STEAM教育与小学科学深度融合，开启

STEAM教育与小学科学的完美结合

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教育强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）多学科融合，小学科学则是启蒙学生科学思维的关键学科，将两者结合，能为小学科学教育注入新活力,更好地促进学生全面发展。

STEAM教育与小学科学结合的意义

（一）培养综合素养

传统小学科学教学多侧重科学知识传授，而STEAM教育融入后，学生在探究科学问题时，会运用到技术手段、工程思维、艺术创意和数学计算，全面提升多方面能力，例如制作一个简易的太阳能热水器模型，学生不仅要理解太阳能转化为热能的科学原理，还要运用工程技术设计模型结构，利用数学知识计算材料尺寸和热量吸收效率，通过艺术设计使模型外观更具吸引力,这过程中综合素养得到有效培养。

（二）激发创新思维

STEAM教育注重实践与探索，鼓励学生从不同角度思考问题，在小学科学课堂中，结合STEAM理念，学生不再局限于书本知识的学习，而是通过动手实践、小组合作等方式，尝试新的方法和思路解决问题，比如探究植物的生长环境，学生可以设计不同的实验装置，利用技术手段控制光照、温度、湿度等条件，观察植物生长变化,这种开放性的学习方式能激发学生的创新思维。

（三）增强学习兴趣

小学科学本身具有趣味性，但传统教学模式可能使部分学生觉得枯燥，融入STEAM教育后，学习形式更加多样化，有项目式学习、小组竞赛等，例如组织学生设计并制作校园植物标识牌，学生可以将艺术创作与科学知识相结合，设计出独具特色的标识牌，在这个过程中，学生感受到学习的乐趣,从而增强对科学学习的热爱。

STEAM教育与小学科学结合的策略

（一）教学内容整合

跨学科主题设计
- 以季节变化为主题，整合科学、技术、工程、艺术和数学知识，科学方面，探究不同季节的气象变化、动植物习性；技术上，利用传感器监测气温、湿度等数据；工程上，设计制作季节展示模型；艺术上，绘制四季美景或制作手工艺品；数学上，统计气温变化数据、计算模型尺寸等。
- 主题为“桥梁建设”，科学知识涉及力学原理，技术方面了解建筑材料特性，工程上设计桥梁结构并搭建模型，艺术上对桥梁进行装饰美化，数学用于计算桥梁的承重、长度、宽度等参数。
补充前沿知识
- 在讲解太空知识时，引入航天领域的新技术，如火箭的新型推进技术、太空站的生命保障系统等，让学生了解科学前沿动态,拓宽知识面。
- 介绍人工智能在医疗诊断中的应用，如智能影像诊断、疾病预测等，使学生感受科技的魅力,激发对科学的探索欲望。

（二）教学方法融合

项目式学习
例如开展“设计环保垃圾桶”项目，教师提出项目任务，学生分组进行，运用科学知识分析垃圾的分类和处理原理；利用工程技术设计垃圾桶的结构和功能，如自动感应、垃圾分类提示等；在技术方面，选择合适的材料和工具进行制作；通过艺术设计使垃圾桶外观美观且符合环境需求；用数学方法计算垃圾桶的容量、成本等，整个过程学生自主探究、合作完成,提高解决问题的能力和团队合作精神。
探究式学习
以“声音的传播”为例，教师创设情境，提出问题：声音是如何在不同介质中传播的？学生自主提出假设，设计实验进行探究，他们可以利用技术手段记录实验数据，如使用录音软件记录不同介质中的声音特点，通过工程思维搭建实验装置，用数学方法分析数据得出结论，在探究过程中，学生充分发挥主观能动性,深入理解科学知识。
合作学习
组织学生进行小组合作学习，如在“校园绿化设计”项目中，小组成员分别负责不同任务，有的学生负责调查校园环境，收集科学数据；有的运用技术手段绘制设计图纸；有的负责工程预算和材料采购；有的进行艺术创意设计；还有的用数学知识计算绿化面积、植物数量等，通过合作，学生相互交流、共同进步,培养团队协作能力。

（三）教学评价改进

多元化评价主体
除了教师评价，还应引入学生自评和互评，在项目式学习中，学生对自己在项目中的表现进行自我评价，总结优点和不足，小组成员之间相互评价，从合作能力、创新思维、任务完成情况等方面进行评价,全面客观地反映学生的学习情况。
过程性评价与终结性评价相结合
关注学生的学习过程，对患者在项目实施过程中的表现进行评价，如参与度、团队协作能力、问题解决能力等，结合终结性评价，对学生的学习成果进行评估，如项目作品的质量、考试成绩等，例如在“机器人编程”项目中，过程性评价包括学生在编程过程中的思路、遇到问题的解决方法、团队合作情况等，终结性评价可以是机器人的功能实现程度、编程代码的质量等。

案例分析

（一）案例背景

以小学五年级“简单机械”单元教学为例，该单元涉及杠杆、轮轴、斜面等简单机械知识，传统教学以讲解和演示为主,学生理解困难且缺乏兴趣。

（二）STEAM教育融入设计

跨学科整合：科学上深入讲解简单机械原理；技术上介绍简单机械在生活中的应用案例，如起重机、自行车刹车等；工程上让学生设计并制作简单的机械模型，如杠杆秤、轮轴装置等；艺术上对机械模型进行装饰，使其更具观赏性；数学上计算机械模型中的力臂长度、传动比等参数。
教学方法
采用项目式学习，布置“设计高效搬运工具”项目，学生分组后，先调查生活中搬运重物的需求和现有工具的不足，然后运用所学简单机械知识设计搬运工具的方案，选择合适的材料制作模型，在制作过程中不断改进优化,最后进行展示和评比。
教学评价
包括小组合作情况、设计方案的创新性、模型制作的工艺和功能实现、学生在项目中的学习态度和团队贡献等，评价方式采用学生自评、互评和教师评价相结合,全面评价学生的学习成果。

（三）实施效果

通过STEAM教育与小学科学的结合，学生对简单机械知识的理解更加深入，能够将理论知识应用于实际设计和制作中，在项目实施过程中，学生的创新思维得到激发，设计出多种不同类型的搬运工具模型，如杠杆式、轮轴式、斜面式等，团队合作能力也得到显著提升，小组成员分工明确、相互协作，学生的学习兴趣大幅提高,不再觉得科学学习枯燥乏味。