課題申報書：基于跨學(xué)科素養(yǎng)培育的小學(xué)STEAM課程設(shè)計與應(yīng)用研究

教育科學(xué)規(guī)劃2025年度重點課題申報書、課題設(shè)計論證求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來?；诳鐚W(xué)科素養(yǎng)培育的小學(xué)STEAM課程設(shè)計與應(yīng)用研究課題設(shè)計論證（一）研究現(xiàn)狀當(dāng)前小學(xué)STEAM課程跨學(xué)科素養(yǎng)培育研究現(xiàn)狀豐富多樣，涉及跨學(xué)科整合的意義與挑戰(zhàn)、整合策略、教學(xué)模式構(gòu)建等方面。如確定共同目標(biāo)和主題、設(shè)計綜合性任務(wù)和活動、融入技術(shù)與創(chuàng)新元素、強調(diào)實踐與體驗、建立跨學(xué)科教學(xué)團隊等策略被廣泛探討。通過對相關(guān)文獻的分析，我們可以看到，在小學(xué)STEAM教育課程內(nèi)容設(shè)計與實踐研究的開題報告中提到，STEAM教育能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新能力和實踐能力，有利于培養(yǎng)未來的科技人才。而小學(xué)階段是培養(yǎng)孩子良好科學(xué)素養(yǎng)和未來創(chuàng)新能力的關(guān)鍵時期，因此小學(xué)STEAM教育的內(nèi)容設(shè)計及實踐研究成為目前教育領(lǐng)域的熱點。在STEAM教育理念在小學(xué)的推廣與應(yīng)用教學(xué)研究課題報告中也指出，STEAM教育作為一種跨學(xué)科、綜合性、實踐性的教育理念，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、動手能力和團隊協(xié)作精神。近年來，STEAM教育在我國逐漸受到廣泛關(guān)注，并在各級各類學(xué)校中開始推廣。目前跨學(xué)科教育在實施過程中存在一些挑戰(zhàn)，包括不同學(xué)科教師合作困難、學(xué)校教育系統(tǒng)對跨學(xué)科整合教學(xué)支持不足、教師缺乏相關(guān)教學(xué)資源和教育技能等問題。從文獻中我們可以看出，小學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的挑戰(zhàn)與未來的解決方案提到，跨學(xué)科教學(xué)要求教師不僅具備單一學(xué)科的專業(yè)知識，還需要跨學(xué)科的整合能力和協(xié)同工作能力。然而，許多教師的專業(yè)發(fā)展仍然局限于某一學(xué)科領(lǐng)域，缺乏跨學(xué)科的教學(xué)經(jīng)驗和方法。由于跨學(xué)科教學(xué)往往需要教師在教學(xué)內(nèi)容、方法和評估標(biāo)準(zhǔn)等方面進行靈活調(diào)整，因此，教師在面對跨學(xué)科項目時往往感到不適應(yīng)，進而影響教學(xué)效果。同時，跨學(xué)科教學(xué)通常需要豐富的教學(xué)資源和更多的教學(xué)時間，但小學(xué)課程的時間安排通常較為緊湊，單獨安排跨學(xué)科教學(xué)的時間非常有限，這使得跨學(xué)科教學(xué)的實施面臨著較大的挑戰(zhàn)。此外，當(dāng)前許多小學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)和評估體系仍然以學(xué)科為導(dǎo)向，強調(diào)單一學(xué)科知識的傳授和考試成績，不適應(yīng)跨學(xué)科教學(xué)的需要。（二）選題意義強調(diào)學(xué)習(xí)與現(xiàn)實世界、真實情境相聯(lián)系，有助于幫助孩子實現(xiàn)知識的融合貫通，深層的概念理解與遷移。正如新課標(biāo)下跨學(xué)科學(xué)習(xí)中提到的美術(shù)遇見科學(xué)——三年級STEAM教學(xué)案例，在學(xué)生真實的問題情境中引入steam課程——制作廚余垃圾收納盒，讓學(xué)生在了解廚余垃圾的危害與處理方法的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計科學(xué)實驗、畫設(shè)計圖、制作收納盒等合作實踐活動，探索和發(fā)現(xiàn)哪些材料可以用來防止廚余垃圾中水和油的滲透，并運用這些材料設(shè)計制作一款實用美觀的產(chǎn)品，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決生活實際問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生主動性、堅持與計劃性、真實問題的解決、創(chuàng)造性、批判性與合作等多種能力與品質(zhì)。通過STEAM教育，學(xué)生能夠在跨學(xué)科的學(xué)習(xí)中，積極主動地探索問題、解決問題，培養(yǎng)自己的多種能力和品質(zhì)。（三）研究價值通過跨學(xué)科整合，STEAM教育在小學(xué)課程中能夠促進學(xué)生的跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。從相關(guān)文獻中可以看出，STEAM教育理念下的小學(xué)課程建設(shè)價值中提到，STEAM教育理念對我國小學(xué)人才培養(yǎng)體系的完善有積極的促進作用，以學(xué)科融合為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新人才的培養(yǎng)為目標(biāo)，給我國小學(xué)改革指明了方向。提升學(xué)生綜合運用知識的能力，進一步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，為學(xué)生培養(yǎng)全面發(fā)展的素質(zhì)提供新途徑。在中小學(xué)STEAM教育——3D打印創(chuàng)客課程的意義與價值中提到，STEAM教育是將五大學(xué)科融合起來的教學(xué)，幫助學(xué)生不被單一的學(xué)科所束縛，促進老師在教學(xué)的過程中更好的進行跨學(xué)科融合，鼓勵孩子通過跨學(xué)科的方式來解決問題，有效的幫助孩子提升綜合能力和跨界思維能力。二、研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、重要觀點（一）研究目標(biāo)深入探討基于STEAM理念的小學(xué)科學(xué)課程項目式活動的設(shè)計與應(yīng)用，提高小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。通過開展基于STEAM理念的小學(xué)科學(xué)課程項目式活動，讓學(xué)生在實踐中接觸科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多個領(lǐng)域的知識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、動手能力和解決問題的能力，從而全面提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。將STEAM理念有效融入小學(xué)科學(xué)課程，通過項目式活動的設(shè)計與實施，引導(dǎo)學(xué)生主動探索、實踐創(chuàng)新，培養(yǎng)跨學(xué)科思維與解決問題的能力。在小學(xué)科學(xué)課程中，將STEAM理念貫穿始終，以項目式活動為載體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。讓學(xué)生在完成項目的過程中，學(xué)會運用不同學(xué)科的知識和方法，培養(yǎng)跨學(xué)科思維，提高解決實際問題的能力。（二）研究內(nèi)容基于STEAM理念的小學(xué)科學(xué)課程項目式活動設(shè)計，包括結(jié)合學(xué)生認(rèn)知能力、融合生活化教學(xué)、體現(xiàn)STEAM教育理念本質(zhì)等原則。（1）結(jié)合學(xué)生認(rèn)知能力：小學(xué)生處于認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵階段，不同學(xué)段的學(xué)生具有不同的認(rèn)知水平。在設(shè)計小學(xué)科學(xué)課程項目式活動時，要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點和能力，確?；顒觾?nèi)容符合學(xué)生的理解范圍。例如，對于低年級學(xué)生，可以設(shè)計一些簡單直觀的項目，如觀察植物的生長過程；而對于高年級學(xué)生，則可以開展更具挑戰(zhàn)性的項目，如設(shè)計并制作簡單的機械裝置。（2）融合生活化教學(xué)：將小學(xué)科學(xué)課程項目式活動與生活緊密聯(lián)系，選取學(xué)生生活中常見的科學(xué)現(xiàn)象作為項目主題。這樣可以幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)知識的實際應(yīng)用，提高他們解決生活中問題的能力。比如，以“建橋梁”為例，引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的橋梁，了解橋梁的結(jié)構(gòu)和功能，然后讓學(xué)生運用所學(xué)知識設(shè)計并制作自己的橋梁模型。（3）體現(xiàn)STEAM教育理念本質(zhì)：STEAM教育理念強調(diào)不同學(xué)科知識的交叉融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在小學(xué)科學(xué)課程項目式活動設(shè)計中，要充分體現(xiàn)這一本質(zhì)。例如，在設(shè)計“建橋梁”項目時，不僅要涉及科學(xué)知識，如力學(xué)原理，還要融合技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等方面的知識。學(xué)生在活動中需要運用數(shù)學(xué)知識進行測量和計算，運用技術(shù)手段選擇合適的材料和工具，運用工程設(shè)計的方法進行橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時還要發(fā)揮藝術(shù)創(chuàng)造力，使橋梁模型具有美觀性。小學(xué)科學(xué)課程項目式活動的應(yīng)用，以“建橋梁”為例，從活動前的知識調(diào)查、材料選定，到活動環(huán)節(jié)開發(fā)設(shè)計、小組合作實踐、成果分析比較等環(huán)節(jié)入手，提升學(xué)生綜合能力。（1）活動前的知識調(diào)查：在開展“建橋梁”項目式活動之前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行知識調(diào)查，了解橋梁的種類、結(jié)構(gòu)和建造方法等。學(xué)生可以通過查閱書籍、上網(wǎng)搜索、實地觀察等方式收集信息，為后續(xù)的活動做好準(zhǔn)備。（2）材料選定：教師可以為學(xué)生提供一些常見的材料，如紙板、吸管、膠水、剪刀等，讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計需求選擇合適的材料。同時，鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，尋找生活中的廢舊物品進行再利用，如用易拉罐制作橋梁的支柱等。（3）活動環(huán)節(jié)開發(fā)設(shè)計：為了使“建橋梁”項目式活動更加豐富有趣，教師可以開發(fā)設(shè)計一系列活動環(huán)節(jié)。例如，播放一些關(guān)于橋梁建造的視頻資料，讓學(xué)生了解橋梁建造的過程和技術(shù)；展示一些優(yōu)秀的橋梁設(shè)計案例，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意；引入相關(guān)的理論知識，如力學(xué)原理，幫助學(xué)生解決在實踐中遇到的問題。（4）小組合作實踐：將學(xué)生分成小組，讓他們在小組內(nèi)分工合作，共同完成橋梁模型的設(shè)計和制作。每個學(xué)生都可以發(fā)揮自己的特長，如有的學(xué)生擅長繪畫，可以負(fù)責(zé)橋梁的外觀設(shè)計；有的學(xué)生動手能力強，可以負(fù)責(zé)橋梁的搭建等。通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力和團隊精神。（5）成果分析比較：在學(xué)生完成橋梁模型的制作后，組織小組之間進行成果分析比較。讓學(xué)生介紹自己小組的設(shè)計思路和制作過程，展示橋梁模型的功能和特點。教師和其他小組的學(xué)生可以對每個小組的成果進行評價，指出優(yōu)點和不足之處。通過成果分析比較，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和自我反思能力，同時也讓學(xué)生在交流中學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點，進一步提升自己的綜合能力。（三）重要觀點STEAM教育理念與核心素養(yǎng)理念高度契合，能極大程度地提升學(xué)生科學(xué)技術(shù)知識的綜合素養(yǎng)，尤其在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中具有重要意義。STEAM教育理念強調(diào)跨學(xué)科知識的融合和實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這與核心素養(yǎng)理念所倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生終身必備的能力和品格高度契合。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，引入STEAM教育理念可以幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)知識的本質(zhì)和應(yīng)用，提高他們的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。例如，通過開展項目式活動，學(xué)生可以在實踐中運用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識，解決實際問題，從而提升自己的綜合素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)課程工程式活動設(shè)計應(yīng)遵循學(xué)生認(rèn)知能力、融合生活化教學(xué)、發(fā)揮STEAM教育理念優(yōu)勢，使學(xué)生在活動中開發(fā)思維，通過實踐提升綜合能力。小學(xué)科學(xué)課程工程式活動設(shè)計要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點和能力，選擇適合學(xué)生的項目主題和活動內(nèi)容。同時，要將活動與生活緊密聯(lián)系，讓學(xué)生在熟悉的情境中學(xué)習(xí)科學(xué)知識，提高解決問題的能力。此外，要充分發(fā)揮STEAM教育理念的優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)生在活動中進行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，開發(fā)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。通過實踐活動，讓學(xué)生親身體驗科學(xué)探究的過程，提高綜合能力。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處（一）研究思路首先分析小學(xué)STEAM課程跨學(xué)科素養(yǎng)培育的研究現(xiàn)狀和存在問題。通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，了解目前小學(xué)STEAM課程在跨學(xué)科素養(yǎng)培育方面的研究情況，包括已取得的成果和面臨的挑戰(zhàn)。同時，分析現(xiàn)有研究中存在的問題，如不同學(xué)科教師合作困難、學(xué)校教育系統(tǒng)對跨學(xué)科整合教學(xué)支持不足等。然后明確研究目標(biāo)和內(nèi)容，設(shè)計基于跨學(xué)科素養(yǎng)培育的小學(xué)STEAM課程。以提高小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知能力、融合生活化教學(xué)、體現(xiàn)STEAM教育理念本質(zhì)等原則，設(shè)計小學(xué)科學(xué)課程項目式活動。例如，確定“建橋梁”等項目主題，將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識進行整合。接著通過實踐應(yīng)用檢驗課程效果，不斷改進和完善課程設(shè)計。在小學(xué)實際教學(xué)中開展基于跨學(xué)科素養(yǎng)培育的STEAM課程實踐，以“建橋梁”項目為例，從活動前的知識調(diào)查、材料選定，到活動環(huán)節(jié)開發(fā)設(shè)計、小組合作實踐、成果分析比較等環(huán)節(jié)入手，檢驗課程效果。根據(jù)學(xué)生的反饋和實際教學(xué)情況，不斷調(diào)整和完善課程設(shè)計。最后總結(jié)研究成果，提出進一步的研究方向和建議。對研究過程和結(jié)果進行總結(jié)，分析基于跨學(xué)科素養(yǎng)培育的小學(xué)STEAM課程的優(yōu)勢和不足。提出進一步的研究方向，如如何加強教師的跨學(xué)科教學(xué)能力、如何更好地利用校內(nèi)外資源等建議，為小學(xué)STEAM課程的發(fā)展提供參考。（二）研究方法文獻研究法：查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，了解小學(xué)STEAM課程跨學(xué)科素養(yǎng)培育的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。通過檢索學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫、閱讀教育期刊和書籍等方式，收集國內(nèi)外關(guān)于小學(xué)STEAM課程跨學(xué)科素養(yǎng)培育的研究資料。分析這些文獻中涉及的研究方法、研究成果和存在的問題，為本次研究提供理論支持和參考依據(jù)。案例分析法：分析國內(nèi)外小學(xué)STEAM課程設(shè)計與應(yīng)用的成功案例，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。選取國內(nèi)外小學(xué)STEAM課程設(shè)計與應(yīng)用的成功案例，如美國的ProjectLeadTotheWay、歐盟的“STEM橫向技能評估”項目等。對這些案例進行深入分析，總結(jié)其在課程設(shè)計、教學(xué)方法、評價方式等方面的經(jīng)驗教訓(xùn)，為本次研究提供實踐借鑒。行動研究法：在小學(xué)實際教學(xué)中開展基于跨學(xué)科素養(yǎng)培育的STEAM課程實踐，不斷反思和改進教學(xué)方法。在小學(xué)選擇一定數(shù)量的班級作為研究對象，開展基于跨學(xué)科素養(yǎng)培育的STEAM課程實踐。在實踐過程中，教師不斷觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，記錄教學(xué)過程中的問題和挑戰(zhàn)。通過反思和討論，及時調(diào)整教學(xué)方法和課程設(shè)計，以提高教學(xué)效果。（三）創(chuàng)新之處強調(diào)跨學(xué)科素養(yǎng)培育在小學(xué)STEAM課程中的重要性，構(gòu)建具有創(chuàng)新性的課程設(shè)計與應(yīng)用模式。與傳統(tǒng)的小學(xué)課程相比，本研究強調(diào)跨學(xué)科素養(yǎng)培育在小學(xué)STEAM課程中的重要性。通過整合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識，設(shè)計具有創(chuàng)新性的課程內(nèi)容和教學(xué)方法。例如，采用項目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動探索、實踐創(chuàng)新，培養(yǎng)跨學(xué)科思維與解決問題的能力。注重將STEAM教育理念與小學(xué)科學(xué)課程項目式活動相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。本研究將STEAM教育理念與小學(xué)科學(xué)課程項目式活動相結(jié)合，以“建橋梁”等項目為例，讓學(xué)生在實踐中綜合運用多學(xué)科知識解決實際問題。通過這種方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和解決問題的能力。探索適合我國小學(xué)教育實際情況的STEAM課程教學(xué)體系，為小學(xué)教育改革提供新的思路和方法。結(jié)合我國小學(xué)教育的實際情況，探索適合我國小學(xué)生的STEAM課程教學(xué)體系。在課程設(shè)計、教學(xué)方法、評價方式等方面，充分考慮我國小學(xué)生的認(rèn)知特點和學(xué)習(xí)需求。為我國小學(xué)教育改革提供新的思路和方法，推動我國小學(xué)教育的發(fā)展。四、研究基礎(chǔ)、條件保障、研究步驟（一）研究基礎(chǔ)國內(nèi)外已有豐富的小學(xué)STEAM課程跨學(xué)科素養(yǎng)培育研究成果，為本課題研究提供了理論支持。通過查閱相關(guān)文獻資料，我們發(fā)現(xiàn)許多研究都強調(diào)了STEAM教育在小學(xué)階段的重要性以及跨學(xué)科素養(yǎng)培育的價值。例如，“小學(xué)STEAM課程設(shè)計的六步流程豆丁網(wǎng)”中提到，STEAM課程作為一種以項目為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，強調(diào)知識的綜合運用和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，為我們的研究提供了理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo)。課題組成員具有相關(guān)學(xué)科背景和教學(xué)經(jīng)驗，能夠為課題研究提供實踐保障。課題組成員涵蓋了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域，他們在小學(xué)教學(xué)中積累了豐富的經(jīng)驗，能夠?qū)⒗碚撆c實踐相結(jié)合，為課題研究提供有力的支持。（二）條件保障學(xué)校提供必要的研究經(jīng)費、設(shè)備和場地支持，確保課題研究的順利進行。學(xué)校高度重視本課題研究，將為課題組成員提供充足的研究經(jīng)費，用于購買相關(guān)書籍、資料和設(shè)備。同時，學(xué)校還將為課題研究提供專門的場地，如實驗室、創(chuàng)客空間等，為學(xué)生的實踐活動提供良好的環(huán)境。與相關(guān)教育部門、科研機構(gòu)建立合作關(guān)系，獲取更多的資源和支持。我們將積極與教育部門、科研機構(gòu)建立合作關(guān)系，共同開展課題研究。通過合作，我們可以獲取更多的資源和支持，如專家指導(dǎo)、培訓(xùn)機會等，提高課題研究的質(zhì)量和水平。（三）研究步驟第一階段：準(zhǔn)備階段。查閱文獻資料，確定研究課題和研究方法，制定研究計劃。課題組成員將廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)小學(xué)STEAM課程跨學(xué)科素養(yǎng)培育的文獻資料，了解研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。通過對文獻的分析，確定本課題的研究方向和重點，選擇適合的研究方法。根據(jù)研究課題和方法，制定詳細(xì)的研究計劃，明確各階段的任務(wù)和時間節(jié)點，確保課題研究有序進行。第二階段：實施階段。開展小學(xué)STEAM課程設(shè)計與應(yīng)用實踐，收集數(shù)據(jù)和案例，進行分析和總結(jié)?；诳鐚W(xué)科素養(yǎng)培育的理念，設(shè)計小學(xué)STEAM課程項目式活動。參考“小學(xué)STEAM課程設(shè)計的六步流程豆丁網(wǎng)”中的方法，確定課程目標(biāo)、制定課程大綱、選擇教學(xué)方法、設(shè)計評估策略，并持續(xù)改進和反饋。在小學(xué)實際教學(xué)中開展STEAM課程實踐，以“建橋梁”等項目為例，從活動前的知識調(diào)查、材料選定，到活動環(huán)節(jié)開發(fā)設(shè)計、小組合作實踐、成果分析比較等環(huán)節(jié)入手，提升學(xué)生綜合能力。同時，收集學(xué)生的反饋和教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)、案例。對收集到的數(shù)據(jù)和案例進行分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整課程設(shè)計和教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)效果。第三階段：總結(jié)階段。撰寫研究報告，總結(jié)研究成果，提出改進建議和未來研究方向。課題組成員將根據(jù)研究過程和結(jié)果，撰寫詳細(xì)的研究報告。報告內(nèi)容包括研究背景、目的、方法、過程、結(jié)果和結(jié)論等，全面總結(jié)本課題的研究成果。提出改進建議，針對研究過程中發(fā)現(xiàn)的問題，提出具體的改進措施和建議，為今后的教學(xué)實踐提供參考。明確未來研究方向，結(jié)