课题申报书：基于跨学科素养培育的小学STEAM课程设计与应用研究

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。基于跨学科素养培育的小学STEAM课程设计与应用研究课题设计论证（一）研究现状当前小学STEAM课程跨学科素养培育研究现状丰富多样，涉及跨学科整合的意义与挑战、整合策略、教学模式构建等方面。如确定共同目标和主题、设计综合性任务和活动、融入技术与创新元素、强调实践与体验、建立跨学科教学团队等策略被广泛探讨。通过对相关文献的分析，我们可以看到，在小学STEAM教育课程内容设计与实践研究的开题报告中提到，STEAM教育能够培养学生的创造力、创新能力和实践能力，有利于培养未来的科技人才。而小学阶段是培养孩子良好科学素养和未来创新能力的关键时期，因此小学STEAM教育的内容设计及实践研究成为目前教育领域的热点。在STEAM教育理念在小学的推广与应用教学研究课题报告中也指出，STEAM教育作为一种跨学科、综合性、实践性的教育理念，旨在培养学生的创新思维、动手能力和团队协作精神。近年来，STEAM教育在我国逐渐受到广泛关注，并在各级各类学校中开始推广。目前跨学科教育在实施过程中存在一些挑战，包括不同学科教师合作困难、学校教育系统对跨学科整合教学支持不足、教师缺乏相关教学资源和教育技能等问题。从文献中我们可以看出，小学跨学科教学的挑战与未来的解决方案提到，跨学科教学要求教师不仅具备单一学科的专业知识，还需要跨学科的整合能力和协同工作能力。然而，许多教师的专业发展仍然局限于某一学科领域，缺乏跨学科的教学经验和方法。由于跨学科教学往往需要教师在教学内容、方法和评估标准等方面进行灵活调整，因此，教师在面对跨学科项目时往往感到不适应，进而影响教学效果。同时，跨学科教学通常需要丰富的教学资源和更多的教学时间，但小学课程的时间安排通常较为紧凑，单独安排跨学科教学的时间非常有限，这使得跨学科教学的实施面临着较大的挑战。此外，当前许多小学的课程标准和评估体系仍然以学科为导向，强调单一学科知识的传授和考试成绩，不适应跨学科教学的需要。（二）选题意义强调学习与现实世界、真实情境相联系，有助于帮助孩子实现知识的融合贯通，深层的概念理解与迁移。正如新课标下跨学科学习中提到的美术遇见科学——三年级STEAM教学案例，在学生真实的问题情境中引入steam课程——制作厨余垃圾收纳盒，让学生在了解厨余垃圾的危害与处理方法的基础上，通过设计科学实验、画设计图、制作收纳盒等合作实践活动，探索和发现哪些材料可以用来防止厨余垃圾中水和油的渗透，并运用这些材料设计制作一款实用美观的产品，以培养学生的创新能力和解决生活实际问题的能力。培养学生主动性、坚持与计划性、真实问题的解决、创造性、批判性与合作等多种能力与品质。通过STEAM教育，学生能够在跨学科的学习中，积极主动地探索问题、解决问题，培养自己的多种能力和品质。（三）研究价值通过跨学科整合，STEAM教育在小学课程中能够促进学生的跨学科思维和创新能力的发展。从相关文献中可以看出，STEAM教育理念下的小学课程建设价值中提到，STEAM教育理念对我国小学人才培养体系的完善有积极的促进作用，以学科融合为基础，以创新人才的培养为目标，给我国小学改革指明了方向。提升学生综合运用知识的能力，进一步培养他们的创新思维和解决问题的能力，为学生培养全面发展的素质提供新途径。在中小学STEAM教育——3D打印创客课程的意义与价值中提到，STEAM教育是将五大学科融合起来的教学，帮助学生不被单一的学科所束缚，促进老师在教学的过程中更好的进行跨学科融合，鼓励孩子通过跨学科的方式来解决问题，有效的帮助孩子提升综合能力和跨界思维能力。二、研究目标、研究内容、重要观点（一）研究目标深入探讨基于STEAM理念的小学科学课程项目式活动的设计与应用，提高小学生的科学素养和综合能力。通过开展基于STEAM理念的小学科学课程项目式活动，让学生在实践中接触科学、技术、工程、艺术和数学等多个领域的知识，培养他们的创新思维、动手能力和解决问题的能力，从而全面提升小学生的科学素养和综合能力。将STEAM理念有效融入小学科学课程，通过项目式活动的设计与实施，引导学生主动探索、实践创新，培养跨学科思维与解决问题的能力。在小学科学课程中，将STEAM理念贯穿始终，以项目式活动为载体，激发学生的学习兴趣和主动性。让学生在完成项目的过程中，学会运用不同学科的知识和方法，培养跨学科思维，提高解决实际问题的能力。（二）研究内容基于STEAM理念的小学科学课程项目式活动设计，包括结合学生认知能力、融合生活化教学、体现STEAM教育理念本质等原则。（1）结合学生认知能力：小学生处于认知发展的关键阶段，不同学段的学生具有不同的认知水平。在设计小学科学课程项目式活动时，要充分考虑学生的认知特点和能力，确保活动内容符合学生的理解范围。例如，对于低年级学生，可以设计一些简单直观的项目，如观察植物的生长过程；而对于高年级学生，则可以开展更具挑战性的项目，如设计并制作简单的机械装置。（2）融合生活化教学：将小学科学课程项目式活动与生活紧密联系，选取学生生活中常见的科学现象作为项目主题。这样可以帮助学生更好地理解科学知识的实际应用，提高他们解决生活中问题的能力。比如，以“建桥梁”为例，引导学生观察身边的桥梁，了解桥梁的结构和功能，然后让学生运用所学知识设计并制作自己的桥梁模型。（3）体现STEAM教育理念本质：STEAM教育理念强调不同学科知识的交叉融合，培养学生的综合能力。在小学科学课程项目式活动设计中，要充分体现这一本质。例如，在设计“建桥梁”项目时，不仅要涉及科学知识，如力学原理，还要融合技术、工程、艺术和数学等方面的知识。学生在活动中需要运用数学知识进行测量和计算，运用技术手段选择合适的材料和工具，运用工程设计的方法进行桥梁的结构设计，同时还要发挥艺术创造力，使桥梁模型具有美观性。小学科学课程项目式活动的应用，以“建桥梁”为例，从活动前的知识调查、材料选定，到活动环节开发设计、小组合作实践、成果分析比较等环节入手，提升学生综合能力。（1）活动前的知识调查：在开展“建桥梁”项目式活动之前，教师可以引导学生进行知识调查，了解桥梁的种类、结构和建造方法等。学生可以通过查阅书籍、上网搜索、实地观察等方式收集信息，为后续的活动做好准备。（2）材料选定：教师可以为学生提供一些常见的材料，如纸板、吸管、胶水、剪刀等，让学生根据自己的设计需求选择合适的材料。同时，鼓励学生发挥创造力，寻找生活中的废旧物品进行再利用，如用易拉罐制作桥梁的支柱等。（3）活动环节开发设计：为了使“建桥梁”项目式活动更加丰富有趣，教师可以开发设计一系列活动环节。例如，播放一些关于桥梁建造的视频资料，让学生了解桥梁建造的过程和技术；展示一些优秀的桥梁设计案例，激发学生的创意；引入相关的理论知识，如力学原理，帮助学生解决在实践中遇到的问题。（4）小组合作实践：将学生分成小组，让他们在小组内分工合作，共同完成桥梁模型的设计和制作。每个学生都可以发挥自己的特长，如有的学生擅长绘画，可以负责桥梁的外观设计；有的学生动手能力强，可以负责桥梁的搭建等。通过小组合作，培养学生的沟通协作能力和团队精神。（5）成果分析比较：在学生完成桥梁模型的制作后，组织小组之间进行成果分析比较。让学生介绍自己小组的设计思路和制作过程，展示桥梁模型的功能和特点。教师和其他小组的学生可以对每个小组的成果进行评价，指出优点和不足之处。通过成果分析比较，培养学生的批判性思维和自我反思能力，同时也让学生在交流中学习他人的优点，进一步提升自己的综合能力。（三）重要观点STEAM教育理念与核心素养理念高度契合，能极大程度地提升学生科学技术知识的综合素养，尤其在小学科学教学中具有重要意义。STEAM教育理念强调跨学科知识的融合和实践创新能力的培养，这与核心素养理念所倡导的培养学生终身必备的能力和品格高度契合。在小学科学教学中，引入STEAM教育理念可以帮助学生更好地理解科学知识的本质和应用，提高他们的科学探究能力和创新思维。例如，通过开展项目式活动，学生可以在实践中运用科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识，解决实际问题，从而提升自己的综合素养。小学科学课程工程式活动设计应遵循学生认知能力、融合生活化教学、发挥STEAM教育理念优势，使学生在活动中开发思维，通过实践提升综合能力。小学科学课程工程式活动设计要充分考虑学生的认知特点和能力，选择适合学生的项目主题和活动内容。同时，要将活动与生活紧密联系，让学生在熟悉的情境中学习科学知识，提高解决问题的能力。此外，要充分发挥STEAM教育理念的优势，引导学生在活动中进行跨学科学习，开发思维，培养创新能力。通过实践活动，让学生亲身体验科学探究的过程，提高综合能力。三、研究思路、研究方法、创新之处（一）研究思路首先分析小学STEAM课程跨学科素养培育的研究现状和存在问题。通过查阅国内外相关文献，了解目前小学STEAM课程在跨学科素养培育方面的研究情况，包括已取得的成果和面临的挑战。同时，分析现有研究中存在的问题，如不同学科教师合作困难、学校教育系统对跨学科整合教学支持不足等。然后明确研究目标和内容，设计基于跨学科素养培育的小学STEAM课程。以提高小学生的科学素养和综合能力为目标，结合学生认知能力、融合生活化教学、体现STEAM教育理念本质等原则，设计小学科学课程项目式活动。例如，确定“建桥梁”等项目主题，将科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识进行整合。接着通过实践应用检验课程效果，不断改进和完善课程设计。在小学实际教学中开展基于跨学科素养培育的STEAM课程实践，以“建桥梁”项目为例，从活动前的知识调查、材料选定，到活动环节开发设计、小组合作实践、成果分析比较等环节入手，检验课程效果。根据学生的反馈和实际教学情况，不断调整和完善课程设计。最后总结研究成果，提出进一步的研究方向和建议。对研究过程和结果进行总结，分析基于跨学科素养培育的小学STEAM课程的优势和不足。提出进一步的研究方向，如如何加强教师的跨学科教学能力、如何更好地利用校内外资源等建议，为小学STEAM课程的发展提供参考。（二）研究方法文献研究法：查阅国内外相关文献，了解小学STEAM课程跨学科素养培育的研究现状和发展趋势。通过检索学术数据库、阅读教育期刊和书籍等方式，收集国内外关于小学STEAM课程跨学科素养培育的研究资料。分析这些文献中涉及的研究方法、研究成果和存在的问题，为本次研究提供理论支持和参考依据。案例分析法：分析国内外小学STEAM课程设计与应用的成功案例，总结经验教训。选取国内外小学STEAM课程设计与应用的成功案例，如美国的ProjectLeadTotheWay、欧盟的“STEM横向技能评估”项目等。对这些案例进行深入分析，总结其在课程设计、教学方法、评价方式等方面的经验教训，为本次研究提供实践借鉴。行动研究法：在小学实际教学中开展基于跨学科素养培育的STEAM课程实践，不断反思和改进教学方法。在小学选择一定数量的班级作为研究对象，开展基于跨学科素养培育的STEAM课程实践。在实践过程中，教师不断观察学生的学习情况，记录教学过程中的问题和挑战。通过反思和讨论，及时调整教学方法和课程设计，以提高教学效果。（三）创新之处强调跨学科素养培育在小学STEAM课程中的重要性，构建具有创新性的课程设计与应用模式。与传统的小学课程相比，本研究强调跨学科素养培育在小学STEAM课程中的重要性。通过整合科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识，设计具有创新性的课程内容和教学方法。例如，采用项目式学习、探究式学习等教学方式，引导学生主动探索、实践创新，培养跨学科思维与解决问题的能力。注重将STEAM教育理念与小学科学课程项目式活动相结合，培养学生的综合能力和创新思维。本研究将STEAM教育理念与小学科学课程项目式活动相结合，以“建桥梁”等项目为例，让学生在实践中综合运用多学科知识解决实际问题。通过这种方式，培养学生的综合能力和创新思维，提高学生的科学素养和解决问题的能力。探索适合我国小学教育实际情况的STEAM课程教学体系，为小学教育改革提供新的思路和方法。结合我国小学教育的实际情况，探索适合我国小学生的STEAM课程教学体系。在课程设计、教学方法、评价方式等方面，充分考虑我国小学生的认知特点和学习需求。为我国小学教育改革提供新的思路和方法，推动我国小学教育的发展。四、研究基础、条件保障、研究步骤（一）研究基础国内外已有丰富的小学STEAM课程跨学科素养培育研究成果，为本课题研究提供了理论支持。通过查阅相关文献资料，我们发现许多研究都强调了STEAM教育在小学阶段的重要性以及跨学科素养培育的价值。例如，“小学STEAM课程设计的六步流程豆丁网”中提到，STEAM课程作为一种以项目为基础的学习方式，强调知识的综合运用和创新思维的培养，为我们的研究提供了理论基础和实践指导。课题组成员具有相关学科背景和教学经验，能够为课题研究提供实践保障。课题组成员涵盖了科学、技术、工程、艺术和数学等多个学科领域，他们在小学教学中积累了丰富的经验，能够将理论与实践相结合，为课题研究提供有力的支持。（二）条件保障学校提供必要的研究经费、设备和场地支持，确保课题研究的顺利进行。学校高度重视本课题研究，将为课题组成员提供充足的研究经费，用于购买相关书籍、资料和设备。同时，学校还将为课题研究提供专门的场地，如实验室、创客空间等，为学生的实践活动提供良好的环境。与相关教育部门、科研机构建立合作关系，获取更多的资源和支持。我们将积极与教育部门、科研机构建立合作关系，共同开展课题研究。通过合作，我们可以获取更多的资源和支持，如专家指导、培训机会等，提高课题研究的质量和水平。（三）研究步骤第一阶段：准备阶段。查阅文献资料，确定研究课题和研究方法，制定研究计划。课题组成员将广泛查阅国内外有关小学STEAM课程跨学科素养培育的文献资料，了解研究现状和发展趋势。通过对文献的分析，确定本课题的研究方向和重点，选择适合的研究方法。根据研究课题和方法，制定详细的研究计划，明确各阶段的任务和时间节点，确保课题研究有序进行。第二阶段：实施阶段。开展小学STEAM课程设计与应用实践，收集数据和案例，进行分析和总结。基于跨学科素养培育的理念，设计小学STEAM课程项目式活动。参考“小学STEAM课程设计的六步流程豆丁网”中的方法，确定课程目标、制定课程大纲、选择教学方法、设计评估策略，并持续改进和反馈。在小学实际教学中开展STEAM课程实践，以“建桥梁”等项目为例，从活动前的知识调查、材料选定，到活动环节开发设计、小组合作实践、成果分析比较等环节入手，提升学生综合能力。同时，收集学生的反馈和教学过程中的数据、案例。对收集到的数据和案例进行分析和总结，发现问题并及时调整课程设计和教学方法，不断提高教学效果。第三阶段：总结阶段。撰写研究报告，总结研究成果，提出改进建议和未来研究方向。课题组成员将根据研究过程和结果，撰写详细的研究报告。报告内容包括研究背景、目的、方法、过程、结果和结论等，全面总结本课题的研究成果。提出改进建议，针对研究过程中发现的问题，提出具体的改进措施和建议，为今后的教学实践提供参考。明确未来研究方向，结