【摘要】：STEAM教育是用科学、数学知识和先进技术，以工程思维解决现实世界的问题。基于STEAM教育理念的小学科学跨学科主题设计，可以将学生从单一学科教学中解放出来，通过以明确主题引导、以真实问题驱动、以多学科知识为支撑、以动手实践为手段，能促使小学科学教学从知识本位向素养导向转型，实现学生综合素养发展。基于此，本文展开详细分析，先介绍了STEAM教育理念，接着分析了基于STEAM教育理念的小学科学跨学科主题设计的价值，最后提出具体的实施路径，以期为相关教师提供有益借鉴，提升小学科学教学质量。

【关键词】：STEAM教育理念；小学科学；跨学科主题设计

STEAM教育理念是一种有别于传统单学科、侧重书本知识的教育方式。在当代教育改革背景下，STEAM教育以其整合性、创新性与实践性等特征，已经成为培养适应未来社会发展的复合型人才的重要手段。小学科学作为基础教育阶段的重要学科，在培养学生科学素养、科学精神和实践能力方面发挥着重要的作用。但是，从小学科学教学现状来看，教学以科学知识的单向传递与验证性实验为主，无法有效激发学生科学探究兴趣，使得学生难以将所学知识进行迁移应用，限制了学生思维的发展，使得小学科学教学质量得不到有效提升。STEAM教育理念在小学科学教学中的引入，为摆脱这一困境提供了新的思路和方法。在教学中，小学科学教师立足STEAM教育理念，开展小学科学跨学科主题设计，能够打破学科壁垒，以工程设计与艺术表达为纽带，将科学探究、数学思维与技术工具进行有效整合，在实践中提升学生知识整合能力，促进学生跨学科思维发展，进而深化科学课程改革进程，为社会培养更多全面发展的创新人才。

STEAM教育理念作为—种融合科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）的跨学科教学模式，强调在教学中通过项目式、合作式和探究式学习形式，以学生为中心、以真实问题为驱动、以多学科知识、思想和方法的有机整合和创造性应用为手段，推动单一学科知识传授向全面发展的素养培养转型，旨在为社会培养更多创新型、复合型人才[1]。STEAM教育理念指导的小学科学跨学科主题设计，要遵循系统性、实践性与整合性原则，立足小学科学教材内容和学情，合理设计学生可感知的真实生活或社会议题，激发学生的学习兴趣，促使学生主动投入跨学科知识学习，实现学生综合素养发展。

基于STEAM教育理念的小学科学跨学科主题设计，从根本上打破了传统分学科教学造成的知识割裂状态，通过引入多学科知识内容、思想和方法，能够帮助学生在系统、综合和实践学习中构建起完整认知结构，促进学生综合素养的发展。在传统分科教学中，学生往往孤立地学习科学概念、记忆数学公式、进行审美理解，为此，学生只能以单一眼光看待世界，限制了学生思维的发展[2]。而在STEAM教育理念下，教师通过设计跨学科主题，如“制作一个自动感光小夜灯”，引导学生自主探究。为了完成这一实践任务，学生需要调动多学科知识，包括光的科学原理（科学）、电路的连接（物理）、结构的稳定性（工程学）、数据计算（数学）等，并将其进行有机融合。在这种教学模式下，学生不会产生学习理论知识的困惑，而是积极整合多学科知识进行问题解决，在实践中感知知识学习的必要性，促进学生认知结构的整体性发展。

在新课标背景下，STEAM跨学科主题设计能够推动小学科学教学改革进程，实现学生学习方式由“被动接受知识”向“主动探索实践”的转变。小学科学是一门探究性较强的学科，但是，教学大多局限于验证已知结论，这就造成教学形式单一，学生参与度不高。基于STEAM教育理念指导的跨学科主题设计具有一定的开放性，这意味着学生探究过程不是固定的，而是在明确主题引领下，学生积极调动自身已有知识经验和思维方法，像科学家一样调查，像工程师一样设计，像数学家一样思考，在不断探索、验证、完善中进行积极创造。这种教学模式可以充分发挥学生的主体性，为学生提供自主探究空间，进而重塑学习方式，让学生具备好奇之心、探究之勇、创造之志和合作之能，以便更好地应对今后的学习生活。

学科理论知识教学的目的是为学生实践应用服务。但是长期受应试教育理念的影响，部分教师缺乏对实践教学的重视，导致学生只能机械记忆孤立的知识内容，降低了学生学习效率[3]。STEAM理念指导下的小学科学跨学科主题设计，可以将学科知识与学生生活和社会发展联系起来，进而将学生从被动的机械记忆中解放出来，使知识学习深度对接真实社会生活，真正落实学以致用。例如，在教师设计的“策划一场社区垃圾分类科普展”的跨学科主题活动中，单纯依赖理论知识讲解，学生无法完成这一复杂项目。为此，学生需要走出教室，在实地勘察、社区访谈、数据调研、数学分析、结论验证中制定一份科学的科普展。这种实践参与和真实体验能提升学习的价值感和责任感，让学生认识到动手实践可以改变生活，改变生活，进而促使学生积极参与到学习实践中，实现学生实践能力提升，满足学生学习成长需求。

在小学科学教学中，教师要立足STEAM教育理念和学情，对教材内容进行深度分析，基于学生真实认知需求和兴趣设计跨学科主题，并在创设的真实情境中激发学生探究兴趣，促使学生积极参与到接下来内容的学习中。

以教科版小学科学三年级上册第二单元第6课“水能溶解多少物质”教学为例，本节课教学内容围绕水的溶解开展，旨在通过本节课教学帮助学生了解水的溶解性质，认识水能溶解的物质种类和数量的限制，并能观察和描述水的溶解过程，实现学生科学探究和动手实践能力的培养。在本节课教学中，教师要基于STEAM理念，遵循“以真实情境驱动”的原则，从学生熟悉的生活经验出发，发现并提出可探究的跨学科问题。在“水的溶解”这一主题下，教师可以创设为喜欢在山区徒步的探险队设计一款高效、便捷、营养的液体饮料的跨学科项目情境。这与学生生活息息相关的情境，可以自然将科学探究（水的溶解性质、溶解物质、溶解种类和影响因素）、工程设计（提出问题、构架模型、计划调查、需求明确）、数学分析（定量配比、成本核算）、技术应用（信息检索、合理性分析）与艺术设计（产品包装）融为一体，让分散的学科知识在解决现实问题时获得意义。在此情境驱动下，教师设计跨学科探究主题为“运用水的溶解科学知识，设计一款适合山区徒步探险队需求的饮料配方”。在这个明确的跨学科主题和教师创设的真实情境中，学生对本节课知识内容产生了强烈的学习兴趣，学生会认真学习水的溶解知识，并不断思考，如何将科学知识与其他学科知识进行融合，进而促进学生科学探究、工程思维、数学工具使用以及艺术创造能力的培养，为学生接下来的学习打下良好的基础。

教师设定明确跨学科主题后，要鼓励学生以小组合作方式展开协作探究，在有目的的调查研究和动手实践中促进学生知识建构和素养发展。具体来说，教师要将学生分成五人的小组，围绕跨学科主题开展观察、调查、数据分析、实验、验证反思等完整过程，在多学科知识应用中完善学生全面成长发展的体系。