踐行STEAM教育理念為學(xué)生建立多元學(xué)習(xí)平臺

〔摘 要〕 在當(dāng)前教育改革背景下，跨學(xué)科融合教學(xué)是教育改革的重要方向。STEAM是一種將科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)和藝術(shù)融合為一體的教學(xué)模式，應(yīng)用在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中能夠有效提升學(xué)生的實(shí)踐能力和跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力。因此，本文從多個(gè)角度分析了STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐策略，希望為提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展提供一些幫助。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；教育理念；跨學(xué)科

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 21 088-090

隨著教育改革的不斷深化，尋找更加適合學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)方法成為教育領(lǐng)域的重要議題。小學(xué)科學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和探究能力的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)方式的創(chuàng)新尤為重要。STEAM教育理念融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，能為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供新的視角和方法。STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的融合，旨在通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)活動(dòng)來提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。這與新課程改革所倡導(dǎo)的學(xué)生中心、實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)理念相契合。

一、STEAM教育理念概述

STEAM教育是一種跨學(xué)科的教育模式，旨在通過將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)融合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。STEAM教育理念的核心在于將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)方法進(jìn)行探究，運(yùn)用技術(shù)工具解決問題，運(yùn)用工程思維設(shè)計(jì)和構(gòu)建項(xiàng)目，融入藝術(shù)元素以激發(fā)創(chuàng)造力，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析和計(jì)算。在這種教育模式下，學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)各個(gè)學(xué)科的知識，還能培養(yǎng)跨學(xué)科的綜合應(yīng)用能力。此外，STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與和合作學(xué)習(xí)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生通常需要進(jìn)行小組合作，通過團(tuán)隊(duì)分工和協(xié)作，共同完成任務(wù)。這種合作學(xué)習(xí)的方式，不僅提高了學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，還培養(yǎng)了他們的領(lǐng)導(dǎo)能力和責(zé)任感。STEAM教育理念的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、問題解決能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生能夠應(yīng)對未來社會的復(fù)雜挑戰(zhàn)。通過解決真實(shí)世界中的實(shí)際問題，學(xué)生能夠體驗(yàn)到知識的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)機(jī)，同時(shí)在實(shí)際操作中提升綜合素質(zhì)。這種教育模式為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)具備全面素質(zhì)和創(chuàng)新能力的未來人才。

二、STEAM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）有助于提升學(xué)生實(shí)踐能力

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，小學(xué)科學(xué)教學(xué)需注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。STEAM教育理念作為一種基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教育理念，其核心在于聚焦現(xiàn)實(shí)世界存在的問題與挑戰(zhàn)，選取真實(shí)世界的問題和項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)的方法和技術(shù)手段完成任務(wù)。這一過程不僅能讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)知識在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用，還能讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中獲得愉悅和成就感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱情。

（二）有助于培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力

STEAM教育融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科知識，鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用各個(gè)學(xué)科知識解決實(shí)際問題。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過程中，不僅能學(xué)習(xí)到科學(xué)知識，還能同時(shí)鍛煉數(shù)學(xué)邏輯思維、工程設(shè)計(jì)能力、技術(shù)操作能力和藝術(shù)審美等。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生建立起不同學(xué)科之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生從多角度、多層次分析問題和解決問題的能力。

（三）提升學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力

首先，STEAM教育強(qiáng)調(diào)的是對學(xué)生實(shí)踐能力和問題解決能力的培養(yǎng)，不僅限于特定學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，更關(guān)注學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識去解決真實(shí)世界中的問題。通過小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的STEAM實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能夠?qū)W會如何自主學(xué)習(xí)、如何合作與探究，這些技能是終身學(xué)習(xí)所必需的。其次，通過STEAM教育理念的融入，小學(xué)科學(xué)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心和興趣。這種內(nèi)在的驅(qū)動(dòng)力會促使學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)，不斷探索未知領(lǐng)域。一個(gè)對科學(xué)充滿熱情的學(xué)生，更有可能在日后的生活中保持學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)。

三、踐行STEAM教育理念，為學(xué)生建立多元學(xué)習(xí)平臺

（一）跨學(xué)科整合知識，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)觀念的形成

跨學(xué)科教學(xué)實(shí)質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科知識間的有機(jī)融合與交互，進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建起超越單一學(xué)科界限的知識體系。小學(xué)生的認(rèn)知體系還未完全成型，對不同學(xué)科的界限認(rèn)知還未固化，所以更容易接納跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式。因此，教師借助STEAM教育中的跨學(xué)科整合思維，能夠?yàn)閷W(xué)生營造出一個(gè)更為寬泛且多元的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這樣的環(huán)境中，學(xué)生能從多角度、多層次理解科學(xué)的深?yuàn)W與實(shí)際應(yīng)用的廣泛性。此外，這種跨學(xué)科的教學(xué)模式還有助于學(xué)生將抽象的科學(xué)理論與日常生活實(shí)例相聯(lián)系，從而加速科學(xué)知識的內(nèi)化。以人教版小學(xué)科學(xué)一年級的《制作筆筒》教學(xué)為例，這一課不僅涉及科學(xué)知識，還涉及數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程和藝術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的知識。首先，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究制作筆筒的各種材料的物理性質(zhì)，如紙張、塑料、木材等的硬度、韌性和耐用性，了解哪些材料更適合制作筆筒。這有助于學(xué)生理解材料的科學(xué)屬性及其在實(shí)際中的應(yīng)用。其次，教師可以讓學(xué)生通過測量和計(jì)算，確定筆筒的尺寸、形狀和容量。例如，使用尺子測量材料的長度和寬度，從而培養(yǎng)學(xué)生的空間感和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。再次，教師可以指導(dǎo)學(xué)生使用剪刀、膠水、彩筆等工具，學(xué)習(xí)如何安全、有效地操作這些工具，并嘗試設(shè)計(jì)不同風(fēng)格的筆筒。這一過程中，學(xué)生不僅能夠鍛煉動(dòng)手能力，還能培養(yǎng)解決問題的能力和創(chuàng)新思維。最后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，用貼紙、繪畫等方式來裝飾筆筒，使其既實(shí)用又具有審美價(jià)值。

（二）加強(qiáng)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展

小學(xué)科學(xué)教育的目標(biāo)，在于通過系統(tǒng)教學(xué)，幫助學(xué)生建立科學(xué)的思維模式和習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生針對現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際問題展開深入思考，并能結(jié)合科學(xué)知識對各類科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行合理解釋。因此，將STEAM教育理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)，教師可以將學(xué)科知識與現(xiàn)實(shí)生活中的問題緊密結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)且具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)環(huán)境。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要靈活運(yùn)用科學(xué)思維，進(jìn)行深入分析、探索和解答。通過反復(fù)實(shí)踐與思考，學(xué)生不僅能夠?qū)茖W(xué)現(xiàn)象和問題有更為深刻的理解，科學(xué)思維和邏輯思維能力也將得到顯著提升。以人教版小學(xué)科學(xué)六年級的《保護(hù)生物與環(huán)境》教學(xué)為例，首先教師可以將學(xué)生進(jìn)行分組，并為每個(gè)小組成員設(shè)定不同的角色，如生態(tài)保護(hù)者、政策制定者、企業(yè)家和普通市民等，每個(gè)角色都有其獨(dú)特的視角和關(guān)注點(diǎn)。其次，學(xué)生需要根據(jù)所扮演的角色，分析在生物與環(huán)境保護(hù)方面的責(zé)任與挑戰(zhàn)，并分享各自的觀點(diǎn)。例如，生態(tài)保護(hù)者更關(guān)注生物多樣性的保護(hù)和恢復(fù)；政策制定者則考慮如何制定有效的環(huán)保政策；企業(yè)家關(guān)注怎樣實(shí)施綠色生產(chǎn)；普通市民則思考如何在日常生活中踐行環(huán)保。再次，在充分討論后，學(xué)生需要綜合考慮各方利益，共同設(shè)計(jì)一個(gè)旨在保護(hù)生物與環(huán)境的行動(dòng)方案。保護(hù)方案應(yīng)包括具體的保護(hù)措施，如建立自然保護(hù)區(qū)、推廣環(huán)保技術(shù)、提高公眾環(huán)保意識等，并明確各方在實(shí)施過程中的責(zé)任與協(xié)作方式。最后，各小組展示其保護(hù)生物與環(huán)境的行動(dòng)方案，并接受其他小組和教師的點(diǎn)評。通過這樣的教學(xué)，學(xué)生不僅能夠更加深入地理解生物與環(huán)境的關(guān)系，還能學(xué)會如何在不同利益相關(guān)者之間尋求共識，共同推動(dòng)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展。

（三）以科學(xué)探究為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生工程思維和問題解決能力

在小學(xué)科學(xué)教育中，科學(xué)探究和工程實(shí)踐是相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的兩個(gè)重要方面?？茖W(xué)探究旨在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律、理解科學(xué)原理的能力，而工程實(shí)踐則著重于運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題，提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。將科學(xué)探究與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，對于培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和問題解決能力具有重要意義?？茖W(xué)探究為學(xué)生提供了探索自然奧秘、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的載體，通過這一過程，學(xué)生能夠深入理解科學(xué)概念和原理，為后續(xù)的工程實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。工程實(shí)踐則要求學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。這不僅鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，更培養(yǎng)他們的工程思維和問題解決能力。以人教版小學(xué)科學(xué)五年級的《自制潛望鏡》教學(xué)為例，這一課主要是教師指導(dǎo)學(xué)生了解潛望鏡的工作原理、內(nèi)部構(gòu)造及其應(yīng)用場景。學(xué)生需通過觀察與實(shí)驗(yàn)，掌握光的直線傳播與反射定律，并親手組裝潛望鏡。而教師則在學(xué)生組裝過程中提供必要的指導(dǎo)和支持。本課的STEAM教學(xué)課分為規(guī)劃設(shè)計(jì)、制作實(shí)施和成果應(yīng)用三個(gè)階段。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，學(xué)生需要獨(dú)立設(shè)計(jì)出潛望鏡的組裝方案。經(jīng)過多次的團(tuán)隊(duì)討論、方案評估與修訂，最終形成一份完善的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)方案的過程中，學(xué)生需要綜合考慮材料的選取、尺寸的設(shè)定和光學(xué)元件的科學(xué)配置等多個(gè)因素，有助于提升學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新思維。在制作實(shí)施階段，學(xué)生需要在紙盒的特定位置繪制線條，并沿著線條進(jìn)行剪裁，隨后將鏡子按照特定方式插入紙盒中，確保鏡面的反射面相互對應(yīng)。此外，學(xué)生還要在鏡子的反射面上開個(gè)觀察窗口。最后是成果應(yīng)用階段。教師要引導(dǎo)學(xué)生使用自制的潛望鏡進(jìn)行觀察，以此加深學(xué)生對光學(xué)原理及潛望鏡工作機(jī)制的理解。學(xué)生通過使用自制的潛望鏡，能夠直接體驗(yàn)到工程實(shí)踐的成果，并感受到其實(shí)用性與趣味性，從而激發(fā)學(xué)生對工程實(shí)踐的濃厚興趣。

總之，STEAM教育理念通過整合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多學(xué)科知識，不僅極大地豐富了小學(xué)科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，還為學(xué)生提供了一個(gè)更加廣闊、多元的學(xué)習(xí)平臺。因此，教師要深刻理解STEAM教育理念對于提升學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和解決問題能力的重要作用。通過將STEAM教育理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)，能夠更有效地激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)踐能力，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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