結，并將相關信息補充填入記錄單，進而繼續改進。此外，教師應正確且及時地為學生提供引導，幫助學生積極展開思考與討論，共同提升歸納總結能力及協作探究能力。

（三）引入現代信息技術

在組織開展實驗教學時，教師應持續融入新穎的內容，持續激發學生的好奇心，助力學生始終擁有參與實驗活動的積極性。在實際組織開展實驗教學時，教師應促進實驗活動與互聯網技術的融合，將原本抽象的內容用小視頻形式直觀地呈現給學生。除此之外，教師還可以運用多媒體技術對科學知識點做出補充，讓學生獲得更多的學習途徑，幫助學生吸收更多科學知識。應用多媒體技術組織開展實驗教學工作，可以豐富學生的個人想象力，提升學生的邏輯思維能力。

例如，在進行《地球、月亮與太陽》一課教學時，教師應著重鍛煉學生的科學思維能力。具體而言，教師可以運用STEAM 教育理念設計授課步驟：先明確課堂教學目標，即引導學生在參與實驗的過程中理解三者間關系。之后，教師可設計實驗方案，應用現代教學設備輔助開展教學工作，為學生打造生動的課堂學習環境，讓學生在教室內就能了解晝夜變化的現象。教師可以借助網絡精選相關教學資源，在課堂上播放預先準備好的相關內容。教師在選擇教學素材時，可以將學生所處城市的風光設定為背景圖片，在課堂上向學生展示，指導學生觀察白天的不同景象，增強學生的內心感觸。此后，教師可以與學生共同進行模擬實驗，對地球、月亮與太陽三者的運動規律進行模擬，進而組織學生交流與討論，讓學生領會其中的規律，并對于生活中的常見現象做出解釋。然后，教師要為學生提供動手演示操作的機會，讓學生借助模擬儀器自行操作，領悟太陽與月亮的位移規律。在此過程中，教師應對學生進行問題引導，如為何我們所在的城市會產生白天與黑夜交替？當我們的城市夜幕降臨之際，其他所有的城市也都是如此嗎？眾所周知，地球會圍繞太陽旋轉，那么太陽會圍繞誰旋轉呢？最后，教師可以進行成果展示，引導學生在參與科學學習活動的過程中，對現實生活中存在的一些現象進行思考，從而讓學生深刻理解其背后蘊藏的科學規律，形成良好的創造性思維。

（四）將生活事例充當素材

科學知識來源于現實生活。教師在為學生授課時，不僅要向學生傳授知識，還要運用STEAM 教育理念，結合現實生活為學生提供引導，將科學知識和生活實際緊密結合，并應用于生活。學生在對科學知識進行探索的過程中，會出現大量的疑問、思考、研究與實踐。為此，教師在開展科學教學時，應著力培養學生自主思考意識，并在教材的基礎上，拓展教學內容。由于小學生年齡尚小，對于事物充滿著好奇心，教師可以將生活事例與科學知識結合起來，幫助學生擴大認知范圍，吸收所學知識，增強綜合能力。

在科學教學中，教師要合理設置探究和實踐環節。例如，在《生活中的電》一課教學時，教師可以聯系生活實際，組織學生開展討論，啟發學生積極思考，讓學生在實踐與思考中，加深對科學知識的理解。教師可以為學生設置以下問題：你所理解的電是什么？在日常生活中，電是以什么樣的形態存在的？用電可以做些什么，可以舉例說明嗎？教師可以在課堂上引導學生進行思考，并以小組為單位進行合作，引導組內成員開展討論，鼓勵學生表達自己的觀點，并用一些簡易實驗佐證。完成討論后，以小組為單位進行匯總，用書面形式對組內開展實驗的具體過程、相關依據與最終結論進行闡述。這樣的實驗活動，可以幫助學生理解電在日常生活中的重要作用，并形成節約用電的良好美德，獲得理想的教學效果。

總而言之，小學科學實驗教學的實踐與探索，仍有待于進一步優化和完善，需要廣大教師積極探索、彼此配合、共同努力。我們要將STEAM 教育理念深度融入教學過程，促進科學實驗教學的持續優化，只有這樣，才能實現科學教學的育人目標。