STEAM教育模式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

張明

摘? 要：STEAM教育理念在當(dāng)下的科學(xué)學(xué)科教學(xué)中有著比較廣泛的運(yùn)用，旨在突破科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等五大學(xué)科的壁壘，以跨學(xué)科的方式將碎片化的知識(shí)相互聯(lián)系，形成統(tǒng)一的整體，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)知識(shí)的實(shí)用性。因此，小學(xué)科學(xué)教師需重視STEAM教育理念在科學(xué)學(xué)科教學(xué)中的滲透與運(yùn)用，積極探索建構(gòu)STEAM教育理念下科學(xué)學(xué)科新型教學(xué)模式的有效策略，以達(dá)到優(yōu)化小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)的目的，推進(jìn)創(chuàng)新教學(xué)的開展。

關(guān)鍵詞：STEAM教育；小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科

科學(xué)學(xué)科是具有綜合性特征的自然學(xué)科，其課程內(nèi)容與藝術(shù)、工程、技術(shù)以及數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)存在較緊密的聯(lián)系，使得這一學(xué)科的課程教學(xué)與STEAM教育存在較強(qiáng)的契合度。因此，教師應(yīng)當(dāng)以科學(xué)學(xué)科教學(xué)為陣地，引入STEAM教育理念，在科學(xué)學(xué)科的教學(xué)過程中，以STEAM教育理念為指導(dǎo)，展開教學(xué)資源、教學(xué)思想、教學(xué)方式等方面的整合，以提高科學(xué)學(xué)科教學(xué)的品質(zhì)，并提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)。

一、STEAM教育與科學(xué)學(xué)科的融合發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

STEAM是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五大學(xué)科相整合的簡(jiǎn)稱。STEAM在教育領(lǐng)域不斷發(fā)展的過程中逐漸形成了一種新型的教育理念或教育模式，重在通過跨學(xué)科的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科素養(yǎng)與綜合能力。STEAM教育滿足了新課程理念的要求，讓學(xué)生成為課程教學(xué)的主角，而教師則發(fā)揮著引領(lǐng)者與指導(dǎo)者的作用，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)挖掘知識(shí)信息、創(chuàng)造性運(yùn)用信息解決問題的能力。因此，STEAM教育重在培養(yǎng)學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)能力，這對(duì)小學(xué)階段的人才培養(yǎng)教育產(chǎn)生了影響。如今，STEAM教育與科學(xué)學(xué)科的整合運(yùn)用在小學(xué)教育中形成了比較明顯的教育發(fā)展趨勢(shì)，這也是推進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式創(chuàng)新的重要途徑。傳統(tǒng)的知識(shí)傳授方式難以讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)知識(shí)的魅力，很難讓學(xué)生真正產(chǎn)生科學(xué)學(xué)習(xí)與探索的興趣。而STEAM教育重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，將其與科學(xué)學(xué)科教學(xué)相融合，可以為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)提供良好的教育理念支撐，即STEAM教育支持學(xué)生在親自動(dòng)手操作的學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)與掌握科學(xué)知識(shí)，并創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，從而提高小學(xué)生的科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力。

因此，小學(xué)科學(xué)教師可以基于STEAM教育理念，建構(gòu)起新型的科學(xué)教育模式，推進(jìn)小學(xué)科學(xué)教育的全面、健康發(fā)展。

二、小學(xué)科學(xué)學(xué)科中STEAM教育模式的應(yīng)用策略

為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)探索能力，小學(xué)教師愈發(fā)重視科學(xué)學(xué)科的創(chuàng)新教學(xué)。在這一背景下，STEAM教育理念的滲透與運(yùn)用為科學(xué)學(xué)科的創(chuàng)新教學(xué)提供了有力的支持。基于此，筆者依托教材，主要探討小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)中STEAM教育模式的建構(gòu)與運(yùn)用策略。

1. 以學(xué)習(xí)專題為指引展開科學(xué)教學(xué)活動(dòng)

當(dāng)前，在科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中缺乏對(duì)碎片化知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，所獲得的知識(shí)點(diǎn)難以形成一個(gè)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這一問題會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提升個(gè)人科學(xué)素養(yǎng)。而STEAM教育模式注重將碎片化知識(shí)進(jìn)行有機(jī)地整合與統(tǒng)一，可以改善上述的科學(xué)學(xué)科教學(xué)問題。為此，教師要注重幫助學(xué)生合理選擇某一學(xué)習(xí)主題或?qū)ｎ}，引導(dǎo)其展開有方向、有意義、系統(tǒng)性的科學(xué)探索學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，發(fā)揮探索精神，將自己即將要探索和解決的問題與已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，從而快速解決問題。

例如，在教學(xué)教科版《義務(wù)教育教科書·科學(xué)》（以下統(tǒng)稱“教材”）五年級(jí)下冊(cè)“蚯蚓的選擇”這節(jié)課時(shí)，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)“蚯蚓的身體結(jié)構(gòu)”這一學(xué)習(xí)專題，并為學(xué)生設(shè)置探索性問題或者學(xué)習(xí)任務(wù)。首先，教師可以讓學(xué)生親自捉蚯蚓，在捉蚯蚓的時(shí)候了解它們的生活環(huán)境，并將其記錄下來。其次，教師可以讓學(xué)生針對(duì)自己捉來的蚯蚓進(jìn)行細(xì)致地觀察，把握蚯蚓的身體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并嘗試用簡(jiǎn)圖將它們的形態(tài)形象而又具體地描畫出來。在這個(gè)過程中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自主提出問題，并對(duì)自己提出的問題進(jìn)行探索與解決。有的學(xué)生提出了疑問：“蚯蚓的身體結(jié)構(gòu)與它在大自然中的適應(yīng)能力有什么關(guān)系呢？”針對(duì)這一問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察蚯蚓的身體運(yùn)動(dòng)及其對(duì)外界條件（如水、外力等）的反應(yīng)，并根據(jù)自己的觀察結(jié)果進(jìn)行思考與分析，得出結(jié)論。最后，教師可以讓學(xué)生將蚯蚓與其他動(dòng)物進(jìn)行比較，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)“蚯蚓”的認(rèn)識(shí)。有的學(xué)生將蚯蚓與蝸牛進(jìn)行對(duì)比，在對(duì)比與分析的過程中了解動(dòng)物身體結(jié)構(gòu)的異同。

在這樣的探究過程中，STEAM教育理念下的專題學(xué)習(xí)形式將碎片化知識(shí)進(jìn)行了有機(jī)整合與統(tǒng)一，不僅鍛煉了學(xué)生的觀察能力，還在無形中培養(yǎng)了他們的比較與分析能力，有利于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)探索的良好精神品質(zhì)。

2. 以小組合作探究學(xué)習(xí)活動(dòng)推進(jìn)科學(xué)教學(xué)

在小學(xué)科學(xué)學(xué)科STEAM教育模式的建構(gòu)與運(yùn)用過程中，教師應(yīng)注重推進(jìn)小組合作探究學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展，讓學(xué)生以小組合作的形式圍繞科學(xué)學(xué)科的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容展開探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。

例如，在教學(xué)教材四年級(jí)下冊(cè)“認(rèn)識(shí)幾種常見的巖石”這節(jié)課時(shí)，學(xué)生可以在小組合作探究的過程中遵循以下幾個(gè)步驟展開探索與研究性學(xué)習(xí)。（1）看一看。學(xué)生可以調(diào)動(dòng)眼的感官作用，觀察和了解巖石內(nèi)外的顏色，并將其記錄下來。（2）摸一摸。學(xué)生可以觀察與了解巖石的結(jié)構(gòu)層理，把握不同巖石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并將其記錄下來。（3）刻一刻。學(xué)生可以觀察與了解不同巖石的硬度，并將具體的硬度記錄下來。（4）滴鹽酸。觀察不同巖石與鹽酸之間的反應(yīng)，觀察其反應(yīng)現(xiàn)象，并記錄下來。每名學(xué)生可以根據(jù)小組的具體記錄內(nèi)容進(jìn)行分析，嘗試對(duì)自己所觀察的幾種巖石進(jìn)行合理的分類，再針對(duì)巖石的具體分類，進(jìn)入更深層的探索學(xué)習(xí)過程中（如了解巖石的形成環(huán)境、巖石的具體名稱、巖石在生活中的用途等）。由此，學(xué)生對(duì)巖石有了一定的認(rèn)識(shí)，有利于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)奧妙的探索興趣，培養(yǎng)其調(diào)動(dòng)各感官作用展開探索的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力。

STEAM教育模式下的小組合作探究，讓學(xué)生在相互協(xié)作與交流的科學(xué)探索過程中更深刻地體會(huì)科學(xué)知識(shí)的魅力，并提高學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)、解決科學(xué)學(xué)科問題的效率。

3. 開展創(chuàng)造性的小學(xué)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)

小學(xué)科學(xué)學(xué)科STEAM教育模式的最大特點(diǎn)是“做中學(xué)，學(xué)中思”。教師應(yīng)根據(jù)這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)有效的教學(xué)活動(dòng)方案，引導(dǎo)學(xué)生展開充滿探索性與創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng)，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的人才，讓學(xué)生懂得實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，使其學(xué)會(huì)從自身的實(shí)踐過程中獲取知識(shí)、領(lǐng)悟知識(shí)，并且讓他們能夠做到創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)來解決實(shí)踐中遇到的問題。

例如，在教學(xué)教材三年級(jí)下冊(cè)“影子的秘密”這節(jié)課時(shí)，教師可以引入生活中的“影子燈”這一實(shí)例，組織學(xué)生根據(jù)所學(xué)的“影子”相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，參與制作影子燈的創(chuàng)意比賽活動(dòng)，比一比誰制作的影子燈更具創(chuàng)意，更美觀，實(shí)用性更強(qiáng)。在這一創(chuàng)意比賽中，學(xué)生的科學(xué)探索意識(shí)增強(qiáng)，他們的創(chuàng)新意識(shí)得到了很好的激發(fā)，有利于學(xué)生在探索與研究“影子燈”的設(shè)計(jì)與制作的過程中逐漸形成良好的探究能力。

小學(xué)科學(xué)學(xué)科STEAM教育模式的建構(gòu)與運(yùn)用能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及探究能力，教師應(yīng)注重以實(shí)踐活動(dòng)為載體，推進(jìn)小學(xué)科學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科教學(xué)，實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)學(xué)科STEAM教育的育人目的。多學(xué)科知識(shí)的有機(jī)整合已經(jīng)成為當(dāng)前學(xué)科教學(xué)的重要發(fā)展趨勢(shì)，使得教師愈發(fā)重視引入跨學(xué)科的教育模式，引領(lǐng)學(xué)科教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。而STEAM教育模式無疑滿足了這樣的教育需要，教師可以將其引入小學(xué)科學(xué)學(xué)科的教學(xué)之中，能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)、工程、藝術(shù)、技術(shù)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科之間的跨學(xué)科融合教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生多方面的素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)他們?nèi)娼】档爻砷L(zhǎng)。

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