浅谈小学科学教学中利用STEAM理念培养学生思维能力

    田世强

    摘要： steam教育强调通过整合科学、技术、工程、数学和人文艺术等多个学科、多个领域的知识与技能，在学科中间建立一座沟通的桥梁，使学生学习的分专业的、零碎的知识变成一个相互联系、相互统一的整体。

    关键字：STEAM;科学教学;学生思维能力

    中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-21-

    小学科学是一门知识涵盖面广，是初中物理、化学、生物等许多课程的基础，就内容而言包括天文、地理、宇宙、技术与工程等。随着小学科学教育的发展，其课程基本理念异化及学科孤立化等问题也随之显现，因此将STEAM教育理念融入到小学科学的课程教学设计中，不仅对传统的教学进行了突破与完善，也在教学过程中激发学生积极思维，培养学生“另辟蹊径”的思维能力，让他们享受到学习的乐趣。

    一、引言

    STEAM教育时集科学、技术工程、艺术和数学多学科融合的一种综合性教育理念。[1]强调学生学习的分专业的、零碎的知识变成一个相互联系、相互统一的整体。有利于学生形成跨学科或交叉学科的综合素养，有利于实践创新素养的形成。

    目前，STEAM 教育已被广泛接受，面临的问题是如何将其教育理念转变为实践，STEAM课程要组织实施，就必须与相关课程整合，科学是较为抽象、深奥的思辨性学科，是一门知识涵盖面广，是初中物理、化学、生物等许多课程的基础，就内容而言包括天文、地理、宇宙、技术与工程等，因为小学科学与STEAM课程中的“跨学科学习” 特点一致。所以，STEAM课程与小学科学课程是“最佳拍档”。同时随着小学科学教育的发展，其课程基本理念异化及学科孤立化等问题也随之显现，因此将STEAM教育理念融入到小学科学的课程教学设计中，不仅对传统的教学进行了突破与完善，也在教学过程中激发学生积极思维，培养学生“另辟蹊径”的思维能力，更能让他们享受到学习的乐趣。

    二、国内外STEAM教育理念研究动态

    1.STEAM教育在国外开展的现状

    2006年2月，布什政府发布了《美国竞争力计划》（American Competitiveness Initiative，ACI），该文件是关于STEM教育的重要政策文件，其中提到“要用创新引领世界”（Leading the World in Innovation）这一宏伟目标，并指出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才。此后美国的STEM教育进入快速发展阶段。

    2015年奥巴马曾提到的：“我们正在为培养具有问题解决能力、批判性思维、STEM素养的学生做出努力。挑战虽然不少，但做出的努力是有价值的，至少目前已经产生了效果”。

    当下的美國，无论是一流高校学府，还是学前教育，STEAM教育理念已经深入到教育的方方面面，成为美国国际人才竞争力的重要基石。

    2.STEAM教育在国内开展的现状

    目前我们很多学校的素质教育落实不够，大部分学校的教育理念还没有发生根本的转变，STEAM教育主要以课外的形式出现，难以受到更多的重视。

    3.小学科学教学现状

    （1）科学各学段的知识割裂、学生的学习兴趣不高。

    （2）学生自主学习的深度和广度不够，难以实现探究式、体验式的学习方式。

    （3）缺乏提出、分析和解决现实问题的能力。

    所以我们认为有必要把STEAM教育理念应用到小学科学教学中，去培养学生的综合思维能力，做到学以致用。

    三、STEAM理念下科学教学中培养学生思维能力实践研究模式

    在小学科学教学中，教师把STEAM理念融合到教学中，有利于实现小学科学课程目标，有利于培养学生自主探究的能力，学生在整个学习过程中式发现者，探究者和实践者，有利于发展学生跨学科知识链接能力和问题解决能力。

    四、STEAM理念培养学生思维能力实践研究

    （一）学习内容分析

    《土壤与生命》是苏教版小学三年级学习的内容，要求学生探究认识土壤里有什么;知道土壤动物对土壤肥力的作用，明白土壤为人类做出的贡献。

    （二）学习目标

    S（科学）：了解土壤里有什么，知道土壤动物对土壤肥力的作用和土壤的保护。

    M（数学）：能够确定和控制变量，计算单位面积内的土壤动物数量，引导学生处理数据和信息，注重科学与数学的联系。

    E（工程）：设计方案，选择不同原料的配比，解决植被对土壤蓄水能力的影响。

    A（艺术）：根据观察土壤里面有什么，形象的把观察到的图像画下来，进一步辨别认识各种生物。

    （三）教学过程

    知识学习环节：了解土壤，让学生自己采集土壤，观察土壤中有什么？教师引导学生自己采集土壤，通过对这些材料的研究，也使学生感受到生活中无处不在的科学，也让学生感到大自然的奇妙。

    科学探究环节：计算自己脚下有多少土壤动物;植被对土壤蓄水能力的影响;动手操作水土流失对比实验。

    知道土壤侵蚀的含义，通过寻找土壤保护的措施，知道植物在水土流失中起的作用。

    （四）教学反思

    让学生自己采集土壤，通过对这些材料的研究，学生感受到生活中无处不在的科学，明白土壤中生活着许多动植物和微生物，形象的把观察到的图像画下来，进一步辨别认识各种生物。通过计算单位面积内的土壤动物数量，让学生明白土壤中有很多的动物，注重科学与数学的联系，引导学生处理数据和信息，把STEAM教育从理念走向实践。

    实践是STEAM教育的主要途径，让学生在“动手做”和“动脑思考”中实现STEAM素养的培养。

    五、结束语

    STEAM理念下配养学生思维能力聚焦科学问题，跨学科融合为核心，注重科学探究，有效发展学生STEAM跨学科知识链接的能力。在教学中，教师要多为学生提供设计、探究的机会。

    参考文献

    [1]苏乐.STEAM视角下的小学《科学》教学设计研究[J].曲阜师范大学， 2017.

    [2]江华姿.浅谈STEAM概念下小学科学教学中如何培养学生的创新力[J].《教育界：综合教育研究》.

    [3]宁灵芝.基于STEAM理念的小学科学情境教学研究[D].广西师范大学