小学科学融入STEAM理念的设计与实践探究

□福建省南平师范学校附属小学 陈巧芳

随着新课程改革的逐步推进，小学科学教学迎来了新的发展机遇，也面临着新的挑战。STEAM 理念凭借其独有的跨学科性、实践性以及合作性优势在教学活动中发挥着重要的意义与作用，为学生在学习活动中“像科学家一样思考”“像工程师一样解决问题”创设了契机、搭建了思维框架。为了教学效率与成果的双重提高，确保STEAM理念在实践活动中实现优势最大化，作为小学科学教师，应当深入理解并把握其中的教育理念，立足STEAM理念的优势，以项目为中心，驱动学生进行跨学科探究。本文以“小学科学融入STEAM理念的设计”为主题，详细论述这一教学策略的意义及应当遵循的原则，重点探究其落实与推进的实践路径，致力于让小学科学迎来新的发展机遇。

一、小学科学融入STEAM理念设计的意义

（一）顺应时代发展的步伐

优秀的教育从来不是“一意孤行”或“固步自封”，教育教学的发展应当顺应社会前进的脚步，彰显时代特性，在培养出适应社会发展新型人才的同时，也保证学生在成长过程中具备一定的社会竞争力。在信息技术的大背景下，科学技术创新已然变得日益重要。为了适应高度信息化发展的社会，越来越多的国家注重培养科技人才。在此背景下，STEAM 理念应运而生，在教育活动中产生了重要的影响。在小学科学的教学活动中融入STEAM 理念，符合学生的发展规律，运用了学生思维能力与综合素养培育的“黄金期”，让学生能够在小学阶段提升思维、加强探索、实践应用、开拓创新，为未来的发展奠定了良好的综合性基础，也为STEAM 理念的优势发挥提供了良好且合适的平台。

（二）STEAM理念与小学科学改革方向相契合

在课程改革的初期阶段，教育教学将知识传授作为重点，贯彻基础知识和基本技能的“双基”教学，导致应试教育及精英教育大行其道。在“唯分论”的时代，教育教学者将关注点放在如何“教”教材而非学生如何“学”教材上，奉行“以教师为主体”而非“以学生为主体”的课堂教学模式。长此以往，学生的创新能力与实践能力由于缺乏发展的实践与空间而严重欠缺。然而近年来，随着素质教育的发展与新课程改革的逐步深入，核心素养被正式提出，我国的课程改革也进入到了深化阶段。教育部于2017 年2 月对《义务教育小学科学课程标准》进行修订与完善，增设了技术与工程模块，突出强调了对科学态度以及科学精神的培养，更强调了科学课程中合作、创造、批判思维及想象能力的培养，这无疑与STEAM理念下探究学习模式相契合。因此，在小学科学中融入STEAM 理念，可以说是教育发展的一种必然。

二、小学科学融入STEAM教育理念所应当遵循的原则

（一）趣味性原则

在小学科学的教学活动中，为了将STEAM理念在教学活动中深度贯彻落实，辅助小学科学授课任务与目标的高效完成，教师在制定课程计划与课程设计的过程中应当从学生的学习阶段、学习能力及学习特点出发，针对具体学情展开详细分析。在小学阶段，学生的学习活动多以兴趣为主导，而小学科学学科的知识具有一定的抽象性，容易给学生的理解与掌握造成一定困难。基于此，在小学科学融入STEAM理念开展教学时，教师应当遵循趣味性原则，在充分考虑学生认知能力的基础上，深度把握学生的学习特点，挖掘学习项目中的趣味因素，充分调动起学生参与学习活动的积极性，让学生切实感受到小学科学学科的“内里”所在，也让STEAM在教学实践中发挥理想的成果。

（二）引导性原则

小学科学教学融合STEAM理念在某种程度上实现了从“教师为主体”到“学生为主体”的模式转变，但是这并不意味着教师应该让学生在小学科学STEAM项目化学习的过程中完全独立自主地完成学习活动。在小学阶段，学生的知识水平与综合素养都存在一定的局限性，这些局限性会导致他们在学习活动中经常遇到困难、受到挫折，如果没有教师的及时引导，学生很有可能会丧失学习的积极性，不利于科学核心素养的落实与学生综合能力的发展。基于此，在教学实践中，教师应当根据学生的具体表现进行针对性引导，帮助学生攻克难关、少走弯路，提高项目完成的效率，增强学生的体验感。

（三）鼓励性原则

优秀的教学一定是有理有情的，在小学阶段，教师的态度在一定程度上影响了学生的学习热情与态度。基于此，教师应当在实践过程中遵循鼓励性原则，适当减少传统教学模式中“时时评、处处评”的评价模式，用平和的心态正确看待、理性分析学生在学习活动中的错误，善于抓住学生在实践表现中的闪光点，并且给予适当的表扬与鼓励。来自教师的鼓励与支持是学生提高学习热情的内在驱动力，也是实现从“教师赶着前进”到“学生主动前进”的重要策略。在以遵循鼓励性为原则的教学过程中，教师可以采取口头表扬与奖品奖励相结合的策略，激励学生再接再厉、不断前进。

（四）总结性原则

总结是学习成果的反馈，也是教育教学不断前进的动力。因此在小学科学教学中融入STEAM理念时，教师不仅要对学生的完成情况、学习情况做好评估，还应当分析探究授课效果、课程设计等多方面因素，找到存在的不足，对当前所存在的问题进行学科研讨活动。在集思广益、多方探究后及时优化相关的教学环节，不断提高STEAM 理念在小学科学教学中的融入性与契合度，帮助学生完成教学任务、落实核心素养的同时，使其掌握更多的综合性知识，具备实践创新能力。

三、小学科学融入STEAM 教育理念的实践路径探究

（一）激发学习兴趣，打开思维之门

在小学科学教学中融入STEAM理念的背景下，课程设计的综合性与复杂性都会得到显著提升。为了保障学生在教学活动中始终保持着饱满的热情与较高的参与度，教师应当在课程设计的过程中注重激发学生的学习兴趣，让兴趣成为课程教学过程以及探究过程中的起点，让学习热情成为学生前进的内在驱动力，为激发学生的学习兴趣、打开学生的思维之门创设有利的条件。为了实现这一目标，教师可以在项目设计的过程中利用好学生的好奇心与求知欲，让疑问成为思维的起点。在项目介绍的过程中，教师也可以联系生活中的真实情境进行展开，从而讲解问题解决的策略。

1.利用学生疑问，进行项目设计。

科学合适的项目设计是推动小学科学STEAM 教育顺利有效的重要保障。在进行项目设计时，教师不仅要以科学教学内容为基础，与其他学科进行联结，还应当秉持“以人为本”的教育理念，让学生对科学学习项目的主题及内容有好奇心和求知欲，确保项目设计的新奇性与挑战性。基于此，教师应当在教学实践中多观察、勤思考，找到学生的起点，并以此为基点进行项目设计的延伸。

以教科版小学科学三年级上册“风的成因”教学为例，我们发现学生对“风”这一部分内容很感兴趣，在学习“风的成因”时，很多学生都会对风向及风力大小产生的原因提出问题，还有的学生询问教师：“风是无形无色的，我们怎么才能够看见风呢？”为满足学生的好奇心与求知欲，教师可以以“风的足迹”为项目主题，让学生在好奇心的驱动下将感性认知与理性认知相结合，提升学生的科学探究能力。

2.创设生活情境，激发学习热情。

STEAM 理念下的小学科学教学是具有生活性的教学活动，与学生的实践经验与生活理念息息相关。因此，教师在开展STEAM 小学科学教学的活动中，应当充分理解并运用我国著名教育家陶行知先生的生活教育理念，用生活化的教学方法推进教学活动，引导学生能够将项目学习与实际经验相结合，实现“从生活中来，到生活中去”的教学效果，促进学生在熟悉的生活现象的作用下实现探究兴趣的进一步提升。

再以“风的足迹”这一项目主题教学为例，教师可以在介绍项目及项目探究的初期阶段引发学生思考：“我们看不见风，但是我们是如何感知到风的存在呢？风在我们的生活中产生了哪些现象？”有的同学说：“风吹过的时候有时我们会感觉自己被向前推。”有的同学说：“风吹过的时候地上的落叶会朝着一个方向向前飘。”还有的学生说：“风吹过的时候，旗杆上的旗子会迎风飘扬。”学生的回答拉近了项目学习与生活之间的距离，成为教学活动顺利开始的优良契机。此时，教师则可以引导学生开展风向标与风速仪制作活动，为学生的科学活动创设良好的思维契机。

（二）立足项目内容，进行科学探究

科学探究是STEAM 理念下小学科学教学活动的重要组成部分，在完成科学项目的过程中，学生能够加深对所学知识的理解，推动核心素养的切实提升。为了促进学生科学探究活动高质量、高成果开展，教师应当立足项目内容，根据学生的学习能力与具体学情，通过任务设计为学生提供有效的学习支架，让学生的探究有方向、有效率。

以“做个保温杯”项目式学习为例，教师可以给学生布置以下任务：第一步，引导学生在小组讨论中依照成本的高低选出用于制作保温杯的最佳材料；第二步，学生根据四个维度的“保温杯评价量表”分工合作绘制出保温杯的设计图。

通过任务设计来驱动科学探究只是第一步，为确保教学效率与成果的双重提高，教师还应当针对所设计的任务内容进行详细探究，充分发挥自身引导作用，为学生的探究活动起到辅助与辅导的作用。例如，在完成上述任务第二步“绘制设计图”时，很多学生由于缺乏绘制设计图的经验与动手实践的机会而屡屡遇到困难，这时候，教师则可以运用信息技术，通过多媒体设备制作课件给学生呈现出一系列的设计图的绘制技巧与实际案例，并且进行立体化与全面性地展示保温杯的各个视角与大小细节，帮助学生解决遇到的难题，为接下来的实践活动奠定坚实的基础。

（三）注重实践操作，提升应用能力

实践是检验学习成果的重要标准，也是培养学生想象力与创造力的良好契机。因此，在小学科学融入STEAM 理念开展教学的过程中，教师应当给予学生充足的时间与空间，让学生自觉主动、自由大胆地开展实践活动，既让学生通过实践解决学习过程中的问题，又提升了学生在实践过程中发现问题、解决问题的能力。值得注意的是，教师不能因为小学阶段学生年龄尚小，就在实践操作中全权代劳，而应当积极发挥主导作用，让学生在实践活动的创设中进行学科知识的动手操作，培养应用能力，提升创新思维。

在学习探究过程中，教师可以指导学生以小组为单位完成教学任务。值得注意的是，教师应当对小组的成员构成进行选择，致力于保障组内学生各有所长，构建异质化小组。在组内合作的过程中，教师应当引导学生充分合作、彼此学习，并且针对学生在任务完成阶段所存在的问题进行及时有效的点拨与引导，让学生的任务完成更为顺畅。

（四）注重评价反思，让实践回归思考

评价与反思是小学科学融入STEAM理念中的重要组成部分，教师应当让学生明白，完成教学任务不意味着完成了项目学习，自我反思与自主评价也是教学活动中的重要一环，应积极对自己参与的学习活动进行有意识地、自觉地检查、审视和评价，及时保持有意义的反省，在此过程中不断发现问题。经过一段时间的学习和实践活动，学生一定会有所收获——成功的经验、失败的教训以及在课堂学习过程中对自己表现的认识等。

不仅如此，教师也应当优化传统的评价体系，不仅需要将关注点放在学生的学习成果上，还应当关注学生的学习过程以及所表现出的综合素质。只有这样才能够找到当前教学活动中所存在的问题，让实践回归思考，让思考推动实践，促进教学效率与成果的双重提高，让STEAM理念真正在教学活动中发挥实效。

四、结语

综上所述，在新课程改革的大背景下，STEAM 教育理念凭借其独有优势在教学实践中得到了广泛的应用，展现了显著的成果。在小学科学教学融合STEAM理念的过程中，教师应当树立创新意识，深度理解其蕴含的意义与价值，在课程设计时遵循趣味性、引导性、鼓励性以及总结性原则，通过激发学习兴趣、促进科学探究、注重实践操作以及强调评价反思等方式，推动教学成果的不断发展，为小学科学教学带来新的发展机遇。