基于STEAM理念的小學科學課堂實驗教學探討

付明

摘 要：STEAM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）、數(shù)學（Mathematics）這五大領域的總和。STEAM教育理念主張開展跨學科教育，不論是教學內容還是教學形式都具有較強的融合性、延展性和探究性，使原本枯燥無味的教學過程變得更加豐富有趣，更有助于學生學習興趣、學習成效以及學習能力的全面提升。本文基于STEAM理念，針對小學生科學課堂實驗教學策略進行了專項研究，希望所提出的觀點及建議可以為小學科學教師提供有價值的參考。

關鍵詞：STEAM理念;小學科學;實驗教學;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G62 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2021）01-0091-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.01.045

在新課程標準下，小學科學課堂實驗教學不僅涉及科學知識的應用，還與技術、工程、藝術、數(shù)學等領域內的專業(yè)知識存在千絲萬縷的聯(lián)系。因此，建議全體小學科學教師在實驗教學中推行STEAM理念，對科學、技術、工程、藝術以及數(shù)學相關理論知識進行全面整合，并將其合理應用到教學實踐當中，為小學生學科核心素養(yǎng)的形成、完善以及提升提供強有力的教學理念支持，為小學生今后的成長道路打下堅實的基礎。

一、注重激發(fā)學生的學習興趣

對于任何一門學科而言，興趣都是最好的老師。尤其對于小學科學課程而言，存在較強的理論性與抽象性，要想讓學生全身心地投入到課堂活動和實驗教學當中，必須優(yōu)先培養(yǎng)其學習興趣，為后續(xù)教學工作的有效開展創(chuàng)造有利條件。在實際教學活動中，教師可以構建起一種“邊玩邊學”的新型教學模式，使學生的學習興趣和學習熱情得到充分調動。這時所說的“玩”是指通過某種生動有趣的方式實現(xiàn)科學知識的傳授，帶有較強的教育教學目的，并非真正意義上的做游戲。游戲的趣味性，可以促使小學生的思維變得更加活躍，探究的欲望也就更加強烈，從而使最終的教學質量獲得充分保障。例如，在教學綠植一類課程時，教師可以帶領學生走出教室，來到操場上或者學校附近的公園里，撿拾一些形狀各異的落葉。這種帶有游戲色彩的教學方式能夠勾起學生的興趣，促使學生一邊欣賞美麗的景色，沐浴著溫暖的陽光，一邊撿起自己喜歡的落葉，獲得了一次非常新鮮而且愉快的學習體驗。隨后，教師可以帶領學生回到班級，讓大家細心觀察每一片葉子的特點。通過觀察和對比，學生可以發(fā)現(xiàn)每一片樹葉都擁有各自不同的顏色、葉形、葉序和葉脈，但是它們之間又存在著一些相似之處。此時，教師可以告訴學生這就是植物的多樣性特點，并且將課程中的重點內容——植物圖譜的相關知識傳遞給學生。采用這種方式開展教學，不僅可以收到事半功倍的教學效果，還可以讓學生體會到科學知識和科學課堂的神奇魅力。

二、把握施展STEAM理念的時機

基于STEAM理念的小學科學課程實驗教學，倡導的是一種開展開放式的教學模式。在這種情況下，教師要想充分把握住每一次施展STEAM理念的教學時機，實現(xiàn)全體學生學習成效的提升，首先要摒棄掉以往那種共性教學的傳統(tǒng)理念，結合按照學生自身特點、學習能力或者興趣喜好將其劃分為不同層次，再針對不同層次學生的學習需求制定差異化教學方案，避免有學生出現(xiàn)“掉隊”現(xiàn)象，確保全體學生的學習水平及核心素養(yǎng)都能夠有所提升。在新課標的教育教學中，基于STEAM理念的小學科學課堂，其主要目的是通過科學教學讓學生貼近生活、聯(lián)系生活，使得小學科學教學與生活的聯(lián)系更緊密。任何一種教育一旦脫離了生活，就會變成無水之源，這種方式會導致學生在學習時學習質量下降，甚至無法提高學生對于科學的認知。在基于STEAM理念的小學科學課堂中，要求學生進行動手操作，提高學生的操作能力，并且將科學與生活聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)生活獨有的美感，為實驗教學的下一步開展做好鋪墊。教師也需要不斷地總結和聯(lián)系生活，使得學生能夠進一步地理解該內容能否應用在生活中以及該內容應用在生活后又會帶來哪些影響。根據(jù)人們對生活理解的不同，發(fā)現(xiàn)不同內容的用途不同。小學科學課堂中還需要滲透更多的人文精神。人文精神一直以來都是我國教育教學中所追求的一個內容，也是STEAM教育教學的核心理念。

三、結合實驗需求創(chuàng)設教學情境

基于STEAM教育理念下的教學活動帶有較強的探究性，這也就意味著需要教師在這個過程中進行有效引導，為學生創(chuàng)設一個與實驗內容相匹配的真實情境，讓學生在實驗的過程中進行自主探究與獨立思考，從而使大腦思維變得更加活躍，學習興趣得到有效激發(fā)，體驗到更多的學習樂趣。在STEAM的教育理念中，其十分注重如何在小學科學教育中加入一定的人文素養(yǎng)，人文素養(yǎng)的培養(yǎng)同樣需要環(huán)境的隱性教學，并且提高學生對人文知識的理解，尊重日常生活，感受到人文教育對于社會發(fā)展帶來的影響，特別是在現(xiàn)實生活中有很多小學生其自身的學習質量不高，有待提高。特別是人文素養(yǎng)更是缺乏，他們很多人缺乏對于傳統(tǒng)的尊重以及缺乏對社會的理解，導致很多人并不懂得尊重生命、熱愛自然、感恩自然，缺乏對生命的最基本敬畏，這并不符合STEAM的教育教學理念。為此，基于STEAM理念的小學科學課堂需要教師逐步幫助學生養(yǎng)成人文素養(yǎng)，這是需要長期積累的。教師在科學教學中需要潛移默化地進行影響、有機地進行滲透，才能夠提高學生的人文素養(yǎng)，同時還需要做到以項目為驅動。項目驅動以學為中心是STEAM教育理念中一直所倡導的學習理念，其中要求明確結果、模糊任務。在教育教學的過程中，教師應該在時間和空間內讓學生有機地進行自主探討，在有限的時間內完成實驗任務，而并不是要求對每一個實驗過程中的所有步驟完全做到精益求精，或者要求學生逐一地按照教師所制訂的要求進行，更需要的是模糊驅動的任務，突出學生作為主體的位置，由學生自主進行思考。在課堂上也需要突出小組教學所具有的積極影響，在科學課堂的教學中讓學生主動地參與到實驗探究活動中，也能夠體現(xiàn)出STEAM理念中的以學生為主體的教學內涵，幫助教師結合教學內容突出教學中的人文素養(yǎng)、教學理念。學生學習到的內容也能提高其自身的綜合素質，突出科學教學的教學目標、教學內涵，改變以往教學中存在的問題，滿足教學改革的要求。

四、在科學實驗中培養(yǎng)學生的探究能力

基于STEAM理念的小學科學實驗教學會同時涉及多個學科領域知識的綜合運用。這不僅需要學生具備豐富的科學知識，還要圍繞著實驗任務進行自主探究，實現(xiàn)自身知識層次的整體提升。在實現(xiàn)這一教學目標的過程中，教師首先要結合教學大綱的相關要求以及小學科學教材的教學內容設置一些極具挑戰(zhàn)性的實驗任務。學生在完成這些任務的過程中，不僅要應用到近期在科學課堂上所學到的新知識，還要應用到需要對技術、工程、藝術以及數(shù)學知識進行綜合運用以及全方位的探究，方可使實驗任務得以順利完成，從而實現(xiàn)科學核心素養(yǎng)的形成與提升;另外，由于基于STEAM理念下的科學實驗涉及的知識范圍比較廣泛，教師可以將全體學生劃分為若干個小組，以合作探究、集思廣益的方式共同完成實驗任務。有些小組由于成員之間做到了默契配合，或者在動手操作之前列出了完善的實驗計劃，使得整個實驗過程既高效又順利，讓大家體會到實驗成功的喜悅感與成就感。而有一些小組無論大家如何齊心協(xié)力，實驗都以失敗告終。但是，不論成功還是失敗，教師都要引導學生學會總結經驗，這樣既是為學生今后的學習提供參考依據(jù)，又可以幫助學生養(yǎng)成正確的學習習慣和刻苦鉆研的態(tài)度，形成更加全面的核心素養(yǎng)。另外，基于學生在實驗過程中所遇到的障礙問題構建問題情境，也是培養(yǎng)學生自主探究意識和探究能力的有效手段。學生在完成科學實驗的過程中，難免會遇到這樣或者那樣的問題。此時，有些學生會產生“知難而退”的心理，有些學生會生成較強的好奇心，呈現(xiàn)出一種“越戰(zhàn)越勇”的心理狀態(tài)。此時，教師要為學生提供正確的思想引導，促使學生在遇到障礙時既要不懼怕困難，拿出足夠信心與勇氣，也要客觀認識到自身的學習短板，在接下來的學習過程中有針對性地進行彌補與完善，在充分理解和掌握科學知識的同時，實現(xiàn)個人心理素質和綜合素養(yǎng)的整體提升。另外，在STEAM理念下，教師有責任也有義務對教學內容進行拓展與延伸，讓學生在探究問題的過程中獲得開闊的視野，形成更加完善的科學思維，最終具備解決實際問題的能力，這也是在我國全面推行素質教育改革的核心目標所在。需要注意的一點是，在日常教學的過程中，教師要時常與學生之間展開對話交流，了解學生的興趣喜歡、學習現(xiàn)狀以及學習感受，鼓勵學生針對科學課堂和實驗教學提出一些合理化建議。其最終目的是了解學生的學習需求，再結合素質教育改革的最新要求制訂出一套符合現(xiàn)實需求的教學方案，為教學目標的實現(xiàn)提供基本前提與重要保障。

在核心素養(yǎng)背景下，小學科學教學內容涵蓋了科學、技術、工程、藝術以及數(shù)學等多領域的專業(yè)知識。尤其在實驗教學中，很多實驗任務都帶有較強的探究意味，需要學生對各學科知識進行綜合運用。這就為STEAM理念在小學科學課堂實驗教學中的應用提供了契機。對此，小學科學教師首先要建立起STEAM理念，并且將教學過程中的主體地位交還給學生，而自身則要發(fā)揮出引導性作用，針對實驗任務及教學策略進行精心設計，注重激發(fā)學生的學習興趣和參與熱情，本著“因材施教”的原則開展差異化和個性化教學，讓小學生在一種輕松愉快的氛圍當中獲取科學知識，提高動手實踐能力，形成較強的核心素養(yǎng)。

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