浅谈STEAM教育理念与小学科学课程融合

李素静 李亚桃

摘要：以STEAM教育为基础，在全国范围内掀起了教育改革的浪潮。[1] 2019年，在《中国教育现代化2035》对高素质、高质量创新人才的培养需求，以及“加大应用型、综合型、技术技能型人才培养的比重”的当下需求量下。国内也逐步关注STEAM教育的发展现状与实际效果，并引起新一轮STEAM教育热潮。STEAM教育与多学科相融合已不是什么新事，但是融合并不是生搬硬套，而是相辅相成，即将STEAM教育的宗旨与实际课程相符合的地方搞清楚。该文从小学科学课程教学出发，通过文献分析的方法，阐述STEAM教育如何全面与科学课程相结合。

关键词：STEAM;STEAM教育理念;小学科学;课程设计;教育改革

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）31-0271-02

1 引言

随着信息化2.0的发展，自然科学课程作为一门融入大时代背景下的课程，如何更好地与信息技术相融合，发挥着自己所具有的重要作用。但是我国在信息技术方面无论是学生的学习还是教师的教学都有很多不足，与自然科学课程的结合也有很多缺陷，如何能够做到技术科学相融合成为一大问题。停课不停学的步伐进行期间，同时也出现了各种各样的问题。如：教师在使用设备时的经验不足，学生在线上课的适应性不足，师生交互不充足，师师交互有错乱，家校交互有延迟等问题。都说明着我国在信息化教育中的不成熟，教师与学生在平常的信息技术课程中的互动不充分，以及跨学科使用技术的不足，技术并未完全的融入日常的教学中。因此自然科學课程自然而然的也在备受影响。由此笔者提出了STEAM教育，SETAM教育从教学目标分析，有以下几个学说：教学创新说、创新人才说、素养说。都很符合新时代对教师和学生的“新”要求。[2]因为STEAM教育是在真实情境中以跨学科整合的方式培养创新人才的一种教育类型，是依托工具与资源，以基于项目或问题的方式培养学生STEAM 素养的一种技术教育。所以STEAM教育与自然科学课程的相互渗透，既是与信息技术以及其他学科的相互助力，形成跨学科整合，达到成熟的时候，可以将一些教学方法，师生互动方式迁移到其他科目中，真正做到学科之间的“大贯通”“大融合”“举一反三，触类旁通”。

2 时代下的STEAM教育

2.1信息化发展下对知识型人才的需求

人类在不断发展，从农业社会到工业社会再到信息化社会，20世纪美国在与苏联争霸的过程中，明确了培养什么样人才、怎样培养人才的目标。信息技术的快速发展改变了我们以往的生活方式，科技为我们的生活带来了便利，改变了经济发展的方向以及运作方式，各方面的发展离不开信息技术，尤其是一些具有国际影响力的大企业，例如美国排名在前100名的知名企业，不断重复着一个话题。那就是，国家的发展速度远远高于劳动力市场的发展方式。并且他们还指出问题的所在是我们的教育方式未能改变，但是社会的发展已经发生了翻天覆地的变化。在教人育才方面远未能满足社会发展对知识型人才的需要。

在创新时代所需要培养的人才不仅仅是要求基础知识的掌握，而且还需要在应用技能方面有所发展。要有批判性的思维、提供解决问题能力、与同伴的协作、交流沟通能力、集体间的团结精神、工作上的发明创新、具有领导意识、能够自主学习、不断进行终身化学习、对多重文化的包容力、注重社会责任心和人文道德感、熟练掌握各种办公软件在社会中必不可少的，这些都是社会所需要的一系列的软实力和操作技能。

2.2新型空间的教育内容

根据社会人才市场需求，又受创客运动的影响，许多探索STEAM课程项目主要围绕以下几个主题：

·3D打印设计·机器人·计算机编程·电子感应·游戏编创·科学实验分析·扩增实境（AR）·虚拟现实 （VR）

这些课程在主课中往往不能实现，但是它又是学生在学习发展中所需要学习的一部分，那就只能够在课外的时候借助一些社团、辅导机构等来实现这方面的学习。然而我们所提倡的STEAM教育是为了改变传统的课堂方式，最终还是要将STEAM教育真正地融入主要课程当中去，要以主课的内容、知识结构为框架开展融合性学习，改变课堂的教学方式。

STEAM教育理念下的教与学能够激发学生的兴趣，提高学生专注力;符合多元课程和当代核心素养教育的需要;使学生能够根据课程学习发展为现实生活中的需要，并且在多元的教学方式中找到自己所感兴趣的一面。为主动学习提供了良好的环境、完善过程和经历;促进知识、技能、核心素养以及多元文化的学习。

3 STEAM教育影响孩子的几个方面

3.1想象力到创造力

孩子的想象力就像未开垦的土地一样，肥沃丰厚未经污染，孩子们在自己的土地上种植什么样子的植物全凭自己决定。但是也并不是一味地将其放养，这会使它因“发育不良”而萎缩。学生在接触到生活中方方面面的事情时，会累积一些生活经验，或者是根据外界的变化而改变自己的认知结构，这不是一种坏事，但是也不能任其自由发展。老师和家长所能做到的并不是直接对这些植物进行修剪，而是引导孩子自己寻找自己的植物的“栖息地”。而STEAM教育理念下的教与学就是很好的土壤，能够为学生的想象力提供适宜的“栖息地”，在学生上课的过程中在老师的帮助下发现自己感兴趣的方面，偏好是科学、技术、工程、艺术还是数学这几个方面的哪一种。在融合课程中，学生的选择也就更加的多元化，知识面也在不断地扩张，最后让自己想象的小树苗长成现实中的参天大树。

3.2 STEAM教育的教学目标

STEAM教育有着清晰的教育目标那就是：培养孩子在科学方面的兴趣、营造创新创造能力的环境、培养学生解决问题，发现问题的能力;但是它从来都不是用来培养学生的想象力的，尽管含有艺术教育，但是也绝对不是单纯的培养想象力。很多艺术作品具有很抽象的意义，我们并不是在作者脑袋里看到的，而是看到了它实际的创作。在STEAM教育理念下的想象力会化为多方面的创造力，比如：大家所熟悉的头脑风暴法，正是切合了人文艺术，当某一学生的思考停滞不前，我们便开始集思广益，交流既让对方获益的同时自己也可以听取到多方意见，发现问题解决问题，对自我有所改进。

3.3老师扮演的角色和意义

老师做的，绝对不是限制学生的发展，也不是培养会考满分试卷的学生，而是协助和引导的作用，升华其想象力，从杂乱无章、毫无逻辑可言、天马行空的想象中，找到一定的可行性，并且因材施教的加以引导。生活不具有唯一性，发展不具有稳定性，很多事情都具有多面性。老师要能够帮助学生找到自己的兴趣所在，将自己的想法有层次、有逻辑、完整性的阐述出来，引导他们将自己的兴趣发展为现实，培养能够适应社会发展和社会所需要的人。

4 STEAM教育与小学科学课程融合

在新课改的影响下，小学科学课程逐渐受到重视，同时STEAM教育与学科教学相结合的体系正在逐步发展、完善，很多课程还未处于一个成熟的阶段。但是在探索中可以发现，小学科学课程实际的教学中与STEAM教育有很多切合点。

4.1探究科学（Science）

小学科学课程旨在培养学生的科学素养，培养对科学的兴趣。从爱因斯坦和爱迪生从小就对科学痴迷的事迹中发现，小孩子是对很身边的很多事情充满好奇，达尔文对自己身边的小虫子的好奇，都是对科学发展的启蒙。所谓科学就是一个可以验证的过程，经过假设、推理、实验、验证、结果等一系列的演绎，得出一个可以不断重复和推导的过程，科学性是经得起推敲和揣摩的。而小学科学课程正好为STEAM的发展提供了一个科学的有机环境，能让学生不断地进行试验验证自己的假设。

4.2应用技术（Technology）

技术分为很多种，包括电子信息技术、农业化技术、生物技术等。小学生在科学课上最能接近的就是应用技术。课堂上，在教材的说明，以及教师的指导下，学会应用一定的工具，學会自己组装一个可拆卸的玩具小汽车，或者能够用乐高拼出不同种类的东西，具有自己的一个小技能。在科学课这个无所不包的环境里，小学生的思想也得到了释放，并且能够掌握属于自己的小小“技能”。

4.3工程（Engineering）知识学习

科学课程在工程方面的应用，主要体现在小学生的动手能力方面。比如：在说过发电的科学课中，能够学习到关于电力的工程学知识，同时能够了解到工程师在设计电池的过程中是根据电池的不同特性进行设计，从而用于不同的方面。还有在用木棒设计桥梁的过程中，可以学习到关于建筑学方面的工程知识，什么样子的桥梁最具有稳定性？哪种形状最具有稳定性？从课程实际操作中会有不同的孩子设计出不同的桥梁，在比赛谁的桥梁称重最大的过程中，就可以学习到三角形的稳定性最好，对以后的学习提供了一个基础。

4.4艺术（Arts）天分的发展

美国格雷特·亚克门（ Georgette Yakman） 教授及其团队，创新性地融入艺术，提出了“STEM+Arts=STEAM”的教育理念[10] 逐渐兴起与发展。这里的艺术在2018年3月，西雅图所举办的全美艺术教育中，对于“STEAM”教育中的“A”这一词进行了深入的探讨。并且指出并非单指“艺术”这一狭窄的概念，而是指广义的艺术概念：人文艺术、审美能力、精致艺术、语言艺术、肢体艺术。而在小学科学课堂中我们能为孩子提供一个“艺术环境”，孩子在进行小组讨论过程中，能够各抒己见，并且将自己的思路以及实验过程描述出来，同时在与同伴相处的过程中能够培养自己的人文素养，与伙伴们友好相处，共同努力。小学科学课程为之提供的是一个舒适的环境，可以证明自己，并且互相帮助，达到共同目标的一个课程。

4.5数学（Maths）计算

数学在STEAM教育中被视为是技术、工程、科学的基础学科，对整个STEAM教育的发展有一个奠基作用。在科学课上，小学生在进行实验的过程中总不会缺少数学，在桥梁实验中的三角形具有稳定性，小学生对几何知识的学习，同时在设计过程中对木棒所需要的数量以及需要做出几个稳定的三角形结构，都是对学生的数学知识的检验。

5 反思

在小学开展时，若仅仅依靠授课老师进行管理和指导，也可能会出现课堂管理较难的情况。面对这种情况，科普实验可以招募更多的高年级志愿者协助低年级学生完成实验。高年级的学生在指导低年级学生的同时自己能够再次巩固知识，同时也可以使低年级的学生到达最近发展区。学生能够根据启发式的问题，程序性地看待问题，通过自己的努力去了解某些知识，解决实际问题，而不是仅仅拘泥于知识本身，这也是核心素养与STEAM教育理念的相通之处。

参考文献：

[1] 范文翔，张一春.STEAM教育：发展、内涵与可能路径[J].现代教育技术，2018，28（3）：99-105.

[2] [美]韦布.美国教育史：一场伟大的美国实验[M].陈朝阳，译.合肥：安徽教育出版社，2010.

[3] 马红芹.美国K-12阶段“科学、技术、工程和数学”（STEM）教育研究[D].南京：南京师范大学，2015：13.

[4] 王佑镁，杨晓兰，胡玮，等.从数字素养到数字能力：概念流变、构成要素与整合模型[J].远程教育杂志，2013，31（3）：24-29.

[5] 北京开放大学地平线报告K项目组.2017地平线报告：新技术驱动教学创新的趋势、挑战与策略[J].人民教育，2017（21）：71-75.

[6] 余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015，21（4）：13-22.

[7] 孙微微.基于STEAM教育视域下小学信息技术应用的探讨[J].电脑知识与技术，2020，16（15）：172-173，175.

[8] 崔鸿，朱家华，张秀红.基于项目的STEAM学习探析：核心素养的视角[J].华东师范大学学报（教育科学版），2017，35（4）：54-61，135-136.

[9]教育局.教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].http：//www.edu.cn/xxh/focus/zc/201606/t20160621_1417428.shtml， 2016-06-21.

[10] 李刚，吕立杰.从STEM教育走向STEAM教育：艺术（Arts）的角色分析[J].中国电化教育，2018（9）：31-39，47.

[11]中华人民共和国教育部.中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》.

【通联编辑：王力】