STEAM教育与小学科学融合，开启创新教学新路径

STEAM教育与小学科学结合

STEAM教育与小学科学结合的意义

（一）培养综合素养

意义	具体表现
科学素养	学生在参与跨学科的STEAM项目式学习中，如探究植物的生长环境与光照、温度、水分等科学因素的关系，同时运用技术手段记录数据、工程技术搭建适宜的生长环境、数学方法分析数据变化趋势、艺术形式展示研究成果，从而更全面深入地理解科学知识，提升科学探究和思维能力。
技术素养	在实践操作中，学生有机会接触和使用各种现代技术工具，如智能机器人、3D打印设备等，了解其工作原理和应用场景，掌握基本的操作技能，提高对技术的敏感度和应用能力，为适应未来科技社会做好准备。
工程素养	通过设计和构建具体的项目，如制作简易的桥梁模型，学生需要考虑结构的稳定性、材料的选取、成本的控制等工程问题，学会运用工程思维和方法解决实际问题，培养创新意识和实践能力，以及对工程质量和安全的重视。
艺术素养	STEAM教育强调艺术与科学的融合，学生在项目中可以发挥创意，通过绘画、设计、音乐等形式为科学项目增添美感和表现力，培养审美能力和创造力，同时也能更好地理解和感受不同学科之间的联系和相互促进作用。
数学素养	在数据处理、模型构建、方案优化等环节，学生需要运用数学知识进行计算、分析和推理，从而提高数学应用能力和逻辑思维能力，发现数学在解决实际问题中的重要性和价值，增强对数学学习的兴趣。

（二）激发学习兴趣

传统小学科学教学多以知识传授为主,内容相对抽象，学生可能觉得枯燥，而STEAM教育以项目为载体，将知识融入有趣的实践活动中，让学生设计并制作一个能在水中航行的小船，学生在动手过程中会主动探索船的形状、重量、动力等因素对航行的影响，涉及到浮力、摩擦力等科学知识，这种在实践中学习的方式能极大地激发学生的好奇心和求知欲，让他们更积极地投入到科学学习中。

（三）培养创新能力

STEAM教育鼓励学生从多学科角度思考和解决问题,没有固定的答案和标准做法，在面对实际项目挑战时，学生需要充分发挥想象力和创造力，尝试不同的方法和思路，比如在设计环保型的太阳能热水器项目中，学生要综合考虑能量转换、材料隔热、结构设计等多方面因素，不断改进和创新设计方案，从而有效培养学生的创新思维和实践能力，为未来成为创新型人才奠定基础。

STEAM教育与小学科学结合的教学策略

（一）设计跨学科项目

确定项目主题 结合小学科学课程标准和学生的生活实际，选择具有综合性和趣味性的主题，我们的校园生态系统”，涉及到生物、地理、化学、工程等多个学科领域，学生需要观察校园内的动植物种类、分布，分析土壤、水质等环境因素对生物的影响，同时可能还需要设计和制作一些保护校园生态的设施或宣传标识等，将不同学科知识融合运用到项目中。
规划项目流程 将项目分解为多个阶段，每个阶段设定明确的目标和任务，并合理安排时间，以“校园生态系统”项目为例，可分为以下几个阶段： |阶段|目标|任务| |----|----|----| |项目启动|明确项目主题和目标，激发学生兴趣|教师介绍项目背景，引导学生讨论校园生态系统的组成部分和研究意义，分组并制定小组计划。| |实地调查|收集校园生态相关数据和信息|学生分组对校园内的动植物、土壤、水源等进行观察和记录，拍摄照片、采集样本，运用科学工具进行简单测量。| |数据分析与讨论|整理分析调查数据，探讨生态关系|各小组汇总数据，制作图表，分析校园生态系统中生物与环境之间的相互关系，找出存在的问题和影响因素。| |方案设计与制作|针对问题提出解决方案并制作相关作品|学生根据分析结果，设计保护校园生态的方案，如制作鸟巢、昆虫旅馆、环保宣传海报等，运用工程技术和艺术手段将设计方案转化为实际作品。| |成果展示与评价|展示项目成果，进行自我评价和相互评价|各小组展示项目成果，包括调查报告、数据分析图表、制作的作品等，介绍项目实施过程和收获，然后进行小组自评和互评，教师最后进行总结评价，给予反馈和建议。|

（二）整合教学内容

梳理教材知识点 对小学科学教材中的知识点进行系统梳理，找出与其他学科相关知识点的内在联系，构建跨学科知识网络，在讲解“物体的运动”这一科学知识时，可以联系数学中的路程、速度、时间计算公式，让学生通过实际测量物体运动的距离和时间，计算速度，加深对物体运动概念的理解；同时引入工程技术中关于简单机械原理的知识，如杠杆、滑轮等对物体运动状态的改变作用，让学生从多学科角度认识物体运动现象。
补充拓展资源引入科普读物、科学纪录片、科研成果等课外资源，丰富教学内容，拓宽学生的知识面，在教授“宇宙探索”单元时，让学生观看相关的科普视频，了解最新的航天科技成果和太空探索进展，阅读有关宇宙星空的科普书籍，获取更多关于星系、恒星、行星等天体的知识，然后在课堂上组织讨论和交流，引导学生从科学、技术、工程、数学、艺术等多学科视角思考人类探索宇宙的意义和方法，激发学生对宇宙科学的向往和探索精神。

（三）创新教学方法

问题驱动法 教师根据教学内容和项目目标，提出具有启发性和挑战性的问题，引导学生自主思考和探究，例如在“气候变化对人类生活的影响”项目中，教师可以提出问题：“近年来全球气候发生了哪些明显变化？这些变化对我们的生活产生了哪些直接影响和间接影响？我们可以采取哪些措施来应对气候变化？”让学生带着这些问题去查阅资料、调查研究、分析讨论，在解决问题的过程中学习相关知识和技能，培养问题意识和解决问题的能力。
小组合作学习法 将学生分成小组，每个小组共同完成一个STEAM项目任务，小组成员之间分工协作，发挥各自的优势，共同探讨问题、制定方案、实施项目，在小组合作过程中，学生不仅可以提高团队合作能力和沟通能力，还能相互学习、相互启发，拓宽思维视野，例如在“设计并制作一个小型水电站”项目中，有的学生负责研究水流能量转换原理（科学知识），有的学生负责寻找合适的材料和工具（技术应用），有的学生负责设计和搭建水电站模型（工程设计），还有的学生负责用艺术方式对模型进行美化和装饰，通过小组合作完成整个项目，实现跨学科知识和技能的融合运用。
情境教学法 创设真实的生活情境或模拟情境，让学生在情境中体验和应用知识，比如在教授“交通安全”知识时，模拟道路交通场景，设置红绿灯、斑马线、十字路口等交通元素，让学生扮演行人、驾驶员等角色，在实际情境中理解和遵守交通规则，同时运用数学知识计算行车速度、刹车距离等，运用工程技术知识分析车辆行驶安全性，通过这种情境体验式教学，让学生更加深刻地认识到交通安全的重要性，提高学生在实际生活中运用多学科知识解决问题的能力。