STEAM教育作為跨學(xué)科融合的教學(xué)模式，有機(jī)融合了人文藝術(shù)和科學(xué)技術(shù)，基于實(shí)際問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)情境，以協(xié)作實(shí)踐為路徑，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科統(tǒng)整。STEAM教育理念和新課標(biāo)在跨學(xué)科融合、探究實(shí)踐和應(yīng)用科學(xué)技術(shù)解決社會(huì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題等多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上存在共通之處，因此，STEAM教育理念能夠?yàn)樾W(xué)科學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)提供符合新課標(biāo)要求的有效指引，把握STEAM教學(xué)理念的優(yōu)勢(shì)，探索STEAM教學(xué)理念和小學(xué)科學(xué)的融合，有助于驅(qū)動(dòng)跨學(xué)科整合學(xué)習(xí)，培養(yǎng)具備核心素養(yǎng)的綜合型人才。

一、STEAM教育的核心

為順應(yīng)新世紀(jì)創(chuàng)新型人才需求的變化，美國(guó)學(xué)者格雷特·亞克門在STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）的基礎(chǔ)上，將人文藝術(shù)融入到科學(xué)藝術(shù)中，提出了STEAM（科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)）教育理念，構(gòu)建了STEAM教育框架。

STEAM教育在數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，采取跨學(xué)科的方法，通過(guò)工程和藝術(shù)解讀科學(xué)和技術(shù)。在教育理念上，STEAM教育將分散、獨(dú)立的不同學(xué)科進(jìn)行整合，破除學(xué)科之間的藩籬，引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角捕捉學(xué)科之間的聯(lián)系，以科學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)世界，以工程技術(shù)改造世界，以人文藝術(shù)豐富世界的同時(shí)優(yōu)化、理解與應(yīng)用科學(xué)技術(shù)。在學(xué)習(xí)方式上，STEAM教育采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)，依據(jù)社會(huì)現(xiàn)實(shí)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)能力分層級(jí)進(jìn)行合作探究，解決生活中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。以項(xiàng)目活動(dòng)和問(wèn)題學(xué)習(xí)為路徑，STEAM教育引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中進(jìn)行“做什么”“為什么做”“誰(shuí)來(lái)做”“怎么做”的跨學(xué)科綜合性思考，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思辨及協(xié)作實(shí)踐能力。

二、在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中踐行STEAM教育的可能性與價(jià)值

（一）在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中踐行STEAM教育的可能性

1.課程目標(biāo)指向一致。

小學(xué)科學(xué)新課標(biāo)細(xì)化了科學(xué)課程的實(shí)施要求，課程目標(biāo)指向培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，以課程目標(biāo)和學(xué)業(yè)質(zhì)量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，注重學(xué)生的過(guò)程性考核和綜合性考核。STEAM教學(xué)設(shè)計(jì)提倡在項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)中聚焦具體的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)、解決，并關(guān)注教學(xué)過(guò)程，以教學(xué)過(guò)程卡的形式留存教學(xué)證據(jù)，記錄學(xué)生項(xiàng)目組織和實(shí)施的過(guò)程。STEAM能力是一種以解決實(shí)際問(wèn)題為目的的跨學(xué)科融合能力，幫助學(xué)習(xí)者在學(xué)科整合過(guò)程中提高科學(xué)素養(yǎng)，其與核心素養(yǎng)能力相輔相成、相互促進(jìn)。在科學(xué)教學(xué)課程目標(biāo)上，二者的教育目的存在一致性，均指向人的全面發(fā)展。

2.與課程內(nèi)容相適應(yīng)。

新課標(biāo)實(shí)施后，小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容隨之變化。在內(nèi)容選擇上，打破了原有領(lǐng)域之間的界限，更加注重知識(shí)點(diǎn)之間的綜合性聯(lián)系。在內(nèi)容表述上，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境及開展豐富多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在內(nèi)容變化上，優(yōu)化了內(nèi)容的系統(tǒng)性，遵循不同年齡階段的學(xué)生思維發(fā)展的特點(diǎn)，循序漸進(jìn)地貫穿復(fù)雜的科學(xué)知識(shí)。同時(shí)將“科學(xué)探究”更新為“探究實(shí)踐”，即將“技術(shù)與工程”納入課程內(nèi)容，要求學(xué)生具備手工制作能力。相對(duì)應(yīng)之下，基于核心概念整合學(xué)科知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生踐行工程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，既是STEAM學(xué)科教育的研究共識(shí)，又是STEAM教育研究和課程整合的發(fā)展方向。因此，在課程內(nèi)容上，二者相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)。

（二）在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中踐行STEAM教育的價(jià)值

1.培養(yǎng)學(xué)生體現(xiàn)STEAM能力的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

小學(xué)是兒童科學(xué)素養(yǎng)培育和形成的關(guān)鍵期，科學(xué)課程是形成科學(xué)核心素養(yǎng)的主要陣地和重要載體。STEAM教學(xué)融入小學(xué)科學(xué)課程，能夠幫助學(xué)生在科學(xué)知識(shí)和概念的應(yīng)用中完成知識(shí)的內(nèi)化，在不斷的質(zhì)疑和推論中形成創(chuàng)新思維，在合作與探索中提高交流溝通的能力，在項(xiàng)目反思中樹立認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。最終，從“科學(xué)觀念與應(yīng)用”“科學(xué)思維與創(chuàng)新”“科學(xué)探究與交流”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)維度，培養(yǎng)學(xué)生具備體現(xiàn)STEAM能力的科學(xué)核心素養(yǎng)。

2.提高學(xué)生的合作探究實(shí)踐能力。

科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式，新課標(biāo)從要求學(xué)生具備科學(xué)探究能力上升為學(xué)生要有合作開展探究實(shí)踐的能力。合作探究往往需要花費(fèi)更多的時(shí)間和準(zhǔn)備材料，在STEAM教學(xué)活動(dòng)中，教師可以通過(guò)“教學(xué)過(guò)程卡”，安排教育活動(dòng)過(guò)程，讓學(xué)生明確探究實(shí)踐中有什么（實(shí)踐要素和材料）、做什么（任務(wù)分配）、用什么（設(shè)備及工具）、學(xué)什么（發(fā)現(xiàn)）。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)形式，通過(guò)STEAM教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，教師可以更好地通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、制定計(jì)劃、解決問(wèn)題并進(jìn)行反饋總結(jié)，以提高學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中的主觀能動(dòng)性，鍛煉學(xué)生的協(xié)作溝通能力、發(fā)現(xiàn)探索能力及動(dòng)手實(shí)踐能力。

3.啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維。

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是當(dāng)前教育的重要戰(zhàn)略，而當(dāng)前學(xué)生普遍缺乏的也恰恰是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力?？茖W(xué)探究項(xiàng)目常常因缺乏好的興趣切入點(diǎn)而無(wú)法激發(fā)學(xué)習(xí)者在探究過(guò)程中的創(chuàng)新能動(dòng)性，以致創(chuàng)新素養(yǎng)難以養(yǎng)成。STEAM教育融入藝術(shù)，豐富了跨學(xué)科學(xué)習(xí)的趣味性，同時(shí)以現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為基點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”，在動(dòng)態(tài)的過(guò)程中，反復(fù)試驗(yàn)和修正，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在STEAM教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)流程的第三個(gè)階段改進(jìn)階段中，教師通過(guò)“教學(xué)過(guò)程卡”收集學(xué)生對(duì)實(shí)踐安排的意見和建議，鼓勵(lì)學(xué)生思考如何維持活動(dòng)的有效性和可持續(xù)性，能夠幫助學(xué)生形成批判思維和創(chuàng)新能力。

三、STEAM視域下小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)策略

（一）融入人文知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)人文并重的復(fù)合型人才

人文知識(shí)對(duì)應(yīng)STEAM教育理念中的藝術(shù)，在科學(xué)教育融入人文知識(shí)是STEAM視域下小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的具體實(shí)踐。科學(xué)與人文相輔相成、相互促進(jìn)。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)積極探索兩者的結(jié)合點(diǎn)，在傳播科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，適當(dāng)融入相關(guān)的人文社科信息，從而使知識(shí)更加立體豐滿，為構(gòu)造學(xué)生的綜合知識(shí)體系打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中融入人文知識(shí)，不但可以讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，也可以提升學(xué)生的人文素養(yǎng)，進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生全面、全方位發(fā)展的目的，最終培養(yǎng)學(xué)生成為科學(xué)人文并重的復(fù)合型人才。

例如：在進(jìn)行“水的科學(xué)”的教學(xué)時(shí)，除了要講述水的組成成分、水的形態(tài)、水的表面張力等基本的科學(xué)問(wèn)題外，教師可以以講故事的形式引入其他的人文知識(shí)。就社會(huì)層面而言，教師可以談及非洲兒童面臨水資源短缺的問(wèn)題，從而引導(dǎo)學(xué)生珍惜水資源，樹立節(jié)約每一滴水的意識(shí)。就歷史層面而言，可以引入大禹治水的故事，讓學(xué)生了解“三過(guò)家門而不入”的典故，學(xué)習(xí)中華民族以人為本、求實(shí)創(chuàng)新、艱苦奮斗、不畏艱險(xiǎn)的精神。就地理層面而言，可以由水?dāng)U展到江河、湖泊、海洋，向?qū)W生介紹我們的母親河黃河、發(fā)源于青藏高原流入東海的長(zhǎng)江，我國(guó)第一大湖青海湖、第一大淡水湖鄱陽(yáng)湖，渤海、黃海、東海、南海等我國(guó)周圍海域，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熟悉我國(guó)的地理環(huán)境。通過(guò)上述相關(guān)人文知識(shí)的引入，科學(xué)知識(shí)變得更加鮮活，提升了學(xué)生的人文素養(yǎng)，進(jìn)一步豐富了學(xué)生的綜合知識(shí)。

（二）立足社會(huì)現(xiàn)實(shí)，在項(xiàng)目實(shí)踐中解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

STEAM教育理念突出強(qiáng)調(diào)教育活動(dòng)要基于現(xiàn)實(shí)，并緊密聯(lián)系社會(huì)生活，以培養(yǎng)有助于解決社會(huì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的創(chuàng)新型人才。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要有力踐行STEAM教育理念，從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題，將科學(xué)學(xué)科知識(shí)和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)富有吸引力的真實(shí)的問(wèn)題情境，以解決問(wèn)題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生參與項(xiàng)目探究的興趣和主動(dòng)性。教師可以依托項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)，圍繞問(wèn)題創(chuàng)設(shè)情境，將科學(xué)知識(shí)與游戲、故事、生活場(chǎng)景、角色扮演等結(jié)合起來(lái)，借助具體的情境，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)已有經(jīng)驗(yàn)，融入場(chǎng)景去理解、分析問(wèn)題，尋找解決問(wèn)題的方案。如此既可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，又可以促使學(xué)生在具體情境中聯(lián)系社會(huì)，鍛煉多學(xué)科知識(shí)交叉應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的能力。

例如：在“我們面臨的環(huán)境問(wèn)題”一課的教學(xué)中，課程目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生樹立保護(hù)環(huán)境的理念，并能夠針對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中存在的環(huán)境問(wèn)題提出自己的解決思路，培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。首先，教師可以讓學(xué)生分組去調(diào)研目前存在的環(huán)境污染問(wèn)題，包括污水污染、垃圾污染、空氣污染和噪聲污染等。其次，學(xué)生在明確現(xiàn)實(shí)環(huán)境污染問(wèn)題后，進(jìn)一步了解環(huán)境污染帶來(lái)的危害。通過(guò)查找資料或者咨詢家長(zhǎng)的方式，整理出相對(duì)應(yīng)的解決方案。最后，教師對(duì)各小組提出的環(huán)境問(wèn)題及其解決方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)分析，并強(qiáng)調(diào)環(huán)保的重要性。由此可見，將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

（三）采用藝術(shù)方式，將抽象科學(xué)知識(shí)形象化

STEAM是在STEM的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，由此可見藝術(shù)的重要性，因此在STEAM理念指導(dǎo)下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)要充分考慮并融合藝術(shù)因素。一般而言，科學(xué)知識(shí)本身是抽象的、枯燥的，學(xué)生學(xué)習(xí)興致低，理解困難。為解決上述問(wèn)題，教師可以考慮采用藝術(shù)的方式來(lái)講述抽象枯燥的科學(xué)知識(shí)，使其變得更加形象具體，讓學(xué)生更容易接受理解。基于STEAM教育理念，實(shí)現(xiàn)藝術(shù)與科學(xué)在小學(xué)教學(xué)上的融合，有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的觀念。此外，也有利于提升學(xué)生認(rèn)識(shí)美、欣賞美、學(xué)習(xí)美的能力，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成正確的審美觀。

例如：在講授“聲音”一課時(shí)，任課教師可以選擇采用“藝術(shù)+科學(xué)”融合的方式來(lái)授課。首先，通過(guò)播放不同類型的音樂(lè)來(lái)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)高、中、低音，既能使學(xué)生對(duì)音域有初步的了解，又能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)音樂(lè)的鑒賞能力。接下來(lái)，可以據(jù)此進(jìn)行拓展，讓學(xué)生畫出他們認(rèn)為的可以發(fā)出美妙聲音的物體和能夠制造噪聲的東西，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)分貝的認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生的繪畫和想象能力。最后，讓學(xué)生通過(guò)小組表演的形式來(lái)闡述自己對(duì)聲音的理解，具體的形式可以是唱歌、跳舞、講故事等，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)科學(xué)的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和小組協(xié)作能力?？傊囆g(shù)與科技在以STEAM為基礎(chǔ)的小學(xué)教學(xué)框架下的碰撞融合可以將抽象的知識(shí)具體化、形象化，為科學(xué)學(xué)科的授課提供新思路。

（四）結(jié)合工程實(shí)踐，在做中學(xué)習(xí)科學(xué)原理

STEAM教育理論要求教師重視工程與技術(shù)的重要價(jià)值，注重引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手做、做中學(xué)、學(xué)中思，幫助學(xué)生在工程實(shí)踐中更加深入地理解和應(yīng)用科學(xué)原理。理論技術(shù)指導(dǎo)工程實(shí)踐，工程實(shí)踐驗(yàn)證理論技術(shù)。理論技術(shù)和工程實(shí)踐密不可分，教師要引導(dǎo)學(xué)生將課本上的理論知識(shí)運(yùn)用到工程實(shí)踐中，并根據(jù)具體實(shí)踐中遇到的問(wèn)題反思理論技術(shù)的學(xué)習(xí)。這樣既可以幫助學(xué)生更深層次地學(xué)習(xí)科學(xué)理論知識(shí)，又可以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師需要根據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)主題，指導(dǎo)學(xué)生分階段動(dòng)手制作，在工程制作的過(guò)程中訓(xùn)練學(xué)生的工程思維和動(dòng)手能力，在實(shí)踐中進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)原理。

以青教版小學(xué)科學(xué)課程“制作磁懸浮筆架”一課為例，該課通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手制作磁懸浮筆架，理解磁極“同極相斥，異極相吸”的科學(xué)原理，感受磁極在生活中的應(yīng)用。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行磁懸浮筆架的工程實(shí)踐活動(dòng)，可分為三個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和反思階段。第一，準(zhǔn)備階段：教師指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，選擇實(shí)踐活動(dòng)所需的材料、工具等，學(xué)生通過(guò)小組分析、選擇、討論最終由學(xué)生自主確定活動(dòng)所需的材料及工具。該過(guò)程可以鍛煉學(xué)生的邏輯思考能力及抉擇能力。第二，實(shí)施階段：在教師指導(dǎo)下，學(xué)生嘗試?yán)盟x材料及工具完成工程制作。在此階段，教師引導(dǎo)學(xué)生思考每一種材料應(yīng)當(dāng)用在何處以及制作完成后想要達(dá)到的效果，并據(jù)此擬定計(jì)劃，嘗試制作。經(jīng)過(guò)反復(fù)地嘗試和調(diào)整，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和動(dòng)手實(shí)踐能力。第三，反思階段：學(xué)生展示作品，相互交流，分享制作經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)建議。教師引導(dǎo)學(xué)生反思自己在工程制作的全過(guò)程中遇到了哪些困難，是如何解決這些困難的，認(rèn)為最有趣的點(diǎn)在哪里，以及學(xué)到了什么知識(shí)等。通過(guò)反思，學(xué)生可以將實(shí)踐過(guò)程中涉及的不同學(xué)科知識(shí)進(jìn)行串聯(lián)，既鞏固了知識(shí)原理，又鍛煉了批判思維能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

STEAM教育與新課標(biāo)下的小學(xué)科學(xué)教育方向一致，STEAM教育能夠指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)優(yōu)化教學(xué)效果，達(dá)成課程目標(biāo)。因此，在STEAM教育與小學(xué)科學(xué)教學(xué)相融合的過(guò)程中，教師可通過(guò)多重路徑，在STEAM教育的指導(dǎo)下進(jìn)行教學(xué)模式探索，依據(jù)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題做好跨學(xué)科項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)，針對(duì)不同課程內(nèi)容、不同學(xué)生采取不同的教學(xué)方式，進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，在課程之中融入人文底蘊(yùn)，從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合藝術(shù)的形式，通過(guò)工程實(shí)踐引導(dǎo)學(xué)生深入體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多學(xué)科的融合，以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維，提高學(xué)生的探索實(shí)踐能力及創(chuàng)新思辨能力，在掌握科學(xué)原理的同時(shí)也能夠領(lǐng)會(huì)科學(xué)背后的責(zé)任和態(tài)度，最終應(yīng)用科學(xué)原理解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

（徐德明）