小学科学课堂跨学科教学

马黎娜

【摘  要】STEAM教育理念对当前小学科学教学提供了新视角。在当前新課标背景下，小学科学教学不断探索多学科融合方式。文章介绍STEAM教育理念内涵，分析STEAM视野下小学科学课堂跨学科教学策略，以具体的实验为例进行探讨与分析，对当前我国小学科学课堂教学提供了一定的参考。

【关键词】STEAM视野；小学科学课堂；跨学科教学

新冠疫情加快了小学信息技术教学方式的构建与运用，在线上教学方式不断推广的背景下，当前小学教学中STEAM教育理念不断得到渗透，在多个小学学科教学中均被广泛应用。STEAM教育指的是以科学、技术、工程、艺术、数学为主要课程的教学方式，在具体教学活动中注重不同学科之间的融合与渗透，对当前小学科学教学活动具有一定启发。在STEAM视野之下，小学科学课堂教学活动中有利于实现多种学科的整合与创新，在课程教学中构建多种思维模式，激发学生探索世界的好奇心与兴趣，引导学生构建批判性思维，实现小学科学教学目标。

一、STEAM教育理念

STEAM教育理念是一个具有综合性的教育理念，注重学生知识的学习，注重学生动手实践能力的发展以及学生人文与艺术素养的提升。“E”在STEAM教育理念中代表“工程”，“A”代表“艺术与人文”，是STEAM教育中最容易被忽视的两个部分，注重培养学生动手实践能力与团队合作能力。STEAM教育理念在小学科学课堂运用中能够实现跨学科融合，促进学生对相关课程知识内容的融合，从具体应用的角度对课程知识内容形成更为深入的理解与体会，培养学生探究意识与探究意愿，增强科学课堂的趣味性，使学生更加愿意参与到课堂的活动中。当前很多学生对STEAM教育理念下的科学课程接受度与期待程度也很高，因此，STEAM教育理念在小学科学课堂中具有广泛的应用空间。

二、STEAM视野下小学科学课堂跨学科教学策略

（一）加强科学课程相关理论跨学科融合

在STEAM教育理念下，小学科学课堂跨学科知识融合中应当按照学生认知发展顺序开展，设计小学科学研究活动，STEAM教育理念在小学科学课堂运用中强调教学要关注学生的认知发展，与小学生认知发展特点一致。在此基础上进行课程知识整合，促进跨学科知识融合。理论知识的学习是实现跨学科融合的基础与前提，STEAM理念教学模式是一种探究式学习方式，符合学生认知发展顺序。当前小学科学课堂教学中，STEAM理念教学模式在小学科学课程中具有较高的应用价值，在跨学科教学中要求强化多个学科理论知识的学习，促进理论知识内化，并运用于实践中，将理论与实践相结合。注重学生通过自己的努力发现知识，强调突出学生学习的过程，从理论知识层面促进跨学科融合，为学生对相关课程知识运用创建理论基础。

（二）与实际情境相结合促进跨学科融合

传统小学科学课程注重理论知识的讲解，以此作为课程教学活动的中心，但是学生学习过程中往往难以实现对大量科学课程知识的运用，使科学理论停留在认知层面，未能够得到有效运用。基于STEAM理念，教师可以创建相关教学情境。在情境中实现相关学科知识的有效融合，提升学生对知识的感知能力与应用能力，激发学生探索知识的欲望与兴趣，并在实际探索过程中培养学生良好的学习态度与情感。通过STEAM理念教学模式实现科学概念的建构，培养学生的科学思维，加深学生对科学本质的理解，提高学生对科学知识迁移与应用的能力。通过与实际教学情境相结合，促进学科之间的融合与运用，例如科学与物理、科学与数学等，分析某一具体情境下所运用的相关课程知识，通过情境运用，能更好地促进跨学科融合。

从学生感知的角度创建教学情境，并布置探索任务。例如，教师从学生感兴趣的陀螺、乐高、毛绒玩具入手，引导学生分享自己日常生活中较为喜欢的玩具。引出陀螺这一话题，教师引导学生观察陀螺下面有一个发条，在发条被拉动时，陀螺能够自己转动。教师引导学生思考这一过程中运用了哪些原理，促进学生对相关课程知识的融合与分析。

（三）利用学生认知与生活经验

学生在日常生活中对某些事物的开展情况往往形成了自己独有的感受与体验。在小学科学课堂构建中，有效利用学生的认知与生活经验，更好地促进学生对相关课程知识的理解与运用。例如，在小陀螺教学情境中，为学生提供把玩与摆弄的机会，改变传统固定的理论学习方式，运用实物激发学生的探索欲望。尤其是在此类微型模型制作过程中，学生的实际参与有利于更好地培养学生的探索欲望与探索兴趣，符合STEAM理念，将微型模型制作与学生的认知与生活经验相结合，从具体应用角度激发学生对科学课堂的了解与参与兴趣。将信息技术运用至小学科学教学活动中，利用计算机技术不断拓展小学科学教学资源，为学生提供分析问题与解决问题的工具，促进学生将更多的精力与兴趣投入小学科学探索活动中，激发小学生对自然与科学的探索欲望。

例如，不断加强小学科学与数学的有效融合，促进学生将数学与科学学科相融合。引导学生运用测量图画表达观察的实物，感知生活中的数学现象，学会使用天平、尺、温度计、测力计、秒表、量筒等定量测量物体，并进行简单记录，学会数据测量方式。小学生一般对陀螺有较大的兴趣，教师对学生讲解陀螺的发展历史与构成，在进行跨学科融合的过程中，带领学生使用一根火柴、一张圆纸自己制作一个简单的陀螺。通过对陀螺构造与种类的归纳，优化探究活动，培养学生批判性思维与创新性思维。

（四）立足学习目标，运用多元化评价方式

STEAM教育理念的应用过程中，注重为学生创设真实的情境，使学生能够根据实际问题设计和小组合作实施实验方案，最后进行全班的交流展示与评价。在教学设计过程中，教师要全面落实STEAM教育理念，促进相关教学要素融合，培养学生跨学科融合意识与能力，在某一情境下，促进学生调动相关学科知识，如数学知识、物理知识等。针对跨学科融合，构建全面的管理方式与评价机制，通过评价活动的开展促进跨学科融合。除从科学课程角度进行评价之外，还要综合评判学生对不同知识的融合与运用能力。教学活动评价的目的在于进一步改进并优化教学，在注重学生学习结果的同时，将学生学习过程也考虑在内，关注学生科学学习活动中表现出来的情感与态度，促进学生及时端正学习态度，通过学习活动不断推进，增强学习信心。

三、案例设计

（一）实验设计

为学生设计“小苏打与白醋的反应”与“热对流和热辐射”实验。运用STEAM教育理念，教师进行引导、探究、提问等方式激发学生的兴趣。《热对流与热辐射》是物质科学领域中热能部分的知识，结合课程标准要求促进学生观察与了解物体的导热性，举例说明影响热传递的因素，列举生活中的相关现象，引导学生结合理论知识解决实际问题。教学准备：烧杯、温度计、操作台、石棉网、酒精灯、木屑、棉花、硬纸板、彩色卡纸、锡箔纸、泡沫板、带盖玻璃杯四个等实验器材。

（二）教学目标

科学知识：理解热对流与热辐射的原理，知道热是由高温处传到低温处，知道热能还可以不靠任何介质向周围传播，明确什么样的材料具有更好的保温效果。

科学探究：在教师的引导下，进行实验操作，并观察实验变化，进行数据记录，数据的分析与整理。科学态度：体会有足够的证据才能有结论，科学探究需要证据，理解科学具有客观性特点，在好奇心的驱使下，乐于与他人合作完成实验，在材料充足的情况下，学会科学选择自己需要的材料，乐于动手实践。科学、技术，社会与环境：了解热对流、热辐射以及保温装置在生活中的应用，明确保温装置对人类生产生活的影响。

（三）实验开展

教材从日常生活引出热传导知识，引入平时在生活中用钢勺搅拌热水的例子，探讨热的传导，讲解谁的导热本领强，向学生介绍能够保温的物体，明确什么是热对流与热辐射，探索目标物体的保温。教师引导学生站在太阳底下就能感觉到温暖甚至很热，太阳照耀着大地，散发着光芒，太阳的热是怎样传递的？就是通过热辐射。教师引导学生体会物体能不靠任何介质向外发射出热辐射。教师引导学生思考玻璃杯总是没多久就凉了，喝了凉水对身体很不好，运用热传导知识，是否能够解决这一问题。教师引导学生思考给玻璃杯加上一层热的不良导体，用一层毛巾包裹住，或将水杯外壁贴上锡箔纸，也能够阻止热量的散发。给教师的玻璃杯制作一个保温装置更加方便，将水杯放进保温装置里。学生通过此种处理方式观察热对流现象，结合相关科学知识，教师引导学生自主制作保温装置。通过实验学习知识，教师引导学生思考热能与生活的关系，通过拓展研究制作保温装置达到学以致用。

（四） STEAM教育理念下跨学科知识学习

结合《热对流与热辐射》教学内容，此次实验设计过程中运用了STEAM教育理念下的科学、技术、工程、艺术、数学领域相关知识。S（科学）：酒精灯、温度计、石棉网等实验器材的使用，科学现象的观察与总结。能利用所学的知识进行热对流实验，提高学生科学探究能力。T（技术）：能够良好地处理实验过程中的操作步骤、拓展练习中保温装置的设计与制作。E（工程）：搭建出所需的热对流实验架，放置好实验使用到的实验器材。A（艺术与人文）：了解热对流与热辐射与日常生活的关系，正确看待热能，保温装置制作过程中的创意、实验小组成员之间的交流与合作。M（数学）：温度计的读数，实验过程中的精准计时，制作保温装置中纸盒大小的测量与裁剪，数据的记录与分析。

四、结束语

小学科学课堂的本质与出发点在于提升学生科学素养，具备一定的科学理论体系。由此，在教学中不应当局限于某一个科目，而是应当注重多项学科之间的有效融合与开发。STEAM教育理念的运用为小学科学课堂跨学科教学提供了理论指导，在课堂教学中引导学生参与，利用特定的机会培养学生思维能力与知识拓展能力，促进学生针对某一问题积极搜集相关的知识内容，并从多个角度进行解读，提升学生对各科知识的整合能力与分析能力，全面提升学生综合

素养。

【参考文献】

[1]金蕾红.基于“互联网+”背景下小学科学STEM家庭教学策略的研究[J].天天爱科学（教育前沿），2022（9）：57-59.

[2]冯毅.学科教学中渗透劳动教育的逻辑起点探析——以小學科学为例[J].基础教育课程，2020（22）：9-14.

[3]金叶，张建国.“小学科学教师STEM教育能力提升的实践研究”研究报告[J].知识文库，2022（9）：186-189.

[4]姚毅锋，许立希.STEM教育理念下的小学科学单元整合案例开发与教学实践——以“声音”单元为例[J].教师教育论坛，2021，34（12）：60-62.

[5]王双双.多学科交叉特征——小学科学与数学的整合教学探究[J].科学咨询（教育科研），2021（1）：290.

[6]华锡芬.基于小学科学课程的STEM微项目开发与实践研究——以苏教版小学科学五年级下册第二单元《形状与结构》为例[J].科学咨询（教育科研），2021（10）：171-172.