摘 要：小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)用STEAM教育理念開展多樣化的授課活動(dòng)，既可以豐富課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科探究意識(shí)，拓展他們自主探究知識(shí)的思路，也可以培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)觀念，提升其靈活運(yùn)用技術(shù)思維、工程思維、數(shù)學(xué)思維的能力。對(duì)此，闡述了STEAM理念的內(nèi)涵和核心特征，分析了STEAM理念在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用原則，并探究了小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)用STEAM教育理念的具體措施，以提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；STEAM理念；跨學(xué)科；科學(xué)素養(yǎng)

傳統(tǒng)的以知識(shí)講解和實(shí)驗(yàn)示范為主要授課方式的科學(xué)課程教學(xué)，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的教育要求。對(duì)此，小學(xué)科學(xué)教師需要優(yōu)化授課思路和教學(xué)方式，巧妙應(yīng)用STEAM教育理念，創(chuàng)建融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五大學(xué)科內(nèi)容的自主探究活動(dòng)，讓學(xué)生通過完成各種跨學(xué)科探知任務(wù)，更加扎實(shí)地掌握科學(xué)知識(shí)與技能，同時(shí)，形成正確的科學(xué)觀念和良好的人文素養(yǎng)。

一、STEAM理念概述

STEAM由科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五門學(xué)科的英文單詞首字母組合而成，指融合上述五大學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)容，以學(xué)生為主體，以自主探知、實(shí)踐認(rèn)知為主要途徑，以提高學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力及綜合素養(yǎng)為目的的一種跨學(xué)科式知識(shí)教育理念。在STEAM理念的指導(dǎo)下，教師需要通過開展有效的教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀念，提高其技術(shù)技能和合理運(yùn)用工程思維的能力，使其形成良好的人文藝術(shù)素養(yǎng)，同時(shí)，提升其科學(xué)推理、高效計(jì)算、深度分析的水平，增強(qiáng)其跨學(xué)科認(rèn)知意識(shí)、自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力，提高其學(xué)科綜合素養(yǎng)。

二、STEAM理念的核心特征

（一）跨學(xué)科性

STEAM理念具有跨學(xué)科性特征。在應(yīng)用這一理念的過程中，教師需要將科學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容與所要教授的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行科學(xué)整合，通過創(chuàng)建多元化知識(shí)探索活動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通，使其能夠綜合運(yùn)用各類知識(shí)與技能進(jìn)行高效學(xué)習(xí)與實(shí)踐。

（二）體驗(yàn)性

STEAM理念具有體驗(yàn)性特征，這意味著教師在應(yīng)用STEAM理念開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，需要給予學(xué)生更加自由、更加廣闊、更加開放的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)空間，讓他們充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，通過參與各種動(dòng)手、動(dòng)腦、實(shí)操類體驗(yàn)探知活動(dòng)，提高自主學(xué)習(xí)能力，提升實(shí)踐認(rèn)知、體驗(yàn)認(rèn)知和解決問題的水平，獲取更多的過程性知識(shí)。

（三）情境性

STEAM教育理念的情境性特征指的是教師需要通過創(chuàng)建各種實(shí)踐探知活動(dòng)，讓學(xué)生將所獲得的知識(shí)靈活應(yīng)用于具體情境之中，進(jìn)而更加高效地解決相關(guān)問題。另外，教師要讓學(xué)生在不同的認(rèn)知情境中，結(jié)合跨學(xué)科元素對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行深度理解和精準(zhǔn)辨識(shí)，從而提升情境化學(xué)習(xí)的效果。

三、STEAM理念在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用原則

（一）主體性原則

小學(xué)科學(xué)教師在應(yīng)用STEAM教育理念時(shí)，需要遵循主體性原則，為學(xué)生創(chuàng)造靈活、自主、開放的學(xué)習(xí)空間，激活他們的主觀能動(dòng)性，使其自覺地對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行探索與研究。另外，教師在設(shè)計(jì)跨學(xué)科探知活動(dòng)時(shí)，需要考慮到班級(jí)學(xué)生的成長特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律，既不能設(shè)置超出其當(dāng)前學(xué)習(xí)能力的探知任務(wù)，也不能布置太過簡單的學(xué)習(xí)任務(wù)，要使其通過完成跨學(xué)科探知任務(wù)，逐漸提高個(gè)人綜合能力。

（二）整合性原則

在STEAM理念的指導(dǎo)下，小學(xué)科學(xué)教師需要遵循整合性原則來設(shè)計(jì)授課活動(dòng)。教師要在授課過程中引導(dǎo)學(xué)生綜合工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)探究，讓他們在尋求解決問題的方式與方法的同時(shí)，提升融會(huì)貫通的能力。

四、小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)用STEAM理念的具體措施

（一）融合STEAM理念，制訂課程教學(xué)方案

科學(xué)教師在開展以STEAM理念為基礎(chǔ)的融合教育活動(dòng)之前，需要根據(jù)當(dāng)前班級(jí)學(xué)生的成長特點(diǎn)、求知需求、學(xué)習(xí)能力、思維水平等，合理設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)方案，為高效開展科學(xué)教育奠定良好基礎(chǔ)［1］。

以蘇教版科學(xué)一年級(jí)下冊第四單元第11課“多姿多彩的植物”為例，教師需要根據(jù)實(shí)際學(xué)情，結(jié)合STEAM理念，設(shè)計(jì)合理的跨學(xué)科授課方案。例如，教學(xué)目標(biāo)：（1）觀察校園樹木，測量樹干粗細(xì)，認(rèn)知植物基本特征；（2）觀察真花和假花，探究兩者的區(qū)別，探尋植物共有的特征。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)：（1）教師利用多媒體展示各種植物的圖片，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致觀察，初步了解植物的特點(diǎn)；（2）教師帶領(lǐng)學(xué)生觀察、觸摸、測量校園中的植物，讓他們將各種植物繪制在畫本上，突出不同植物的特點(diǎn)，同時(shí)，制作植物生長要素表格，了解植物生長所需要的各種元素；（3）教師讓學(xué)生分辨真假花卉，總結(jié)植物共有的特征。此方案中融入了科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、工程等領(lǐng)域的知識(shí)與技能，若能有效實(shí)施這一方案，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，還能提升其跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力。

（二）應(yīng)用STEAM理念，開展多樣的教學(xué)活動(dòng)

1.構(gòu)建問題探知情境，培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)

“授人以魚，不如授人以漁。”比起直接教授學(xué)生學(xué)科知識(shí)，不如讓他們掌握正確的知識(shí)探究方法，擁有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，運(yùn)用適合自己的學(xué)習(xí)方法自主學(xué)習(xí)各類知識(shí)?；诖耍谝許TEAM理念為基礎(chǔ)的科學(xué)課程教學(xué)中，教師為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探知的意識(shí)，提高他們自主思考、自主認(rèn)知的能力，可以結(jié)合單元內(nèi)容構(gòu)建問題教學(xué)情境，讓學(xué)生通過循序漸進(jìn)地解答問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)單元知識(shí)的透徹理解。另外，教師可以借助問題引導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握更加高效、科學(xué)、適合自己的學(xué)習(xí)方法，從而真正提高他們的學(xué)習(xí)能力，使他們形成正確的認(rèn)知觀念和良好的探知意識(shí)［2］。

以蘇教版科學(xué)二年級(jí)下冊第一單元第3課“神奇的新材料”為例，本課要求學(xué)生通過探索生活中各種奇特的現(xiàn)象，了解人們研發(fā)的各種新材料，知道新材料在實(shí)際生活中的用途和作用，認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)明的意義，從而形成正確的科學(xué)觀念和探知意識(shí)。對(duì)此，教師可以結(jié)合生活現(xiàn)象，融合STEAM理念，創(chuàng)設(shè)問題探知情境，讓學(xué)生運(yùn)用各領(lǐng)域知識(shí)解答情境中的問題，達(dá)成上述課程目標(biāo)。例如，教師先用多媒體播放兩個(gè)生活中的視頻，即荷葉滾水珠視頻、蠟燭灰上滾水珠視頻，讓學(xué)生觀察水珠在滾動(dòng)過程中出現(xiàn)的奇特現(xiàn)象，并回答以下問題：（1）水珠在荷葉上和在蠟燭灰上滾動(dòng)時(shí)出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？（2）此種現(xiàn)象有哪些特點(diǎn)？之后，教師再根據(jù)學(xué)生的答案引出與新型納米技術(shù)材料相關(guān)的知識(shí)，并提出思考題，如納米材料的特點(diǎn)是什么？納米材料與荷葉滾水珠現(xiàn)象有哪些關(guān)聯(lián)？納米材料可以起到哪些作用？人們可以將納米材料應(yīng)用到哪些領(lǐng)域之中？針對(duì)上述問題，教師需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合科學(xué)現(xiàn)象、生活現(xiàn)象，運(yùn)用想象思維、遷移思維、技術(shù)思維進(jìn)行思考和解答。此外，教師還可以拓寬學(xué)生的認(rèn)知視野，讓他們自主分析鋼化玻璃、隱形飛機(jī)、復(fù)合木材等新材料的特點(diǎn)及用途，借此培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

2.探究內(nèi)在發(fā)展規(guī)律，提高邏輯思維能力

科學(xué)教學(xué)不僅要讓學(xué)生知道各種科學(xué)現(xiàn)象的基本概念和基本理論，還要讓他們了解現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)在邏輯和原理，知道其發(fā)展規(guī)律，從而透徹理解科學(xué)知識(shí)，真正掌握相關(guān)理論的本質(zhì)內(nèi)涵。對(duì)此，教師可以應(yīng)用STEAM理念，利用各種圖表工具，開展深度探知活動(dòng)，以此來培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和深度學(xué)習(xí)能力，提升其科學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量［3］。

以蘇教版科學(xué)三年級(jí)下冊第一單元“植物的一生”為例，此單元講述了植物從種子發(fā)芽，到幼苗長大，再到開花結(jié)果的生長過程。教師為了讓學(xué)生真正了解植物生長的規(guī)律，掌握植物各個(gè)生長階段的相關(guān)知識(shí)，可以利用多媒體課件，結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)開展規(guī)律探究活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，提升其認(rèn)知能力。教師可以用多媒體設(shè)備播放黃瓜和番茄這兩種植物的生長過程視頻，采用輔助性講解的方式，讓學(xué)生知道種子發(fā)芽所需的條件、植物根莖葉的作用、不同植物開花的特點(diǎn)、植物常見傳粉方式、不同植物果實(shí)的特征等知識(shí)。之后，教師再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表、生長過程表、條形統(tǒng)計(jì)圖等圖表工具，記錄視頻中植物的整個(gè)生長周期，通過分析圖表中的各種數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)植物生長的規(guī)律。比如，種子發(fā)芽一般需要多長時(shí)間、植物傳粉需要在多長時(shí)間內(nèi)完成、植物從開花到結(jié)果一般會(huì)經(jīng)歷多長時(shí)間等。教師結(jié)合圖表工具開展規(guī)律探尋活動(dòng)，既可以加深學(xué)生對(duì)植物生長知識(shí)的認(rèn)識(shí)，又能培養(yǎng)他們的邏輯思維能力，提升其探尋規(guī)律的效率。

3.開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)，提高工程思維能力

在STEAM理念的指引下，科學(xué)教師需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生工程領(lǐng)域方面的認(rèn)知思維，讓他們形成較強(qiáng)的實(shí)踐探知意識(shí)，并通過動(dòng)手操作、親身體驗(yàn)的方式，真正理解科學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提高其工程思維和實(shí)踐認(rèn)知的能力。針對(duì)上述教學(xué)目標(biāo)，教師可以組織小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，布置實(shí)踐操作類任務(wù)，讓學(xué)生在協(xié)同合作、親自操作的過程中理解相關(guān)知識(shí)，掌握相關(guān)技能，提升實(shí)踐認(rèn)知的效果［4］。

以蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊第四單元第12課“點(diǎn)亮小燈泡”為例，本課教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生了解簡單電路的基本組成元件，掌握正確連接基本元件的方法，能夠用所學(xué)知識(shí)制作簡單的電路。在教學(xué)過程中，教師先把班級(jí)學(xué)生分成多個(gè)小組，再讓各組成員合作探究電路知識(shí)，完成實(shí)操任務(wù)。教師讓各小組觀察一幅簡單的閉合電路示意圖，引導(dǎo)他們討論圖中包含了哪些電路基本元件，分析各元件的作用以及各元件之間的關(guān)系。比如，開關(guān)用來控制電路的通斷，導(dǎo)線用來連接供電設(shè)備和燈泡，電池用來給燈泡供電等。然后，教師需要引導(dǎo)各組學(xué)生運(yùn)用工程思維自行設(shè)計(jì)實(shí)踐操作方案，使其根據(jù)方案制作能使燈泡發(fā)亮的電路。在實(shí)操過程中，各組學(xué)生不僅要明確分工，相互配合，還要依據(jù)閉合電路示意圖，根據(jù)各元件的實(shí)際作用，合理連接各個(gè)元件，從而制作出一個(gè)能用開關(guān)控制小燈泡亮和滅的簡單閉合電路。這一活動(dòng)不僅可以提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐與合作學(xué)習(xí)的能力，還能有效培養(yǎng)他們的工程思維，提升其跨學(xué)科探知的水平。

4.注重技術(shù)技巧教學(xué)，培養(yǎng)技術(shù)運(yùn)用意識(shí)

科學(xué)教師需要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各類技術(shù)，解決相關(guān)的理論問題，培養(yǎng)他們利用技術(shù)驗(yàn)證猜想的意識(shí)，提升其靈活運(yùn)用技術(shù)的能力，提高他們自主學(xué)習(xí)的質(zhì)量。另外，教師需要在授課過程中指導(dǎo)學(xué)生正確運(yùn)用各種技能，讓他們掌握更加高效的猜想、推理、驗(yàn)證的方法，在提高教學(xué)效率的同時(shí)，使STEAM理念發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。

以蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊第三單元第10課“摩擦力”為例，教師為了讓學(xué)生真正理解摩擦力的含義，知道摩擦力的作用，正確測量摩擦力，可以開展猜想驗(yàn)證活動(dòng)。首先，教師借助生活事物展示物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力阻礙的現(xiàn)象，讓學(xué)生初步了解摩擦力的特點(diǎn)，理解其概念。而后，教師引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)摩擦力提出相關(guān)問題和個(gè)人猜想，如“摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)有著怎樣的關(guān)系？”“摩擦力越大，運(yùn)動(dòng)阻力越大”等。然后，教師再讓學(xué)生利用木塊、滑輪、繩索等工具開展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，得出正確結(jié)論。通過驗(yàn)證猜想，學(xué)生既可以加深對(duì)摩擦力知識(shí)的認(rèn)識(shí)，也可以有效提高運(yùn)用技術(shù)技能的能力。

5.體會(huì)科學(xué)世界的美感，培養(yǎng)科學(xué)人文素養(yǎng)

小學(xué)科學(xué)教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力，使其扎實(shí)掌握各單元重難點(diǎn)知識(shí)，樹立正確的科學(xué)觀念，還要從素養(yǎng)教育視角出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)，提升其探尋美、感知美、品味美的能力，使其發(fā)現(xiàn)各種富有美感的科學(xué)現(xiàn)象，體會(huì)到自然科學(xué)、人文科學(xué)的無限魅力，從而形成良好的科學(xué)人文素養(yǎng)。為了達(dá)到這一教學(xué)效果，教師可以運(yùn)用STEAM理念，結(jié)合各種藝術(shù)元素，開展科學(xué)美感感知活動(dòng)［5］。

以蘇教版科學(xué)五年級(jí)上冊第三單元第9課“地球的表面”為例，學(xué)生需要通過課程學(xué)習(xí)，了解地球表面的相關(guān)知識(shí)，知道形態(tài)多樣的陸地地形和海底地形，能夠根據(jù)各種地形特點(diǎn)制作地表立體模型。在運(yùn)用STEAM理念的過程中，科學(xué)教師可以組織小組制作模型活動(dòng)，讓學(xué)生通過制作立體模型感受到自然環(huán)境的美感，使其更加扎實(shí)地記憶各種地形的特點(diǎn)。對(duì)此，教師先對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行合理分組，給每組提供地形圖、紙板、海綿、泡沫板、丙烯等制作材料。之后，鼓勵(lì)各小組根據(jù)地形圖上各種地形的特點(diǎn)，自行制作地形的立體模型。在制作過程中，學(xué)生不僅可以加深對(duì)高原、平原、山地、盆地、丘陵等地形的認(rèn)識(shí)，還能感受到各種地形的美感。學(xué)生通過參與模型制作活動(dòng)，既提高了動(dòng)手實(shí)踐和自主探索知識(shí)的能力，又提高了審美感知能力，體會(huì)到了大自然的魅力，從而形成良好的審美素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

結(jié)語

綜上所述，小學(xué)科學(xué)教師若想提升課程教學(xué)的綜合性、有效性、豐富性和實(shí)用性，可以應(yīng)用STEAM理念開展多樣化的跨學(xué)科探知活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)與技能進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，提高他們的認(rèn)知水平和綜合學(xué)習(xí)能力。

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作者簡介：葛加琴（1991—），女，江蘇省如皋市安定小學(xué)。