STEAM教育理念对小学科学课的指导意义—浅议“工具与机械”单元教学设计与实施

张 昕

（甘肃省静宁县实验小学，甘肃平凉 743400）

引 言

STEAM教育理念有别于传统教学单学科发展、仅关注书本知识的教育方式，它加强了各学科的关联、应用转化，强调培养学生的动手实践能力，涵盖科学、艺术、工程、技术、数学五个大的方面。

一、STEAM教育理念与新时代教育改革

STEAM教育理念是一项跨学科的综合教育，由STEM 教育计划转化而来，旨在培养综合型人才，使学生具备综合学科素养，从而更好地解决实际问题，而后加入艺术（Art）的概念，更加注重对学生人文精神的培养，培养方向更加多元化，学科内容更加丰富[1]。就教育理念的出发点和落脚点而言，STEAM教育理念与我国新时代教育理念在以下几点有相似之处，具体表现在以下几方面。

一是注重育人为主。旨在通过学习让学生多元发展、参与课堂，用自己的方式去分析、理解问题，达到更深层次的理解，做到真正把书本的知识变成自己的知识，建立自身的知识体系，使学生在长期的锻炼下形成自主研究、善于分析整合的素质。

二是强调创新。新课程改革的教材给学生预留了许多需要探讨、自主思考的内容，目的是让学生在学习过程中保持自身独立的认知。学习前人经验固然是必要的，但绝不能人云亦云。所以一切答案都需要学生自己去思考进而得出结论。在这一过程中，教师应锻炼学生把学到的知识融会贯通，得出自己独特的见解，做到“创新”的基础——独立自主。然后，教师可引导学生在一次次实践中实现真正的创新，从而提高学生的学习兴趣和积极性。

三是培养学生独立解决问题的能力。我国传统的教学方式以教师为主导，知识教授以结论的方式输出，学生缺乏判断、创新、自主解决问题的能力。现在的课堂教学要求学生针对某一课题或实践活动做到自主研究、讨论、实验等，目的是让学生在学习实践的过程中甩开“教师的拐杖”，具备独立解决问题的能力，从而在今后的人生路上，能探索出具有深度和广度的策略和思维方式，为个人未来的成功奠定基础。

二、STEAM教育理念对小学科学课的指导意义

（一）具体教学中教师的角色定位

新时代教学对教师的要求是以学生为课堂本位，在融合了STEAM教育理念的小学科学课程中，一位合格的教师应做一扇打开科学世界的窗户，培养学生的创造力、想象力、逻辑思维能力、动手能力，让他们条理清晰、可根据实际情况制定合理的计划和目标，并为此开展实际行动，从中总结经验、收获知识。例如，教师应多采用真实情境教学的方式，在课堂上进行实验演示时，在讲解相关实践知识后，引导学生自主完成实验内容，让学生充分发挥想象力和创造力创作出具有个人特色的作品。教师要明确自己在其中只是发挥引导作用，不能左右学生的判断。无论最后实验是否成功，学生都可以在实践中充分锻炼动手能力，在这一过程中灵活运用所学知识，激发其对科技、工程类学科的兴趣，把想象付诸实践，从而在这个过程中找到自信和激情。

（二）融合STEAM教育理念的课堂实践

STEAM教育理念涵盖了科学、艺术、工程、技术、数学五个方面，目的在于提升学生探索、创新、解决问题的综合能力。小学科学课侧重调动学生对科学的求知欲、探索欲，在这一过程中激发学生对科学的学习兴趣，在实践中获得学习的乐趣，加强解决问题的能力和创新能力。所以在教学方案上，教师应更新原本的教学理念，将两者相结合，在“本土化”的前提下，设计合理的教学情境，把对科学的认知与学生的生活经验联系起来，让学生可以在日常生活中观察科学现象，让学生乐于学习并在学习中找到自信，做到将STEAM教育理念与小学科学课程真正融合。

三、“工具与机械”单元教学设计与实施

这一单元主要是让学生了解常见的机械使用工具，对一些简单的物理知识，如“杠杆”“轮轴”“斜面”。笔者认为，本单元的教学设计与实施重点在于从单元划分的“机械认识”整体出发，教会学生如何运用思考的方式，而不是局限于平面的书本知识。

例如，在正式学习“自行车上的简单机械”这一课前，学生已经学习过了“使用工具”“杠杆”“轮轴”“斜面”这些相关课程。教师可以不必按图索骥，逐一给学生看自行车上的零部件各叫什么名字，起什么作用，是什么原理，因为这样学生学到的依旧是平面知识，不是立体的认知。教师可以布置课外作业，让学生找一辆自行车去实际观察，然后在课堂上按小组划分，为学生分发自行车的模型作为实践材料，引导学生拓展思维，在介绍了自行车的简单机械装置后，合理设问。

教师首先提问“自行车是做什么用的？”学生在回答前会结合生活经验，思考自行车的用途。自行车可以用来载人，还可以装重重的书包，还有专门的自行车比赛……接下来让学生展开思考：为什么骑自行车比走路快，为什么自行车装重物就骑起来费劲，为什么上坡路比下坡路难走。然后，教师引导学生运用已经学过的知识来解答自行车的原理，以及是什么原理让它出现了上述问题。学生在这一阶段展开小组讨论，用小实验的方式来检验自己的推理是否正确，找出自行车都应用了哪些原理。最后，学生小组汇报讨论的结果，通过自行车模型和其他相关原理的小模型来检测推理是否正确。

传统的教学方式下，每节课学习的科学原理之间缺乏互通性，学生无法将知识串联起来。借助STEAM的教学方式，在实际教学设计和实施中我们可以做到：观察对象，发现问题，找出解决方案，运用多元学科知识解决问题，采用实际的数据检验成果。这样的方式不仅能在教学中激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力，还能让学生养成良好的思维方式。学生今后可以把这一思维方式应用于各学科的学习，从而受益终身。

结 语

STEAM教育理念在我国教育领域仍处于尝试推行的阶段，许多教师对此仍处于摸索阶段，课程开设侧重实践和理论相统一，与传统的教学方法有出入，学生可能会出现适应不良的现象，致使教学质量降低[2]。因此，为了更好地推行STEAM教育理念，我国的教育领域还需开展更多学术讨论，实现“本土化的STEAM”教育理念，政府、学校、各界社会力量也需要大力支持，促进我国教育事业更上一层楼。