张鹏
经历近二十年的小学科学学科，目前已经进入较为成熟的阶段。随着社会的发展、教学的深入，“学习科学有什么用”的问题在执行教学过程中逐步凸显，并限制小学科学学科的进一步发展和学生科学学科综合素养养成。
如何体现科学的实用性，发挥其应用的社会价值，让学生能深入体验与感受并乐于接受，最终形成科学学科综合素养，需引入新的教学思想对现有教学资源进行必要整合，优化结构。
STEAM是以科学学科为核心的一门新兴学科，借助其强调项目化实施、从工程与技术角度解决问题、融合性学习，注重实践动手及创新、鼓励交流及分享的综合性发展教育理念，为解决困扰小学科学发展、学生科学综合素养养成提供可行的思路。
项目化实施，形成大局观
目前小学科学教学内容的设计以单元化呈现，先从浅显科学现象入手，逐步过渡到复杂现象及原理，以综合性应用作为单元总结。其中，在各个单元具体授课内容中零散穿插一些应用实例或介绍。
从当前教学实际情况来看，学生从单一课堂教学所汲取的知识与技能仅能用于解决某些生活实际现象，而与“用”相去甚远。往往需要通过一个单元漫长的学习，才能最终将所学串联起来，而对于实际运用科学解决问题的时候，采用怎样的思维方式、运用哪些科学知识、怎样有计划地实施，学生欠缺“大局观”。单元项目化，以宏观视角审视所要学习的科学相关内容，将使单元学习目标更明确，更具象，更具有可操作性和可操作价值。
以六年级上册第二单元《形状与结构》为例，该单元项目化后，学生在单元伊始就有明确的研究对象和研究目标，围绕“桥”，有针对性地对“桥”的外观、结构、材料等建立全方位的认知，在教师的指导下根据实际需求将研究方向进行梳理并实施研究，最终通过实际制作和展示一座“桥”呈现全部的研究成果。对单元结构的调整和梳理，以实际任务为驱动，引导学生全方位考虑“形状与结构”单元的知识要点和技能，形成统筹思考的“大局观”，有结构地开展需求性研究与实践活动，将学习变得更有实际价值。
工程与技术角度解决问题，养成科学思维
科学学科是一个相对独立的学科，具有独有的思维模式和方法。科学的价值是为解决生活实际问题，创造改善人类生活的具体产物，具有高度的实用性。科学研究必须变为现实，将依托“工程”转换为可实施的方案，依托“技术”将其转化为事实，这是一种独有的“思维模式”。科学课堂应围绕科学的初衷出发，让学生在体验与实践中养成科学思维。
在教科版科学五年级上册第一单元《做一个生态瓶》一课中，用“工程”和“技术”的思维方式来实施具体操作。前期，学生已经对生物的生长发育、所需环境等生态因素有所认知，如何将这些已经建立的知識和技能转化为可操作的现实，形成“生态瓶工程”。学生在完成制作活动中，必须将制作生态瓶可能涉及的各个要素以“工程”的形式进行综合分析和考虑，充分考虑该“工程设计方案”的可行性。
方案确定后，所面对的是如何实现方案意图，需要哪些技术来作为支撑。对应不同内容，存在多种技术需求。以“生物种类”具体分析，学生将应用到多种已知或未知的生物及养殖技术。这些技术中，又分化为动物类技术和植物类技术，其中根据不同类型技术还要进一步细化分析，并最终运用这些技术实现初始目标。
在该课的教学中，以“工程和技术”的角度来解决问题，为学生“制作生态瓶”厘清思路。更为重要的是，传递解决问题的思维方式，进而形成解决类似问题的“思维模式”，最终养成“科学思维”。
融合性学习，学会学习
STEAM中的“A”，其主要目的是让科学的产物能使最终的使用者普遍接受。
科学虽然相对独立，但绝不意味能够脱离其他学科的支撑。在教与学的过程中，实现多学科的融合性学习，将使科学“活”起来。
在小学教科版科学四年级上册第二单元《声音》中，学生将探究声音的两个基本元素：音高和音量。其中针对“音高”的实验为：在玻璃杯中分别装入不同量的水，并用木棒进行敲击，进而区分音高变化。科学中，该实验是验证了“声音有高有低”，在音乐学科中，“声音的高低区别”形成了“音阶”。
一个简单实验将两个学科巧妙地融合在一起。学生在实验中对“音高”有了初步认识后，利用音高不同制作可以敲击的乐器，甚至利用制作的乐器能击打出乐曲；又或者利用不同的材料制作不同音高的乐器并组成小型乐队，在演奏的过程中又不断调整乐器性能以满足演奏需求，最终实现艺术与科学的完美结合。
抓住契机，将不同的学科融入科学的学习中，成为学习科学的必要因素，引领学生多元化、融合性学习，为每一位学生成为“会学习的人”奠定基础。
实践探究，激发兴趣
实践与探究，是学习科学的主要手段。学生对于科学学科的兴趣，很大程度来源于科学研究中的各种制作与实验活动。但在实际教学中，各种制作与实验活动之间相对独立，围绕某一固定主题或项目开展，缺乏内在和外在的联系，无法将这些制作或实验探究活动完整、有联系、有明晰逻辑关系地贯穿。学生的兴趣被无形分割成若干板块，无法利用兴趣维持和激发持续性实践探究活动。
借助STEAM教育理念，利用项目化学习，将研究对象进行具有逻辑结构的重新整合与编排，引导学生围绕解决项目问题来实施有结构的实践和探究活动，对于持续激发和维持兴趣具有积极作用。小学教科版五年级下册第二单元《热》，以《设计制作一个保温杯》为项目实施目标，重新组织系列实践和探究活动。
在单元的探究活动构架中，以“设计保温杯”为项目载体，将探究活动集中到保温杯上。在教师指导下，根据具体目标需求逐步梳理需解决的问题，厘清解决问题的思路的方法，将问题根据其内部逻辑联系进行重新构架并逐步实施探究活动。在具体实施课时教学中，学生思维上围绕“实现核心项目，逐步解决问题”开展，兴趣的保持与延伸得到结构性地保障。
交流与分享，展现自己
科学发展的最终成果，是为了最终的“使用”。将科学研究成果以交流与分享的形式进行推广并得到认可，将获取的意见和建议用于研究成果的改进，并形成更加完善的研究成果形成能“使用”的“产品”，是科学学科领域的价值体现。
在执行科学课教学中，借助STEAM教育的指导思想，加强交流与分享的领域、方式和形式，让学生充分展现自己，既是对自身学习成果的充分认可，又使学生能在交流与分享中不断发现不足完善学习，更能让学生感受科学学科的魅力和价值。
课堂教学内一般是对话形式为主，增加一些情景、表演等形式的交流与分享活动，让更多的学生加入到科学学习中来，展现自己的特长与科学学科的结合，避免科学学习是“少数人”的事情。课堂教学外，可利用网络技术和课外实践活动等丰富多彩的形式开展交流和分享活动。
利用学校综合平台、微博、抖音等多种网络形式，把学习的经历、感受、作品和研究过程进行分享也是展现的平台。利用社区服务等实践活动，引导学生把科学技术灵活运用起来，同样也是很好的展示平台。
小学阶段，科学学科的教学主要是普及科学知识，改善生活质量，激发学生兴趣，培养学生科学综合素养。当今社会，科学技术发展迅猛，作为传递科学技术主阵地的科学学科应不断调整的教学思路和方法，把握科学本质，汲取先进经验，适应社会发展，为培养更多具有较高科学素养的未来人才服务。
（作者单位：武汉市江汉区红领巾国际学校）
