STEAM教育赋能小学科学，跨学科融合开启创新教学新篇章

STEAM教育与小学科学结合

在当今教育领域，培养具有综合素养和创新精神的学生成为重要目标，STEAM教育作为一种跨学科的教育理念，强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）的融合，为小学科学教育带来了新的思路和方法，将STEAM教育与小学科学相结合，能够激发学生的学习兴趣，培养学生的综合能力和创新思维,使学生更好地适应未来社会的发展需求。

STEAM教育与小学科学的契合点

（一）培养目标的一致性

小学科学：旨在培养学生的科学素养，包括对科学知识的掌握、科学探究能力的培养、科学态度的形成等，通过引导学生观察、实验、思考，让学生了解自然现象和科学规律,培养学生对科学的兴趣和好奇心。
STEAM教育：注重培养学生的创新精神、实践能力、团队协作能力和跨学科思维能力，通过实际项目和问题的解决，让学生在实践中运用多学科知识,提高解决复杂问题的能力。

（二）学习方式的相似性

小学科学：强调探究式学习，让学生通过自主提出问题、设计实验、收集数据、分析结果等过程，亲身体验科学探究的方法和乐趣，在“植物的生长”探究活动中，学生自己种植植物，观察并记录植物的生长过程,分析影响植物生长的因素。
STEAM教育：通常采用项目式学习的方式，学生以小组为单位，围绕一个具体的项目或问题展开学习和实践，在项目实施过程中，学生需要运用科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识，通过合作、探索和创新，完成项目任务，设计并制作一个简易的太阳能热水器模型，学生需要运用科学知识中的热传递、能量转换原理，工程技术中的设计、制作技能，数学知识中的测量、计算等，同时还需要发挥艺术创意,对模型进行美化和优化。

STEAM教育在小学科学课程中的应用策略

（一）整合教学内容

挖掘教材中的STEAM元素
小学科学教材中蕴含着丰富的STEAM教育资源，教师可以深入挖掘教材内容，将科学知识与技术、工程、艺术和数学等学科知识进行有机整合，在“电的应用”单元教学中，除了讲解电的基本知识和常见电器的工作原理外，还可以引入电路设计与制作的技术内容，让学生运用工程思维设计和搭建简单的电路，通过数学计算来确定电路中的电流、电压等参数，同时鼓励学生发挥艺术创意,对电路装置进行装饰和美化。
补充拓展教学资源
除了教材内容，教师还可以根据教学需要，补充一些与STEAM教育相关的拓展资源，介绍一些科学家的故事、科技发展历程、现代科技成果等，拓宽学生的科学视野；引入一些科普读物、科普视频、科技馆资源等，丰富学生的学习素材；还可以结合生活实际，引导学生关注身边的科技问题和社会热点,将所学知识应用到实际生活中。

（二）创新教学方法

项目式学习法
以具体的项目为载体，让学生在完成项目的过程中学习和应用知识，开展“设计并制作一个环保型的垃圾桶”项目，学生需要先了解垃圾桶的设计要求和环保标准，运用科学知识分析不同材料的特性和优缺点，选择合适的材料；运用工程技术设计垃圾桶的结构和功能，进行制作和组装；运用数学知识计算垃圾桶的容量、尺寸等；同时还可以通过艺术手段对垃圾桶进行外观装饰，使其更具吸引力，在项目实施过程中，学生通过小组合作，共同解决问题,提高了团队协作能力和综合实践能力。
探究式学习法
教师提出具有启发性的问题或情境，引导学生自主探究和发现问题，并通过实验、观察、分析等方法寻找答案，在“声音的传播”探究活动中，教师可以先播放一段有趣的声音片段，引起学生的兴趣，然后提问：“声音是如何传播的？”让学生自己设计实验进行探究，学生可能会想到通过在水中、空气中、固体中进行实验，观察声音的传播情况，从而得出声音可以在气体、液体和固体中传播的结论，在探究过程中，学生不仅掌握了科学知识,还培养了探究能力和创新思维。
情境教学法
创设真实的生活情境或模拟情境，让学生在情境中学习和应用知识，在“火灾逃生与救援”情境教学中，模拟火灾发生的场景，让学生运用所学的化学知识（如燃烧与灭火的原理）、物理知识（如烟雾的扩散、温度的变化等）和生物医学知识（如急救方法），制定逃生和救援方案，并进行实际操作和演练，通过情境教学，学生能够更好地理解知识的实际用途,提高应对实际问题的能力。

（三）加强教学评价

建立多元化的评价体系
改变传统单一的考试评价方式，建立多元化的评价体系，除了对学生的知识掌握情况进行评价外，还要关注学生的学习过程、实践能力、创新精神、团队协作等方面的表现，可以通过课堂观察、作业评价、项目成果展示、小组互评等方式,全面了解学生的学习情况。
注重过程性评价
强调对学生学习过程的评价，及时反馈学生的学习情况，帮助学生调整学习策略，在项目式学习中，教师可以对学生的项目计划、实施过程、遇到的问题及解决方法等进行跟踪评价，给予学生及时的指导和建议，鼓励学生自我评价和相互评价,促进学生的自我反思和团队合作。

STEAM教育与小学科学结合的教学案例

（一）“桥梁建造”项目

项目目标
让学生了解桥梁的结构特点和原理，掌握简单的工程设计和制作方法，培养学生的科学探究能力、工程实践能力和团队协作精神。
项目实施过程
- 知识讲解：教师通过图片、视频等资料，向学生介绍不同类型的桥梁（如梁桥、拱桥、斜拉桥等）的结构特点和原理，以及桥梁设计需要考虑的因素（如承重能力、稳定性、材料选择等）。
- 小组设计：学生分组讨论，设计自己的桥梁方案，在设计过程中，学生需要运用科学知识（如力学原理）进行理论计算，确定桥梁的尺寸、形状和材料；运用工程技术知识和技能，绘制设计图纸；同时考虑艺术因素,使桥梁的外观更加美观。
- 制作与测试：各小组根据设计方案，选择合适的材料（如木棒、胶水、线绳等）制作桥梁模型，制作完成后，对桥梁模型进行承重测试,记录桥梁的承重能力。
- 成果展示与评价：各小组展示自己的桥梁模型，介绍设计思路和制作过程，其他小组和教师对桥梁模型进行评价，从科学性、技术性、工程性、艺术性和创新性等方面进行打分和点评。

（二）“植物的生长与环境”探究活动

活动目标
让学生了解植物生长与环境的关系，掌握控制变量法在科学探究中的应用，培养学生的观察能力、实验能力和数据分析能力。
活动实施过程
- 提出问题：教师展示两盆生长状况相似的植物，其中一盆放在光照充足、水分适宜的环境中，另一盆放在阴暗、缺水的环境中，引导学生观察并提问：“为什么两盆植物的生长状况不同？”从而引出探究主题——植物的生长与环境。
- 作出假设：学生根据已有的知识和经验，对植物生长与环境的关系作出假设，光照、水分、温度等因素会影响植物的生长。
- 设计实验：学生分组设计实验方案，确定实验变量（如光照、水分、温度等）和对照组、实验组，在设计实验过程中，教师引导学生运用控制变量法,确保实验的科学性。
- 进行实验：各小组按照实验方案进行实验操作，定期观察并记录植物的生长情况（如植株高度、叶片数量、颜色等）。
- 数据分析与结论：实验结束后，学生对收集的数据进行分析，绘制图表，得出实验结论，光照充足、水分适宜的环境中植物生长良好，而阴暗、缺水的环境中植物生长受到抑制。
- 拓展与应用：引导学生思考如何根据植物的生长习性,为家庭养花或农业生产提供合理的建议。