STEAM教育与小学科学深度融合，开启

STEAM教育与小学科学结合的实践探索

在当今教育领域，STEAM教育作为一种跨学科、综合性的教育理念，正逐渐受到广泛关注，STEAM代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics），强调多学科知识的融合与实践应用，旨在培养学生的综合素养、创新思维和实践能力，小学科学课程作为基础教育的重要组成部分，为STEAM教育的实施提供了良好的土壤，将STEAM教育与小学科学相结合，能够打破传统学科界限，让学生在真实的情境中探索科学知识，提高解决问题的能力,为学生的全面发展奠定坚实基础。

STEAM教育与小学科学结合的意义

（一）培养综合素养

传统小学科学教育往往侧重于科学知识的传授，而STEAM教育融入后，学生不仅能学习科学知识，还能在项目实践中运用技术工具、工程设计原理、数学计算方法，并通过艺术形式表达成果，从而全面提升科学、技术、工程、艺术和数学等多方面的素养。

（二）激发创新思维

STEAM教育注重培养学生的创新思维和实践能力，在小学科学教学中，通过创设开放性的问题情境和项目任务，鼓励学生提出独特的想法和解决方案，培养学生的好奇心、想象力和创造力，在设计制作一个简单的机械装置时，学生需要思考如何利用不同的材料和原理实现特定功能,这个过程能够激发学生的创新思维火花。

（三）增强学习兴趣

将艺术元素融入小学科学课程，可以使科学学习更加生动有趣，通过科学绘画、科学手抄报等形式，让学生用艺术的方式呈现科学知识，既能加深学生对科学知识的理解和记忆，又能激发学生的学习兴趣和积极性，技术工具的使用也为科学学习带来了新的乐趣和体验，如使用多媒体设备展示科学实验过程、利用编程软件控制智能设备进行科学探究等。

（四）提升解决问题能力

STEAM教育强调在实际情境中解决复杂问题，在小学科学与STEAM结合的教学中，学生会面临各种真实的问题和挑战，需要运用多学科知识和技能进行分析、设计和实施解决方案，在探究校园垃圾分类与处理的项目中，学生需要综合考虑科学知识（如物质分类、环保知识）、工程技术（如设计垃圾分类设施）、数学计算（如统计垃圾数量和种类）以及艺术宣传（如制作垃圾分类宣传海报）等多方面因素，提出切实可行的解决方案,从而有效提升学生解决实际问题的能力。

STEAM教育与小学科学结合的教学策略

（一）设计跨学科项目

教师可以根据小学科学课程标准和学生的兴趣特点，设计一系列跨学科的STEAM项目，在“植物的生长与环境”项目中，涉及科学领域的植物学知识（如植物的生长周期、生长环境需求）、技术方面的观察和记录工具使用（如放大镜、温度计、湿度计等）、工程上的设计制作植物养护装置（如简易温室、自动浇水装置）、数学中的数据统计和分析（如记录植物生长数据并绘制图表）以及艺术创作（如绘制植物生长图谱、制作植物标本艺术品）等多个学科领域，通过这样的项目，让学生在实践过程中综合运用多学科知识,体会学科之间的联系。

（二）创设情境化教学

创设真实有趣的情境是激发学生学习兴趣和主动性的关键，教师可以将科学知识融入到生活场景、故事或游戏中，让学生在情境中发现问题、思考问题并解决问题，在教授“声音的传播”时，可以创设一个“海底探险”的情境，让学生扮演潜水员，在探索海底世界的过程中发现声音在不同介质中的传播特点，如在水中能听到什么声音、在空气中又如何等，通过情境化教学，使抽象的科学知识变得更加直观、形象,易于学生理解和接受。

（三）小组合作学习

STEAM教育强调团队合作与交流，在小学科学教学中，组织学生进行小组合作学习，让学生在小组中分工协作，共同完成项目任务，在制作一个太阳能热水器的项目中，小组成员可以分别负责设计、材料收集、制作、测试和优化等不同环节，通过相互交流、讨论和协作，发挥各自的优势，共同解决遇到的问题，小组合作学习不仅能够培养学生的团队精神和协作能力,还能促进学生之间的思想碰撞和知识共享。

（四）整合信息技术

信息技术为STEAM教育与小学科学结合提供了丰富的资源和工具，教师可以利用多媒体课件、虚拟实验室、在线教育平台等信息技术手段，为学生提供更加丰富多样的学习资源和学习方式，通过虚拟实验室软件，学生可以在电脑上模拟进行各种科学实验，观察实验现象、分析实验数据，既降低了实验成本和风险，又能让学生更加深入地理解科学原理，学生还可以利用编程软件控制智能硬件设备进行科学探究，如编写程序控制机器人进行搬运物体、测量距离等任务,将信息技术与科学探究有机结合起来。

STEAM教育与小学科学结合的教学案例

（一）案例背景

以小学四年级“电与磁”单元教学为例，该单元主要涉及电的基本性质、磁场的产生、电磁感应等科学知识，为了让学生更好地理解这些知识，并培养学生的跨学科能力和创新思维，设计了“制作简易电磁铁并探究其磁性强弱影响因素”的STEAM项目。

（二）项目目标

科学目标：了解电磁铁的工作原理，知道电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关。
技术目标：学会使用导线、电池、铁芯等材料制作简易电磁铁,掌握控制变量法进行实验探究的基本方法。
工程目标：设计并制作一个能够吸引较多铁制品的电磁铁装置,优化电磁铁的性能。
艺术目标：用创意的方式装饰电磁铁装置,使其具有一定的观赏性。
数学目标：通过实验数据统计和分析,得出电磁铁磁性强弱与相关因素的关系。

（三）项目实施过程

导入环节：教师通过展示生活中常见的电磁铁应用实例，如电磁起重机、电磁阀门等，引发学生的好奇心和兴趣，提出问题：“这些电磁铁是如何工作的？它们的磁性强弱与什么有关？”引导学生思考并进入项目主题。
知识讲解与制作准备：教师讲解电磁铁的基本原理，即通电时有磁性、断电时无磁性，以及影响电磁铁磁性强弱的可能因素，学生分组领取制作电磁铁所需的材料，包括导线、电池盒、电池、铁钉、绝缘胶带等,并在教师的指导下学习制作简易电磁铁的方法。
实验探究：学生以小组为单位，运用控制变量法进行实验探究，保持线圈匝数不变，改变电池数量（即电流大小），观察电磁铁吸引铁钉的数量，记录实验数据；保持电流不变，改变线圈匝数，再次观察并记录数据，在实验过程中，学生需要正确连接电路，确保实验安全,并准确记录实验数据。
数据分析与结论：各小组根据实验数据绘制图表，分析电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系，得出结论：电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
创意设计与制作：在完成实验探究后，学生发挥创意，对电磁铁装置进行装饰和改进，使其能够吸引更多的铁制品，有的小组将电磁铁制作成动物形状，有的小组为电磁铁添加了底座和手柄,方便使用。
展示与评价：各小组展示自己制作的电磁铁装置，并介绍其设计思路、实验过程和结论，其他小组进行评价，提出优点和改进建议，教师对学生的项目成果进行总结评价，肯定学生的创新思维和实践能力，同时指出存在的问题和不足之处,鼓励学生在今后的学习中继续探索。

（四）项目效果

通过这个项目的实施，学生不仅深入理解了“电与磁”的科学知识，还学会了制作简易电磁铁、运用控制变量法进行实验探究、用数学方法分析实验数据以及通过艺术创作美化作品等技能，在小组合作过程中，学生的团队协作能力、沟通能力和问题解决能力得到了有效锻炼，创新思维也得到了充分激发，学生们对科学学习的兴趣明显提高,纷纷表示希望今后能有更多这样的跨学科项目学习机会。

STEAM教育与小学科学结合的评价体系

（一）评价目标多元化

STEAM教育与小学科学结合的评价不应仅仅关注学生对科学知识的掌握程度，还要注重评价学生的跨学科能力、创新思维、实践能力、团队协作精神以及情感态度等方面的发展，评价目标应涵盖知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等多个维度，全面、客观地反映学生的学习成果和综合素质。

（二）评价主体多样化

评价主体应包括教师、学生本人、同学以及家长等，教师评价主要侧重于对学生学习过程和学习成果的专业指导和评价，能够及时发现学生在学习过程中存在的问题和不足之处，并提出针对性的建议和改进措施，学生自评可以让学生对自己在项目中的表现进行反思和总结，发现自己的优点和不足，促进自我管理和自我学习能力的提升，同学互评则可以让学生从不同的角度了解自己的学习情况，学习他人的优点和经验，同时也有助于培养学生的团队合作精神和沟通交流能力，家长评价可以从家庭角度了解学生在学习过程中的态度和表现，以及对家庭生活和学习习惯的影响,为学校教育提供有益的补充。

（三）评价方式综合化

采用多种评价方式相结合，全面、准确地评价学生的学习成果,具体包括：

课堂观察：教师在课堂教学和项目实施过程中，观察学生的参与度、表现、操作技能、团队协作等情况,及时给予反馈和评价。
作业评价：通过布置与STEAM项目相关的作业，如实验报告、设计图纸、项目计划书等，评价学生对知识的理解和运用能力,以及分析问题和解决问题的能力。
项目成果展示评价：在项目结束后，组织学生进行项目成果展示，通过展示作品、汇报项目过程和成果等方式，评价学生的跨学科能力、创新思维、实践能力以及团队协作精神等，评价可以采用教师评价、学生互评和自我评价相结合的方式,从多个角度对项目成果进行评价。
考试评价：在学期或学期末，可以适当设置一些与STEAM教育相关的考试题目，考查学生对科学知识的理解和应用能力，以及综合运用多学科知识解决实际问题的能力，考试形式可以多样化，如选择题、填空题、简答题、实验题、项目设计题等,注重考查学生的思维过程和实际应用能力。