贯彻STEAM教育理念有效加强学生科学素养

〔摘 要〕 随着科学技术的日新月异，科技教育被提到了重要位置。在各学段教育过程中，学生科学素养的培养和科技创新精神的引导越来越受到重视。小学阶段是小学生科学学习的基础时期，为提升小学生的科学素养，需要小学科学教师以STEAM教育理念为指引，加大科学与数学、技术、艺术、工程等领域知识的有机融合，使小学生在科学课堂上建立完善的知识体系，开阔学生知识视野，实现学生全方面发展。

〔关键词〕 小学科学；STEAM教育理念；科学素养；策略

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2025） 04 086-088

STEAM教育理念是教育改革下融综合化、实践化、活动化等特征于一体的新理念和新方法。在小学阶段，培养学生良好的科学素养是科学教学的首要目标，但其培养过程绝不是孤立地局限在这一门课程，而是数学、技术、艺术、工程等多学科领域知识的融合学习。它强调多学科的交叉结合与互相渗透，打破传统学科教学的束缚、壁垒，运用STEAM教育理念开展创新性融合，从而有效训练学生的思维能力，提高学生对于科学知识的探究和运用能力，从而全面提升学生的综合素质。

一、将STEAM教育理念融入小学科学课堂的意义

STEAM教育理念强调任务驱动，要求学生利用所学知识完成相应任务，解决学习问题。在小学科学课堂引进STEAM教育理念，布置跨学科的学习任务，引领学生自主探索、展开创新实践，让学生在科学课堂上既能习得和掌握更多的科学知识，又能够通过多领域知识的融合学习和应用，了解各学科知识的关联，发散创新思维，促进自主学习能力的提升，从而开发学习潜能，提升问题解决能力、知识运用能力，增强创新意识。同时，小学科学教师依托STEAM教育理念，重新整合与组合课程知识内容，寻找学科知识的契合点，有助于深化学生对知识的理解，使学生掌握问题本质，为学生的深度学习提供有力支持。

二、贯彻STEAM教育理念有效加强小学生科学素养

（一）落实项目式学习，明确项目步骤

强化小学生的科学观念。在STEAM教育理念下，为提升小学生的科学素养，需要科学教师加强跨学科知识的整合，将科学与其他领域知识紧密相连，引领学生建立完整的学科知识体系，增进对科学原理、科学概念的认知理解，发展学生科学观念，以此收获理想的科学教育效果。具体而言，小学科学教师应结合STEAM教育理念，围绕科学教学主题、教学目标，融入相关的学科知识内容，打破传统课堂的桎梏与束缚，使学生从多角度探究、思考科学知识，内化科学概念，解决科学问题，进而提升学生科学素养。以教科版科学《做一个测量纸带》一课为例，在科学学习中，小学生需动手制作测量纸带，并学习计数、测量的方法，能记录测量结果。该节课程涵盖数学、技术、科学多学科知识，因而在实际教学期间，教师可以“测量纸带的制作”为主题，按照以下步骤进行项目教学：第一，准确理解测量纸带的“测量”概念，对不同物体的长、宽、高等进行全面观察，理解测量对于观察和了解物体的形状、用途的具体作用；第二，习得和掌握测量技巧，记录测试数据，把测量的物体长度用数值记录下来，从而设计出标记刻度的测量纸带；第三，利用美工刀和透明胶带，对制作出的测量纸带进行优化加工，完成这一科学探究活动。这个探究环节将科学知识、工程知识、数学知识等有机融合，指导学生体验跨学科的知识框架，发展学生科学观念、科学素养，契合了STEAM教育理念的要求。

培养小学生的科学态度。STEAM教育理念提出重视项目式学习活动的展开，因而在STEAM教育理念引领下的小学科学教学，须以项目式学习为载体，加强对小学生科学态度、责任意识的培养，使学生在完成项目的过程中，掌握科学技术，形成科学思维，提升科学素养。

在小学科学课堂，科学实验活动、实践项目的展开，能让学生亲身经历、体验科学原理和科学现象的形成，使学生保持好奇心和探究心，使学生在解决项目问题时，形成严谨认真的态度。在设计科学项目时，科学教师既要注重学生的自主学习，也应组织团队协作的项目任务，使学生乐于分享学习成果，善于合作探究，促进学生合作学习能力及科学素养的提高。以教科版科学《珍惜水资源》一课为例，在教学中，教师要结合教学目标、学生学情，设计“制作节水器”的科学项目活动，并将项目细化成以下子任务：其一，通过讨论交流与调查研究，了解水资源对生活的重要意义以及节约水资源的必要性，明白当前存在的主要水资源问题；其二，在小组合作中，分享自身对节水器制作的想法，初步形成节水器设计方案；其三，结合设计方案收集需要的项目材料，如塑料管、空塑料瓶和瓶盖等；其四，按照方案，对材料进行粘贴、切割和组装等，完成节水器制作；其五，测试节水器的效能，记录节水器的使用情况，优化节水器功能，保证节水器的使用率。通过一系列的项目实践活动，不仅能提升学生的技术水平，活跃学生的创新思维，还能增强学生节约用水、绿色环保的意识理念，达到事半功倍的科学教育效果。

（二）重视创意表达，提升综合素养

STEAM教育理念强调关注学生审美素养、创意思维的发展。艺术能开发学生的创造潜能，活跃学生想象思维，使学生欣赏、理解周围世界。在小学科学课堂上，为彰显STEAM教育理念，小学科学教师应组织创意表达活动，引领学生发现生活中的美，提升学生的审美素养与科学素养。以教科版科学《凤仙花开花了》为例，在教学期间，教师可围绕“科学与艺术”展开创意主题活动，指导学生运用手工艺、绘画和雕塑等形式，呈现自身对科学现象的认知与理解，培养学生艺术观念，丰富学生知识结构。具体而言，教师应先引领学生学习、回顾凤仙花的结构和生长等知识，再指导学生使用绘画工具、彩纸和彩色泥等，创作自己眼中的凤仙花，表达出凤仙花植物的特征，并通过颜色变化展现不同阶段的凤仙花生长情况，使学生在艺术实践和创意表达中，理解相应的科学知识，提高学生的综合素养。

（三）组织探究活动，培养工程思维

制订工程计划方案。工程思维是小学生科学学习应具备的主要思维能力，也是STEAM教育理念的重要构成部分。在小学科学教学中组织工程实践探究活动，有助于训练小学生的问题解决能力、工程思维能力和实际操作能力等，可以指导学生较好地应对科学问题和挑战。因此，小学科学教师应以科学探究活动为基础，指导学生定义科学问题，提出详细的假设方案、解决方案，并通过工程实践活动完善、优化科学方案，促进学生科学素养的提升。以教科版科学课程《制作一个潜望镜》一课教学为例，本节课要求在教师的引导下，让学生小组合作进行对潜望镜的用途、构造要素和科学原理的探究，有序观察、理解光的传播途径和反射原理等。为完成探究活动，科学教师可围绕“制作潜望镜”的工程实践活动，设计以下教学阶段：一是设计计划方案。科学教师要引导学生在学习、掌握科学原理和规律的基础上，自主完成潜望镜制作方案的设计，并通过小组讨论、分析修改方案，形成最终的工程计划。在此过程中，小学生还需考虑光学元件的安装、材料的选择和潜望镜尺寸的规划等因素，拓展学生的思维深度。二是计划实施阶段。科学教师可先利用多媒体设备播放潜望镜制作的科学实验视频，指导学生按照自己的实验方案、视频实验步骤完成潜望镜的制作，找出制作过程的不足，从而对制作方案进行修改，以有针对性地培养学生的问题解决能力、科学探究能力。三是实践操作阶段。教师要组织学生借助自己制作的潜望镜，从不同的角度去观察物体，深入感知潜望镜的工作原理、光学原理，加深对科学知识的记忆、理解。同时，教师也要对学生的学习过程、实践能力、学习态度等方面进行客观评价，增强学生的成就感和自信心，使学生在科学课堂形成工程思维，收获多领域的知识，保证科学教学的成效。

加强科学实验测试。对于小学生而言，工程思维的发展是通过科学理论与实践活动相结合，在解决工程问题的过程形成的。因此，为提升小学生的工程思维与科学素养，小学科学教师须立足STEAM教育理念，组织科学实验测试活动，使学生在模拟测试的环节，展开自我反思，形成工程思维。以教科版科学《电路出故障了》为例，在实际教学过程中，科学教师可组织“排查电路故障”的课堂活动，先为各小组提供“故障”的简易电路。故障问题可以是开关故障、断线或电池极性反接等问题。随后要求学生小组根据学习内容、自身经验，识别简易电路的故障和原因，并合作修复电路故障。在此过程中，学生经历设计故障排查方案、测试故障解决情况、反思方案的不足、优化与调整方案等一系列过程，逐步强化学生的故障排查能力及工程思维能力，有效提升学生科学素养。当完成故障排查和修复后，科学教师还可鼓励学生小组分享学习过程遇到的困难及解决方案等，加深学生对知识的理解和记忆。

（四）借助数学工具，发展逻辑思维

数学与科学课程有着密切关联。在STEAM教育理念下，小学科学教师可借助数学工具，引领学生解决科学问题，发散学生的逻辑思维，提高学生的问题解决能力。数学能为学生提供系统、完善的问题解决技巧和逻辑思维方法，使学生在科学实验中快速分析数据信息，在工程方案设计中计算相关结果，保证学生的学习成果。因此，小学科学教师可基于STEAM教育理念，设置真实的课堂情境，如要求学生完成市场调研或是生态调查，再使用简单编程工具、计算机和统计软件等数学工具，收集数据、分析数据和整理数据，提升学生的思维能力。以教科版科学《观察土壤》课程为例，在教学时，教师可围绕“调查土壤”的主题，引领学生观察学校周边各地区的土壤特性、土壤类型，使用放大镜与尺子观察土壤颜色、粗细，再通过统计软件输入搜集的数据信息，制成科学图表，帮助学生直观、清楚地了解土壤的特性，了解数学和科学的关联。在观察土壤时，小学生能发现不同深度、不同地点的土壤存在分层现象，教师要指导学生测量土壤分层的厚度数据，并以饼图或柱状图的方式表现数据，了解土壤层次结构，探究这类现象背后的科学规律，开阔学生的知识视野，进一步提升小学科学课堂的质量及小学生科学素养。

三、结语

综上所述，基于STEAM教育理念培育小学生的科学素养，是小学科学教学改革与创新的重要措施。小学科学教师要加大教学改革力度，明确STEAM教育理念内涵，根据小学生的科学学习状况、身心发展规律和认知水平等，整合多领域的相关知识，丰富科学教学内容，组织适宜的科学探究活动，训练小学生的工程思维、科学探究能力，使学生在真实的科学体验活动中，领悟科学知识内涵，完善知识结构，促进学生全方面发展。

参考文献

[1]杨爱云.核心素养背景下基于STEAM教育理念的小学科学教学探索[J].西部素质教育，2024（2）：104-108.

[2]张伟达，张伟成，王海艳，等.STEAM教育对我国科学教育改革的启示[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2017（S2）：136-138.

[3]袁利平，张欣鑫.论STEAM教育与核心素养的对接[J].陕西师范大学学报（哲学社会科学版），2017（5）：164-169.

[4]胡卫平，首新，陈勇刚.中小学STEAM教育体系的建构与实践[J].民办教育新观察，2017（8）：47-55