STEAM教育与小学科学结合，开启创新教学新路径

STEAM教育与小学科学结合

STEAM教育与小学科学的契合点

培养目标的一致性
- 小学科学：旨在培养学生的科学素养，包括科学知识、科学探究能力、科学态度以及对科学、技术、社会与环境的认识，通过学习植物的生长过程，学生不仅掌握相关知识，还能培养观察和探究的能力。
- STEAM教育：注重提升学生的综合素养，强调科学、技术、工程、艺术和数学等多方面能力的培养，培养学生的创新精神和实践能力，比如在设计制作一个简易机器人的过程中，学生需要运用多学科知识解决实际问题。
跨学科性
- 小学科学：本身就涉及多个领域，如生物、物理、化学、地球科学等，具有一定的综合性，生态系统”单元，涵盖生物种类、环境因素等多方面知识。
- STEAM教育：是多学科融合的教育模式，将不同学科知识有机结合，解决实际问题，如设计一个环保建筑，需要运用科学知识中的物理原理、数学计算、工程技术以及艺术设计。
实践性
- 小学科学：有大量的实验、观察等实践活动，让学生在亲身体验中学习科学知识，比如观察种子的发芽过程，学生通过实际操作深入了解植物生长的条件。
- STEAM教育：强调实践操作，通过项目式学习，让学生在动手过程中积累经验，提高解决问题的能力，例如制作一个小型水轮发电机，学生在实践中理解能量转换的原理。

STEAM教育在小学科学课程中的应用策略

项目式学习
- 项目设计：教师根据教学内容和学生兴趣，设计具有挑战性和趣味性的项目，在学习“力的相互作用”时，设计“搭建稳固的桥梁”项目，要求学生利用给定材料搭建能承受一定重量的桥梁。
- 实施过程：学生分组合作，明确分工，制定计划，收集资料，进行设计和制作，在过程中，教师引导学生运用科学知识解决技术问题，如计算桥梁的受力、选择合适的材料等，同时鼓励学生发挥艺术创意，使桥梁美观实用。
- 成果展示与评价：各小组展示作品，介绍设计思路和制作过程，评价方式多元化，包括自我评价、小组互评和教师评价，从科学知识运用、技术创新、艺术表现、团队协作等方面进行全面评价。
情境化教学
- 创设情境：教师创设真实的生活情境或模拟情境，让学生在情境中发现问题、提出问题，模拟火灾现场，让学生思考如何设计逃生通道和报警装置。
- 引导探究：学生在情境中运用所学知识和技能进行探究和实践，尝试解决问题，在这个过程中，教师提供必要的指导和帮助，引导学生综合运用多学科知识。
- 总结反思：问题解决后，组织学生进行总结反思，回顾在情境中运用的知识和技能，分析存在的问题和不足，培养学生的反思能力和创新思维。
整合教学内容
- 学科融合：将小学科学教材中的知识点与技术、工程、艺术和数学等内容进行有机整合，在学习“声音的传播”时，引入声学技术的应用，如麦克风、扬声器的原理，让学生了解科学技术在实际生活中的应用。
- 补充拓展：根据教学需要，补充一些前沿的科学知识和科技成果，拓宽学生的视野，比如介绍3D打印技术在医学、建筑等领域的应用，激发学生的学习兴趣和创新欲望。

STEAM教育与小学科学结合的教学案例

“太阳能热水器的设计与制作”

教学环节
导入	展示不同类型热水器的图片和视频，引导学生思考热水器的工作原理，提出如何利用太阳能加热水的问题，激发学生的兴趣和好奇心。
知识讲解	讲解太阳能的知识，包括太阳的能量来源、太阳能的利用方式等；介绍热量传递的原理、材料的保温性能等相关知识；复习简单的数学计算，如面积、体积的计算等。
设计方案	学生分组讨论，设计太阳能热水器的方案，包括容器的选择、吸热材料的使用、摆放角度等，运用数学知识计算热水器的尺寸和材料用量，考虑工程结构的合理性和稳定性，同时注重外观设计的美观性。
制作与测试	各小组根据设计方案制作太阳能热水器模型，教师巡视指导，提醒学生注意安全和使用工具的方法，制作完成后，进行测试，比较不同小组热水器的加热效果，记录数据。
评价与总结	组织学生进行评价，从科学知识的运用、技术操作的熟练程度、工程设计的合理性、艺术创意以及团队协作等方面进行评价，教师进行总结，强调太阳能作为一种清洁能源的重要性，鼓励学生在生活中关注环保和能源利用问题。

“校园绿化规划”

教学环节
提出问题	展示校园平面图，引导学生观察校园的环境状况，提出如何改善校园绿化的问题，明确任务是为校园设计一个合理的绿化方案。
调查分析	学生分组对校园的地形、土壤、光照等情况进行实地调查，收集相关数据；同时了解校园内现有植物的种类、生长情况以及师生对绿化的需求和建议。
设计方案	根据调查结果，学生运用所学的科学知识，如植物的生长习性、生态平衡等，结合艺术设计原则，设计校园绿化方案，包括选择适合的植物品种、规划种植区域、设计灌溉系统等，运用数学知识计算种植面积、苗木数量等。
方案展示与评价	各小组展示绿化设计方案，介绍设计思路和特点，其他小组和教师进行评价，从科学性、可行性、美观性、经济性等方面提出意见和建议。
完善方案	各小组根据评价意见，对绿化方案进行修改和完善，形成最终的校园绿化规划方案。