STEAM教育理念下科学课教学模式探索

陈晓琳

《小学科学课程标准》明确指出，小学科学课程是一门综合课程，能够最有效地综合自然科学各个领域和技术领域中最基础的知识和技能。这与STEAM教育所强调的科学、技术、工程、艺术及数学的融合理念是一致的，两者都注重科学素养的培养。STEAM教育作为一种新的元素融入科学教学，势必会对原来的教学方式产生有利的影响，从而使科学教育理念、实践操作、课程知识、教学方式等进行重新整合和创新，使各个学科和不同领域的科学知识协调性更好，进而影响整个教学过程。本文以案例研究为依托，尝试在STEAM教育理念的引导下寻求一种新的教学模式。

一、教学理念的重整

STEAM教育理念强调科学、技术、工程、艺术及数学的理论和概念，注重科学与其他学科之间的联系，意在构建书本中的科学理论与生活中科学实践之间的运用体系。STEAM理念下的科学课程更加注重培养学生的科学素养，根据知识点能够进行创新性的实验和设计，从而获得更大发展空间。因此，STEAM教育理念与科学教学的融合，将会促进教学实践的实施，组成为完整的有机教学整体，在真实情境以及实际问题中培养学生综合实践能力，并在学习中获取知识并运用于实践，最终培养学生的复合思维能力。

二、实践操作的重组

通过STEAM教育理念与小学科学在科学实践上的重组，使理论知识与实践操作之间相互联系，实施基于科学问题的教学设计，使教学过程更丰富，可操作性更强，从而让学习变得更有趣味，以此培养学生的创新和实践能力。例如，在《雨水对土地的侵蚀》一课中，教师可以带领学生以小小工程师的角度来建造一座防洪堤坝。首先请学生介绍自己的设计图，接下来分组优化自己的设计，通过设计图向教师领取实验材料。整个操作过程都是学生自己设计自己动手，教师只是在旁解答疑惑。整个课堂真正做到了以学生为主体，把课堂交给学生，引导学生经历一次完整的“设计—制作—测试—改进”的工程设计过程，最后通过展示活动向大家介绍自己的成果，让每个学生都能体会到成功的喜悦。这正是STEAM课堂的魅力所在！将STEAM教育理念与小学科学实践重组，在实践中运用科学技术进行创作，创作出的作品具有一定的艺术性，是设计者艺术思维和创新思维的表达，最终体现的是学生对所学知识的理解、领悟以及灵活运用。

实践上的重组更加注重科学情境的创设，注重学生动手能力和创新能力的发展，注重提升创造在科学教学中的价值。在实践操作中激发兴趣，在教师启发下激活思维，在活跃的学习氛围下，思维能力的发展就会水到渠成。

三、课程知识的重构

STEAM教育理念强调科学、技术、工程、艺术及数学的学科融合，也就要求在科学教学上力求创新，实现课程上的重构。小学科学与各门课程之间都有着知识上的联系，与各门课程都可以建立知识的重构。以小学科学与数学之间的知识重构为例，教师围绕一个真实的科学问题展开教学，学生动手操作实践，利用小学科学课程中的科学知识和资源平台，共同搜集学习材料，运用数学知识分析数据。例如青岛版小学数学一年级下册第九单元《统计》一课，内容是在学生已有的基础知识和生活经验上，让学生经历简单的统计过程，并用适当的方法整理数据，产生对统计活动的兴趣。这一节课如果学生缺乏生活经验，理解起来就比较抽象。为了让学生充分理解统计的意义，教师可以结合科学课中《校园里的植物》一课，组织学生以小组活动的形式开展实验探究：在校园内观察测量不同树木的周长，分组分区域分别选择5棵树木进行测量。然后把各小组收集的数据进行汇总，再按照树木周长的大小进行分类，周长30厘米的树木有几棵，周长50厘米的树木有几棵。学生参与汇总分类的全过程。然后小组讨论，这些数据如何整理才能更加简单清楚。这样，既调查了校园植物的种类，又学会了测量统计数据，实现了两门课程之间的深度重构。

四、教学方法的整合

在小学科学教学中，教师要运用多种教学方法激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素养。这就要求教师在课堂上不能只局限于观察、实验、游戏等传统的教学方法，还要积极创新教学方法。STEAM教育强调技术教育手段的应用，目标是促进学生科学素养的提升，优化学科教学效果，构建有效课堂。在此，我们可以将技术教育手段引入科学课堂。以“植物的一生”这一单元为例，要想清楚直观地认识植物的一生，就需要做长期的观察实验。这在一节课内是无法完成的，但借助现代技术，运用多媒体技术播放一株植物完整的生长过程，将植物一生经历的变化直观展现出来，让学生清楚地看到植物历经“花—果实—种子”循环往复的生命过程。另外，小学科学课本中有一些关于新型科技的知识，单纯靠教师讲解，学生难以理解，而运用多媒体技术，则会收到事半功倍的效果。如教学《塑料》一课时，学到塑料的再生利用，它可以制作花盆、容器，甚至可以制成新型纤维用来做衣服。对于废弃塑料再次处理加工的过程，學生难以理解，我们可以通过视频完整地将其演示出来，学生经过观察后，了解了废弃塑料经过化学和物理加工，可以变废为宝;教师在此环节还可以进行德育教育，讲解合理地对垃圾进行分类，提高材料的利用率，既保护了环境又节约了成本，一举多得。多媒体技术的运用，将抽象的问题具体化，对于突破教学重、难点很有帮助。

五、探究方式的构建

STEAM教育强调知识的探究性、趣味性以及具有一定的挑战性。《小学科学课程标准》指出“科学学习要以探究为核心”。要做到这一点，科学教师必须在科学课上尽力给学生开放探究的空间，构建具有引导性、启发性的探究方式，以学生自我发现问题为导向，在有趣的实验中，不断提出有挑战性的问题，并通过查阅资料、小组讨论、教师引导解决问题，完成学习活动。例如在教学《有趣的磁铁》一课时，首先，让学生课前准备磁铁，课堂开始后先玩磁铁，在玩的过程中，学生可能会遇到各种各样的问题，比如一位同学打碎了一块磁铁，发现断裂面不能拼接，它们之间互相排斥。或者学生发现红色和红色部分吸不到一起，有阻力;蓝色和蓝色吸不到一起，有阻力;蓝色和红色能够吸到一起。这时，学生就对“磁铁”这一知识产生了浓厚的兴趣。在此基础上，教师再引导学生学习磁铁的知识，这样知识中的难点很快就被攻破了，学生对学习也产生了很大的兴趣，课堂气氛非常活跃。为了进一步巩固知识，教师可以进一步设计情境，比如，如何让不能和磁铁吸引的塑料卡片也被吸引起来？大头针混在沙子里，如何快速安全地拣出来？让学生在发现问题、解决问题的过程中运用知识。在STEAM教育模式下，抓住学生的好奇心，激发学生的探究兴趣，培养学生的探究意识，这也需要教师不断创新教学方法，构建新的具有趣味性的探究方式。

六、结语

基于STEAM教育理念，构建小学科学教学模式，我们在教学理念、实践知识、课程结构、教学方式以及探究方式五个方面进行了探索创新。科学课程的教学方式要建立在以自主探究为主要模式的前提下，实验要基于问题式学习来设计，课堂要更加注重学生的主体地位，更加注重深化学科之间知识重构，教学方式要更加注重多样性，帮助学生理解抽象的知识概念，形成科学的思维，掌握科学的方法，培养科学创新能力，从而有效激发学生学习科学的兴趣，使学生真正获得进步和发展。