STEAM教育理念在小学科学课程中的应用

◆郝秋香

(山西省太原市尖草坪区西流小学)

一、引言

STEM教育理念起源于20世纪80年代，美国国家科学委员会最早在其描述多学科教学的相关政策和文件里提到STEM一词，标志着STEM教育模式的诞生。STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)的简称，其核心理念就是强调多种学科的相互融合和联结，让学生通过多学科的综合学习从多方面、多角度认识世界，提高学生的创新能力和动手操作能力。STEM教育的基础是让学生获取各个学科的相关知识，本质则是让学生了解学科之间的联系。STEM教育的主要方式一般是通过项目或者问题驱动开展活动，让学生在动手操作的过程中，了解多种学科的知识。项目或者问题可以通过团队合作的方式，学生可以按照不同的分工搜集项目或者问题需要的各种信息和材料，最终通过大家的共同努力完成项目或者解决问题。2006年，美国教育学家在原有的STEM教育模式基础上又加入了艺术(Arts)科目，STEM教育从此变为STEAM教育，让学生从更多的视角认识学科之间的相互联系，既培养了学生的科学素养也培养学生的艺术素养。STEAM教育体系经过20多年的发展，取得了一定的成果。学生通过自己动手完成自己感兴趣的项目，培养了学生的探索精神。所以，STEAM教育理念特别适合小学科学课程的应用，培养学生在科学和技术方面的创新意识和动手能力。

二、STEAM教育理念在小学科学课程中的应用

STEAM教育理念引入小学科学课的教学中后，评价教学效果不单单只依靠学生的考试成绩，更加注重的是小学生在科学课程中的参与过程，动手操作的能力，通过完成科学课上教师布置的项目，提高学生对各学科知识的认知水平和对知识的综合应用能力。STEAM教育理念在小学科学课程中的具体应用措施要注意以下几个方面。

1.为小学科学课创设良好的STEAM教学环境。学校要为STEAM教学模式的应用创设良好的软硬件环境。硬件方面学校要为教师和学生提供开展科学活动的场地和科学项目需要的各种材料。例如，学校可以建立模型制作室、创客工作室及科学实验室等供学生科学课时开展各种项目活动使用。软件方面，学校要为STEAM教育在科学课中的应用营造良好的文化氛围。例如，学校可以开辟一个成果展示区，将学生的科学实验作品展示出来，让学生从自己亲自动手制作的作品中获得成就感。学校还要充分利用教学楼走廊墙壁等空位置张贴或者悬挂各种科技发展成果，提高学生对科学知识的了解，增进和培养小学生学科学，爱科学的兴趣。

2.小学科学课要广泛开展各种主题活动，促进STEAM教育模式的推进和拓展。小学科学教学不能仅仅止步于校园，要拓宽科学课的范围，让科学教育向家庭延伸和拓展。学校可以组织形式多样的主题活动，让小学生将科学研究和实际生活有效的联系在一起，发现生活中的各种科学现象和科学规律，有助于小学生全方位了解世界，并在研究过程中掌握各种生活技能。例如，科学课上要探究物体在水中是沉还是浮的问题，教师可以为学生布置以下思考问题和任务：

①报纸在水中是沉还是浮？怎样的情况会沉，怎样的情况又会浮？

②硬币在水中是沉还是浮？硬币和报纸通过怎样的组合就不会沉？

③报纸在清水和盐水中浮沉会怎么变化？

学生回家后，要通过自己动手实验，发现浮沉和物体的大小以及轻重的关系，让学生通过实验了解相同体积，不同重量的物体，浮沉和重量有关；相同重量，不同体积的物体，浮沉和物体体积有关；还有清水和盐水也会对浮沉产生影响。

3.创建STEAM特色科学课堂，注重各种学科知识的融合和联系。STEAM教育的核心理念就是教育过程中将各个学科知识有效的整合在一起，通过全方位知识的学习和应用，提高学生的综合素质。所以小学科学课要用好STEAM教育理念就要改变传统的以教师为主体的教育方式，使小学生成为课堂的主体。小学生在科学课上要自己动手制作，自己动脑思考，在进行科学实验或者模型制作时还可以通过互相协作来完成最终的科学项目或者解决科学问题。学生通过自主探究的过程不断的观察和总结，最后得出科学的结论会让学生的记忆更加的深刻。例如，教师在让学生观察研究混合物质时，就可以让学生自己动手来做。将水和油混合在一起会发生什么变化，搅拌之后呢？再静置一会儿呢？让学生通过自己观察来发现油和水混合的现象。然后再让学生将沙和豆混合在一起，搅拌之后又会发生什么变化。学生观察总结完之后，教师可以引导学生对比沙和豆混合与油和水混合的区别，最后教师可以总结一下其中的科学知识，让小学生通过自己动手实验和教师讲解，了解其中的科学知识。

另外，STEAM教育中加入艺术元素后，在科学课上也可以得到很好的应用。例如，科学课上要用废旧材料搭建高塔，学生在上课之前就要收集不同的废旧瓶子，教师可以将学生分成不同的组，看哪一组用不同废旧饮料瓶子搭建的高塔又稳定又美观。学生在动手制作高塔的过程中既要想办法让高塔更稳定，又要发挥自己的艺术想象力，充分利用彩笔，各种颜色亮丽的剪纸等装饰高塔，让自己组的高塔更美观。教师在教学的过程中是各种实验的指导者和模型制作的参谋，教师要让学生充分发挥自己的主观能动性，大胆地放手去做，通过自己努力或者团队的合作共同完成科学项目。这样学生在完成项目之后会更有成就感，对所学知识了解的更深刻，明白各种知识之间潜在的联系。

4.教师科学课上采用STEAM教育时要考虑学生的个体差异，不同的学生采用不同的指导策略。STEAM教育理念注重培养学生的动手能力和创新思维，但是小学生因为个体差异不同，能力也不一样，有的小学生动手能力强，善于探索研究，教师只需要稍加指点学生就可以很快的上手操作。有的小学生动手能力稍弱一些，很多项目需要教师仔细的说明才可以明白。针对不同学生具备的不同能力和素质，教师在需要分组的项目时要充分考虑学生的能力水平，尽量将动手能力强和动手能力弱的小学生混搭在一起，让学生通过团队合作互相学习，最终掌握技术难点，完成项目内容。教师在上课时，不但要表扬动手能力强的学生，更要鼓励那些动手能力弱的学生，增强学生的自信心，鼓励他们在课后寻找与课程类似的问题或者项目多锻炼，尝试自主解决问题，逐步减少对教师的依赖，提高自主实践解决问题的能力。

5.教师要在科学课上应用好STEAM教育模式，要通过不断的学习提高自身的能力。STEAM教学模式讲究各个学科的有效融合，对科学课教师的素质提出了更高的要求，教师既要懂得不同学科之间的联系，还要具备一定的实践能力。只有这样，学生遇到问题和困难时，教师才能及时给予帮助。

STEAM教育理念在我国小学科学课中的应用还是初级阶段，很多方式和方法都需要教师不断的揣摩和改进。教师要通过STEAM教育理念在科学课中的具体应用不断总结实践经验，充分发挥STEAM教育理念的优势，提高小学科学课的效果和教学质量。小学科学教师要通过自己不断的努力和研究，提高自身的教学水平和各种科学知识储备，在科学课上增强学生对各科知识的了解以及综合运用，全方位地培养学生的科学素养和创新能力。