貫徹STEAM教育理念有效加強學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

〔摘 要〕 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，科技教育被提到了重要位置。在各學(xué)段教育過程中，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和科技創(chuàng)新精神的引導(dǎo)越來越受到重視。小學(xué)階段是小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)時期，為提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，需要小學(xué)科學(xué)教師以STEAM教育理念為指引，加大科學(xué)與數(shù)學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)、工程等領(lǐng)域知識的有機融合，使小學(xué)生在科學(xué)課堂上建立完善的知識體系，開闊學(xué)生知識視野，實現(xiàn)學(xué)生全方面發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；STEAM教育理念；科學(xué)素養(yǎng)；策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 04 086-088

STEAM教育理念是教育改革下融綜合化、實踐化、活動化等特征于一體的新理念和新方法。在小學(xué)階段，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教學(xué)的首要目標(biāo)，但其培養(yǎng)過程絕不是孤立地局限在這一門課程，而是數(shù)學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)、工程等多學(xué)科領(lǐng)域知識的融合學(xué)習(xí)。它強調(diào)多學(xué)科的交叉結(jié)合與互相滲透，打破傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的束縛、壁壘，運用STEAM教育理念開展創(chuàng)新性融合，從而有效訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生對于科學(xué)知識的探究和運用能力，從而全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、將STEAM教育理念融入小學(xué)科學(xué)課堂的意義

STEAM教育理念強調(diào)任務(wù)驅(qū)動，要求學(xué)生利用所學(xué)知識完成相應(yīng)任務(wù)，解決學(xué)習(xí)問題。在小學(xué)科學(xué)課堂引進STEAM教育理念，布置跨學(xué)科的學(xué)習(xí)任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生自主探索、展開創(chuàng)新實踐，讓學(xué)生在科學(xué)課堂上既能習(xí)得和掌握更多的科學(xué)知識，又能夠通過多領(lǐng)域知識的融合學(xué)習(xí)和應(yīng)用，了解各學(xué)科知識的關(guān)聯(lián)，發(fā)散創(chuàng)新思維，促進自主學(xué)習(xí)能力的提升，從而開發(fā)學(xué)習(xí)潛能，提升問題解決能力、知識運用能力，增強創(chuàng)新意識。同時，小學(xué)科學(xué)教師依托STEAM教育理念，重新整合與組合課程知識內(nèi)容，尋找學(xué)科知識的契合點，有助于深化學(xué)生對知識的理解，使學(xué)生掌握問題本質(zhì)，為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)提供有力支持。

二、貫徹STEAM教育理念有效加強小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

（一）落實項目式學(xué)習(xí)，明確項目步驟

強化小學(xué)生的科學(xué)觀念。在STEAM教育理念下，為提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，需要科學(xué)教師加強跨學(xué)科知識的整合，將科學(xué)與其他領(lǐng)域知識緊密相連，引領(lǐng)學(xué)生建立完整的學(xué)科知識體系，增進對科學(xué)原理、科學(xué)概念的認知理解，發(fā)展學(xué)生科學(xué)觀念，以此收獲理想的科學(xué)教育效果。具體而言，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)結(jié)合STEAM教育理念，圍繞科學(xué)教學(xué)主題、教學(xué)目標(biāo)，融入相關(guān)的學(xué)科知識內(nèi)容，打破傳統(tǒng)課堂的桎梏與束縛，使學(xué)生從多角度探究、思考科學(xué)知識，內(nèi)化科學(xué)概念，解決科學(xué)問題，進而提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。以教科版科學(xué)《做一個測量紙帶》一課為例，在科學(xué)學(xué)習(xí)中，小學(xué)生需動手制作測量紙帶，并學(xué)習(xí)計數(shù)、測量的方法，能記錄測量結(jié)果。該節(jié)課程涵蓋數(shù)學(xué)、技術(shù)、科學(xué)多學(xué)科知識，因而在實際教學(xué)期間，教師可以“測量紙帶的制作”為主題，按照以下步驟進行項目教學(xué)：第一，準確理解測量紙帶的“測量”概念，對不同物體的長、寬、高等進行全面觀察，理解測量對于觀察和了解物體的形狀、用途的具體作用；第二，習(xí)得和掌握測量技巧，記錄測試數(shù)據(jù)，把測量的物體長度用數(shù)值記錄下來，從而設(shè)計出標(biāo)記刻度的測量紙帶；第三，利用美工刀和透明膠帶，對制作出的測量紙帶進行優(yōu)化加工，完成這一科學(xué)探究活動。這個探究環(huán)節(jié)將科學(xué)知識、工程知識、數(shù)學(xué)知識等有機融合，指導(dǎo)學(xué)生體驗跨學(xué)科的知識框架，發(fā)展學(xué)生科學(xué)觀念、科學(xué)素養(yǎng)，契合了STEAM教育理念的要求。

培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。STEAM教育理念提出重視項目式學(xué)習(xí)活動的展開，因而在STEAM教育理念引領(lǐng)下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，須以項目式學(xué)習(xí)為載體，加強對小學(xué)生科學(xué)態(tài)度、責(zé)任意識的培養(yǎng)，使學(xué)生在完成項目的過程中，掌握科學(xué)技術(shù)，形成科學(xué)思維，提升科學(xué)素養(yǎng)。

在小學(xué)科學(xué)課堂，科學(xué)實驗活動、實踐項目的展開，能讓學(xué)生親身經(jīng)歷、體驗科學(xué)原理和科學(xué)現(xiàn)象的形成，使學(xué)生保持好奇心和探究心，使學(xué)生在解決項目問題時，形成嚴謹認真的態(tài)度。在設(shè)計科學(xué)項目時，科學(xué)教師既要注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，也應(yīng)組織團隊協(xié)作的項目任務(wù)，使學(xué)生樂于分享學(xué)習(xí)成果，善于合作探究，促進學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力及科學(xué)素養(yǎng)的提高。以教科版科學(xué)《珍惜水資源》一課為例，在教學(xué)中，教師要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生學(xué)情，設(shè)計“制作節(jié)水器”的科學(xué)項目活動，并將項目細化成以下子任務(wù)：其一，通過討論交流與調(diào)查研究，了解水資源對生活的重要意義以及節(jié)約水資源的必要性，明白當(dāng)前存在的主要水資源問題；其二，在小組合作中，分享自身對節(jié)水器制作的想法，初步形成節(jié)水器設(shè)計方案；其三，結(jié)合設(shè)計方案收集需要的項目材料，如塑料管、空塑料瓶和瓶蓋等；其四，按照方案，對材料進行粘貼、切割和組裝等，完成節(jié)水器制作；其五，測試節(jié)水器的效能，記錄節(jié)水器的使用情況，優(yōu)化節(jié)水器功能，保證節(jié)水器的使用率。通過一系列的項目實踐活動，不僅能提升學(xué)生的技術(shù)水平，活躍學(xué)生的創(chuàng)新思維，還能增強學(xué)生節(jié)約用水、綠色環(huán)保的意識理念，達到事半功倍的科學(xué)教育效果。

（二）重視創(chuàng)意表達，提升綜合素養(yǎng)

STEAM教育理念強調(diào)關(guān)注學(xué)生審美素養(yǎng)、創(chuàng)意思維的發(fā)展。藝術(shù)能開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，活躍學(xué)生想象思維，使學(xué)生欣賞、理解周圍世界。在小學(xué)科學(xué)課堂上，為彰顯STEAM教育理念，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)組織創(chuàng)意表達活動，引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的美，提升學(xué)生的審美素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)。以教科版科學(xué)《鳳仙花開花了》為例，在教學(xué)期間，教師可圍繞“科學(xué)與藝術(shù)”展開創(chuàng)意主題活動，指導(dǎo)學(xué)生運用手工藝、繪畫和雕塑等形式，呈現(xiàn)自身對科學(xué)現(xiàn)象的認知與理解，培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)觀念，豐富學(xué)生知識結(jié)構(gòu)。具體而言，教師應(yīng)先引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)、回顧鳳仙花的結(jié)構(gòu)和生長等知識，再指導(dǎo)學(xué)生使用繪畫工具、彩紙和彩色泥等，創(chuàng)作自己眼中的鳳仙花，表達出鳳仙花植物的特征，并通過顏色變化展現(xiàn)不同階段的鳳仙花生長情況，使學(xué)生在藝術(shù)實踐和創(chuàng)意表達中，理解相應(yīng)的科學(xué)知識，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（三）組織探究活動，培養(yǎng)工程思維

制訂工程計劃方案。工程思維是小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)具備的主要思維能力，也是STEAM教育理念的重要構(gòu)成部分。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中組織工程實踐探究活動，有助于訓(xùn)練小學(xué)生的問題解決能力、工程思維能力和實際操作能力等，可以指導(dǎo)學(xué)生較好地應(yīng)對科學(xué)問題和挑戰(zhàn)。因此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)以科學(xué)探究活動為基礎(chǔ)，指導(dǎo)學(xué)生定義科學(xué)問題，提出詳細的假設(shè)方案、解決方案，并通過工程實踐活動完善、優(yōu)化科學(xué)方案，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。以教科版科學(xué)課程《制作一個潛望鏡》一課教學(xué)為例，本節(jié)課要求在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生小組合作進行對潛望鏡的用途、構(gòu)造要素和科學(xué)原理的探究，有序觀察、理解光的傳播途徑和反射原理等。為完成探究活動，科學(xué)教師可圍繞“制作潛望鏡”的工程實踐活動，設(shè)計以下教學(xué)階段：一是設(shè)計計劃方案。科學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)、掌握科學(xué)原理和規(guī)律的基礎(chǔ)上，自主完成潛望鏡制作方案的設(shè)計，并通過小組討論、分析修改方案，形成最終的工程計劃。在此過程中，小學(xué)生還需考慮光學(xué)元件的安裝、材料的選擇和潛望鏡尺寸的規(guī)劃等因素，拓展學(xué)生的思維深度。二是計劃實施階段?？茖W(xué)教師可先利用多媒體設(shè)備播放潛望鏡制作的科學(xué)實驗視頻，指導(dǎo)學(xué)生按照自己的實驗方案、視頻實驗步驟完成潛望鏡的制作，找出制作過程的不足，從而對制作方案進行修改，以有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、科學(xué)探究能力。三是實踐操作階段。教師要組織學(xué)生借助自己制作的潛望鏡，從不同的角度去觀察物體，深入感知潛望鏡的工作原理、光學(xué)原理，加深對科學(xué)知識的記憶、理解。同時，教師也要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、實踐能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等方面進行客觀評價，增強學(xué)生的成就感和自信心，使學(xué)生在科學(xué)課堂形成工程思維，收獲多領(lǐng)域的知識，保證科學(xué)教學(xué)的成效。

加強科學(xué)實驗測試。對于小學(xué)生而言，工程思維的發(fā)展是通過科學(xué)理論與實踐活動相結(jié)合，在解決工程問題的過程形成的。因此，為提升小學(xué)生的工程思維與科學(xué)素養(yǎng)，小學(xué)科學(xué)教師須立足STEAM教育理念，組織科學(xué)實驗測試活動，使學(xué)生在模擬測試的環(huán)節(jié)，展開自我反思，形成工程思維。以教科版科學(xué)《電路出故障了》為例，在實際教學(xué)過程中，科學(xué)教師可組織“排查電路故障”的課堂活動，先為各小組提供“故障”的簡易電路。故障問題可以是開關(guān)故障、斷線或電池極性反接等問題。隨后要求學(xué)生小組根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容、自身經(jīng)驗，識別簡易電路的故障和原因，并合作修復(fù)電路故障。在此過程中，學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計故障排查方案、測試故障解決情況、反思方案的不足、優(yōu)化與調(diào)整方案等一系列過程，逐步強化學(xué)生的故障排查能力及工程思維能力，有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)完成故障排查和修復(fù)后，科學(xué)教師還可鼓勵學(xué)生小組分享學(xué)習(xí)過程遇到的困難及解決方案等，加深學(xué)生對知識的理解和記憶。

（四）借助數(shù)學(xué)工具，發(fā)展邏輯思維

數(shù)學(xué)與科學(xué)課程有著密切關(guān)聯(lián)。在STEAM教育理念下，小學(xué)科學(xué)教師可借助數(shù)學(xué)工具，引領(lǐng)學(xué)生解決科學(xué)問題，發(fā)散學(xué)生的邏輯思維，提高學(xué)生的問題解決能力。數(shù)學(xué)能為學(xué)生提供系統(tǒng)、完善的問題解決技巧和邏輯思維方法，使學(xué)生在科學(xué)實驗中快速分析數(shù)據(jù)信息，在工程方案設(shè)計中計算相關(guān)結(jié)果，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。因此，小學(xué)科學(xué)教師可基于STEAM教育理念，設(shè)置真實的課堂情境，如要求學(xué)生完成市場調(diào)研或是生態(tài)調(diào)查，再使用簡單編程工具、計算機和統(tǒng)計軟件等數(shù)學(xué)工具，收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和整理數(shù)據(jù)，提升學(xué)生的思維能力。以教科版科學(xué)《觀察土壤》課程為例，在教學(xué)時，教師可圍繞“調(diào)查土壤”的主題，引領(lǐng)學(xué)生觀察學(xué)校周邊各地區(qū)的土壤特性、土壤類型，使用放大鏡與尺子觀察土壤顏色、粗細，再通過統(tǒng)計軟件輸入搜集的數(shù)據(jù)信息，制成科學(xué)圖表，幫助學(xué)生直觀、清楚地了解土壤的特性，了解數(shù)學(xué)和科學(xué)的關(guān)聯(lián)。在觀察土壤時，小學(xué)生能發(fā)現(xiàn)不同深度、不同地點的土壤存在分層現(xiàn)象，教師要指導(dǎo)學(xué)生測量土壤分層的厚度數(shù)據(jù)，并以餅圖或柱狀圖的方式表現(xiàn)數(shù)據(jù)，了解土壤層次結(jié)構(gòu)，探究這類現(xiàn)象背后的科學(xué)規(guī)律，開闊學(xué)生的知識視野，進一步提升小學(xué)科學(xué)課堂的質(zhì)量及小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

三、結(jié)語

綜上所述，基于STEAM教育理念培育小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是小學(xué)科學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新的重要措施。小學(xué)科學(xué)教師要加大教學(xué)改革力度，明確STEAM教育理念內(nèi)涵，根據(jù)小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)狀況、身心發(fā)展規(guī)律和認知水平等，整合多領(lǐng)域的相關(guān)知識，豐富科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，組織適宜的科學(xué)探究活動，訓(xùn)練小學(xué)生的工程思維、科學(xué)探究能力，使學(xué)生在真實的科學(xué)體驗活動中，領(lǐng)悟科學(xué)知識內(nèi)涵，完善知識結(jié)構(gòu)，促進學(xué)生全方面發(fā)展。

參考文獻

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