基于STEM的小學科學課堂結構初探

摘要：隨著我國新課程標準深入發展，傳統課堂結構得到創新完善，在提升教學綜合質量基礎上，可有效培養學生核心素養，符合當前教育最終目標。本文通過對基于STEM的小學科學課堂結構初探進行分析，以期為創新完善當前小學科學課堂結構，提供行之有效的理論參考依據。

關鍵詞：STEM；小學科學；課堂結構

小學科學課堂為學生打開科學探究世界的窗，在其中用科學視角看世界的變化與美好，傳統教學模式如同蒙在科學之窗上的紗簾，無法讓學生探究到科學本真所散發出的奪目光芒，為此小學科學教師越發意識到原有課堂教學結構局限性，期許通過課堂結構創新與完善，更好落實新課程標準，提升教學綜合質量。基于此，為了使小學科學課堂教學更富成效，探析STEM課堂教學創新實踐方略顯得尤為重要。

一、 探析STEM內涵

STEM作為先進有效的教學模式始創于美國，引導學生在科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）課堂教學，掌握科學認知世界、探索世界、解釋世界、改造世界的核心素養，用這些能力高效解決現實問題，為創新提供不竭動力，STEM就是培養學生創新能力的有效方略，其應用價值可見一斑。我國STEM教育發展較晚，在《教育信息化“十三五”規劃》中，教育指出用信息技術推進探索STEM教育進程，使學生核心素養得以提升，為培養優質人才夯實教育基石。

二、 分析STEM課堂結構在小學科學課堂上的創新落實方略

通過對STEM教育內涵進行分析可知，該教學模式具有極高應用價值，可以有效彌補我國傳統教育模式中，以教師為主體，單一傳授書本知識的教育缺失。其中，小學科學教學作為STEM科學教育重要落實載體，教師應秉持與時俱進精神，思考有效教學結構優化方略，凸顯STEM教育價值，提升學生綜合素養。

1. 創設教學目標。以小學科學（科教版）中“沉和浮——造一艘小船”為例，教師應在課程開始前，向學生說明本節課教育目標是造小船，造船方法、所需材料、如何建造等具體問題，需學生展開思考，規劃造船設計方案，根據現有條件，優化配置實踐資源，為高效完成教學創設目標奠定基礎。在落實教學目標過程中，學生需要對船的結構進行分析，了解其設計方法與建造工藝，用數學方法計算船體結構，這期間學生需要自主分析、總結、探究造船資料，借助信息技術、模型、圖紙等資源，為實踐做充足的準備。其中學生在探析過程中進行設計、計算、結構分析等實踐過程，就是有效落實STEM教育模式的過程，使學生在科學、技術、工程、數學方法加持下，更加高效的落實小學科學教學目標，同時達到提高學生綜合素養的教育目的，符合新課程標準教育創新變革要求，凸顯素質教育價值。

2. 實踐教學目標。教學目標是有效構建教學結構的開端，在教學目標指引下，學生可明確學習方法，積極準備課堂教學實踐資料，逆轉傳統教學模式中學生被動接收課堂教學內容的消極現象，使學生在教學目標指引下，得以積極參與到課堂實踐過程中，與教師形成高效互動，為提升課堂教學質量營建良好氛圍。在小學科學課堂結構中，教學目標實踐尤為重要，關乎科學知識與學生交互情況，為此教師應積極秉持STEM教學模式，引導學生用科學視角，優化設計實踐方略，使實踐材料得到充分運用，在精準計算下賦予材料新的生命。例如，教師在進行“制作我們的小樂器”教學時，有的學生依照教學目標準備了葫蘆，有的學生準備了臉盆和布，有的學生準備了樹枝與魚線，同時搜集整理了樂器制作工藝流程，計算樂器制作比例，為實踐教學目標奠定基礎。在實踐過程中，為了使STEM教育模式得以有效落實，教師可在課堂實踐結構內，啟動小組合作學習模式，可將具有相同實踐目的的學生整合成一組，在組內進行設計、計算、探討，提高樂器制作效率，使科學知識在STEM教育理念下得以有效落實。

3. 評價實踐結果。評價可有效升華教學結構，當課堂教學實踐接受后，教師可引導學生進行互評，在STEM教育理念下，小學科學教學評價更具科學性，轉變以往教學過程中僅以教師為主體，進行總結式評價的單一化評價現象。在新課程標準引導下，將評價主體地位交給學生，例如針對學生在“動物——我的觀察研究”結果進行評價，使學生通過互評，提升科學審視具體事物的能力，在與學生進行分析與探討的過程中，明確自身科學設計、理解、計算、實踐、創造等不足之處與優勢，教師通過總結學生之間互相的評價，了解學生在科學學習過程中存在的問題，以此為基礎，對科學知識進行集中講解，消減課堂教學冗余部分，確保課堂教育內容與學生學習需求可產生共鳴，使學生科學能力在教師點撥下得以提升，達到通過評價升華小學科學課堂結構的目的。

4. 進行課堂總結。介于STEM教育理念下，課堂由科學、技術、工程、數學這四個概念構成，為此教師應在課堂總結環節，以這個概念為基礎，對學生學習成效進行總結。以學生在“形狀與結構——設計建造我們的橋”的實踐結果為例，有的學生具有豐富的想象力，卻在計算環節過于疏忽，造成橋工程結構銜接處出現問題，造成橋承載力過低；有的學生因設計材料準備的較為充分，在實踐過程中做到了建橋小比例還原，其技術、工程施工尚優，卻存在設計不足的問題。通過課堂總結達到提升學生綜合素養的科學教育目的，使STEM教育理念在小學課堂教學結構中得以高效落實。

三、 結束語

綜上所述，為使STEM教育理念在我國小學科學教學創新過程中有效落實，教師應將課堂分為創設教育目標、課堂實踐、評價、總結四個環節，為落實STEM教育理念提供途徑，在有效落實科學知識基礎上，達到提升學生綜合素養的教育目的。

參考文獻：

[1]季勇.談科學課堂中實現STEM教育的有效策略[J].小學教學參考，2016（6）：76-77.

[2]鄒燕燕，宋怡.STEM視野下的科學課堂“做中學”項目設計——以《蠟燭抽水機——大氣壓力》為例[J].科學大眾（科學教育），2016（10）：41-42.

[3]李佳，張飛雄.例析以學生為中心的STEM課堂教學策略[J].中小學教師培訓，2017（10）：66-69.

作者簡介：俞積斌，福建省龍巖市，連城縣實驗小學。