初中物理新课程标准
中学生作文指导基于小学科学技术与工程领域的STEAM课程设计研究 因余深剩
摘要：随着STEAM教育的迅速发展，它已成为21世纪教
育的热点之一。立足小学科学课技术与工程领域的教学内容，探
索融入到科学课中的STEAM课程内容设计，并通过系统的、持
续的科学课程教学，最终挖掘可兼容、操作性强的STEAM课程，
帮助一线小学科学老师更好地实施STEAM教育。
关键词：小学科学；STEAM；设计
STEAM强调是综合运用S（科学）、T（技术）、E（工程）、A（艺
术）、以及M（数学）来解决实际生活中的问题，这与小学科学课
程内容技术与工程领域“不谋而合”，技术与工程领域的学习就
是培养学生通过动手做来解决实际问题的习惯，扮演一名问题
解决者的角。然而国内对于STEAM的研究并不是很多，主要
机器人、3D打印机、创客教育进入了学校，但在科学课中融入
STEAM教育研究还较少。依据《小学科学课程标准》和“泰勒原
理”设计基于小学科学课技术与工程领域的STEAM课程内容，
探讨之路径以提高学生的学习兴趣和学习效率，改变传统的单
一课程内容，帮助一线小学科学老师了解STEAM教育，并将其
融入科学课中。笔者结合技术与工程领域教学实践，在STEAM
课程设计应具有“四性”。
一、持续性
STEAM课程教学宗旨是培养学生的综合能力，这是需要一
个长期的过程，因此教师在STEAM课程设计时应该具有连续
性，而小学科学课程中就有包含低中高年段STEAM课程，这样泰诺星球
学生的能力才有循序渐进的进阶过程。
例如，一年级《做一顶帽子》一课时，学生通过设计、选择材
料、画设计图。最后，开帽子展示会，介绍设计想法、制作的材料
及其功能、最具创意之处、仍需改进之处等。引导学生反思预设
的功能是否得以实现，将材料性能与帽子用途结合起来，并且引
导学生关住帽子的改进和完善，开展自评、互评和师评的活动，
虚心接受他人的意见，对不足之处可以研讨解决方案。让学生在
活动中培养了自信，同时体验到了成功的快乐。
话务系统
再有，《用纸造一座“桥”》一课，设计和建造桥需要综合考虑
灵岩山佛学院许多因素，如造桥的要求，材料的特性和数量、形状和结构等。制
作材料：旧报纸一张、胶带、剪子、尺子等。制作完成后，在展示交
流环节中，怎样介绍自己的桥？可以从设计的想法或设计过程，
我们的桥哪里受压力，制作过程中遇到了什么困难，怎么解决
的，哪些地方是具有明显的优势，预计能承多少重量。学生的作
品各种各样，有些“纸桥”承受能力还相当惊人。这样STEAM课
程就从一到六年级每个学期都有STEAM单元教育，保证了课程
内容的可持续性。
二、系统性
同时为了让学生明白“为什么学，怎么去学”，还应使
STEAM课程具有系统性，结合小学科学课程低中高年段有不同
的STEAM课程，这样才能使学生建构自己的知识体系与能力。
例如，《设计制作小赛车》一课时，出示各种车的图片，请学
生说一说这些车的设计有什么特点？然后让学生也当当小工程
师，设计制作一辆赛车。引导学生设计这辆车的需要符合哪些要
求？这里就涉及科学、技术、工程、艺术、数学等知识，制作、展示
小赛车，接着测试、比赛，对比赛的结果进行汇报交流，最后得出
轮胎很宽，可以增大摩擦力，避免打滑；设计力量大的发动机；车
身重心很低，轮与轮之间的距离较宽，行使稳定；车身流线型，阻
力减到最低等。
三、兼容性
将科学问题转化为STEAM问题，在解决问题时必定会涉及
科学知识与原理，因此从科学角度设计STEAM课程内容进行教
高中语文教学大纲
学的活动，更容易达成科学目标。
例如，手摇升降机制作，材料：方木、圆木底座、圆木棒、细
绳、水杯、双面胶、轴等。制作过程：
（一）金属轴插入圆木片小孔，圆木棍插入圆木片另一面的
中心孔。圆木棍穿过（两孔）方木上大的孔。
（二）用小起子把尖头螺丝从中间带孔方木上穿过，并拧入
另一根方木的底部孔。
（三）剪2段双面胶粘在尖头螺丝所在方木的两端，双面胶
下固定9cm扁棒。
（四）细线的一头穿过圆木棍上的孔并打结，而另一头则绑
到磁铁上，发挥自己的想象力，用水彩笔或颜料给木材涂。
依据科学原理：利用轮轴原理制成的井上汲水的起重装置，
提取井水的起重装置，井上竖立井架，上装可用手柄摇转的轴，
轴上绕绳索，绳索一端系水桶，摇转手柄，使水桶一起一落，提取
井水，来设计实际应用的产品，给人类生活带来方便。
四、操作性
STEAM课程内容符合不同年龄段学生的认知特点与能力
程度，可操作性强。例如，《吸管大力士（三角形稳定性）》实验准浙江世贸中心
备材料：普通吸管、玻璃瓶实验步骤：首先，将吸管伸入玻璃瓶中
提起来玻璃瓶纹丝不动，别急因为这不是开启吸管超能力的正
确方式将吸管换个造型取一段折叠，其次放入玻璃瓶中这次轻
轻一提玻璃瓶立马跟着上来了，细心的你可能会问是不是因为
跟玻璃瓶材质有关？换个塑料瓶再试一下依然轻松提起将吸管
直直地放入瓶子，瓶子怎么都不会动，而弯折后再伸入瓶子，却
能轻松提起，为什么呢？这其实运用到了我们日常生活中很常见
的现象，三角形的结构最稳定。弯折后的吸管伸入瓶口后，卡在
瓶子内部是吸管被弯折部分，因为吸管形成了一个三角形，因此
这样吸管就能轻松将瓶子拎起来。想要一次成功，也需要掌握点
技巧，吸管被弯折部分要比瓶身的直径长些许，这样才能让吸管
有支撑点，形成三角形。
综述所述，STEAM教育与科学课程中技术与工程领域的内
容交叉融合，形成有机整体，在STEAM课程内容设计应具有持
续性、系统性、兼容性、操作性等特点，以问题解决的方式驱动
STEAM教育，使学生体验“做”成功和乐趣，培养学生问题解决
能力、团队合作能力、设计能力以及实践创新能力。
参考文献：
[1]王宣颐，韩思月，尹思佳，齐振国.《基于STEM的小学科学
课教学设计研究——
—以“搭高塔”课程为例》[J].2020-02-15
[2]郝秋香.《STEAM教育理念在小学科学课程中的应用》[J].
2019-03-20
[3]陈汉东.《小学科学低年级STEAM课程的开发与实施》[J].
2019-02-05
注：2020年宁德市古田县基础教育科研课题《基于小学科
学课的STEAM课程内容设计与实施研究》（项目编号：
GTJYKT2020-123）。
（作者单位：福建省宁德市古田县实验小学）134┆周刊
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