STEM教育與科學教學融合路徑研究

章陳斌

STEM教育在小學科學教學中的融合應用，能夠為科學教學改革提供相應的支持，全面增強教學活動的有效性，在豐富科學教學內容的基礎上，實現對學生科學意識和能力的培養。本文從STEM教育入手，對其與小學科學教學融合的路徑進行了適當的分析，希望能為小學科學教學改革提供有價值的參考。

STEM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）的集合，將四個要素有機結合在一起，輔助開展教學指導活動，就可以稱之為STEM教育。在小學階段的科學教學實踐中，加強對STEM教育的應用，能夠提高科學教學活動的實際效果，學生的科學文化素養也能得到良好的培養，對小學科學教育作用的發揮起到促進作用。因此要注意對STEM教育與小學科學教育的結合進行研究，為小學科學教學活動的開展提供有效支持。

一、挖掘數學元素，凸顯數學科學性

在促進STEM教育與小學科學教學有機融合的過程中，為了促進STEM教育作用的發揮，要加強對小學科學教育的重視，使教師能夠主動基于STEM教育理念的指導對教學活動進行優化調整，為二者的有機融合奠定基礎。在小學科學教育實踐活動中，教師可以對其中涉及的數學元素進行挖掘，并結合數學元素適當地引導學生對科學內容進行更為系統的分析，引發學生科學的思考，在提高學生解決問題能力的基礎上，使學生科學素養得到進一步強化。

如在針對“滾動的物體”科學內容開展教學活動的過程中，結合STEM教育的融合應用，教師可以通過設置玩具實驗，組織學生對其中涉及的動量、速度之間的關系等數學元素進行分析，在參與實踐活動的基礎上，對自身物理知識體系、數學知識體系和科學知識體系加以完善，突出科學組織教學效果。如教師可以引導學生把握車重量、斜坡高度、動能等相關知識點，探索不同撞擊力度下撞擊結果的變化，進而對其中的數據進行綜合分析，為學生營造真實的學習環境，使學生在學習科學知識的過程中，也實現對科學技術、工程數學相關內容的補充，凸顯課堂教學組織活動的優勢，在發揮STEM教育優勢的基礎上，提高教學效果。

二、把握科學內涵，強化教學有效性

在傳統的小學科學教學中，教師的講解是主要手段，課程教學枯燥乏味，無法有效吸引學生的注意力，學生對科學知識的學習和探索興趣偏低。綜合教學效果也不夠理想，無法為學生科學素養的培養提供有效的支持。而結合對STEM教育模式的融合應用，可以通過科學、工程、技術、數學等方面內容，組織開展豐富的活動，并引導學生與家長、學生與教師、學生與學生之間達成合作意向，共同對教學活動中涉及的科學元素和科學內涵進行挖掘，在獨立學習的基礎上，使科學教學活動的效用得到充分發揮。

如部分學生在學習“為何三棱鏡在聚焦陽光一段時間后會出現火苗？”這一科學知識點的過程中存在困惑，為了讓學生形成對知識點內容的深化理解，教師就可以將學生劃分為多個學習小組，要求學生以小組為單位進行獨立探究。在此過程中，結合STEM教育理念的指導，教師可以引導學生搜集與此相關的科學資料，營造科學探究的氛圍，為學生創設相應的情境，進而聯系學生生活實際，指導學生利用身邊的物品，合作完成簡單的科學探究實驗。根據實驗結果對“為何三棱鏡在聚焦陽光一段時間后會出現火苗？”進行解析，使學生在合作探究的基礎上解決學習問題，提高學生的獨立學習能力，確保學生可以形成對科學知識的深入理解，在保證學生全員參與并強化學生團隊合作能力的前提下，為學生全面發展提供堅實的保障。

三、設計技術實踐，彰顯教學開放性

基于STEM教育的應用，對小學科學教育教學進行改革創新，教師為了凸顯STEM教育的價值，真正促進科學與數學、技術等的有機結合，還應結合具體教學內容，設置相應的技術解析類型綜合實踐活動，在實踐探索的基礎上，深化思想認識，確保學生的技術解析能力和實踐應用能力得到全面的提高，在實踐體驗中形成對科學技術知識內容的深刻理解。所以在小學科學教育與STEM教育結合發展的實踐活動中，教師要針對具體的知識內容，設計豐富多彩的技術類實踐活動，使學生的綜合學習能力得到鍛煉，保障教學效果。

例如在針對“環保知識”進行教學的過程中，教師就可以結合STEM教育的應用，引導學生綜合分析工程知識、數學知識和技術知識，對先進的環保技術知識進行分析，加深學生學習印象，提高教學效果。同時，教師也可以帶領學生到社會上參觀與環保科技創新相關的項目，在直觀了解環保技術研發工作流程和工作效能的基礎上，為學生提供使用先進技術開展環保工作的條件，確保學生能對環保工作形成良好的體驗，初步掌握簡單的環保工作技能，深化學生的理解，確保在學生不斷參與實踐活動和探索活動的過程中，能在頭腦中構建相應的環保知識體系，使學生的科學素養和環保意識得到良好的培養。此外，在設計豐富實踐活動的過程中，教師也可以組織“小學生科學環保建議書”活動，指導學生獨立完成建議書的撰寫，使他們明確認識到自身在環保方面的責任，能應用環保知識解決生活中的實際問題，切實凸顯科學學科課堂教學中人才培養成效。

綜上所述，在時代發展背景下，在全面推進小學階段教育教學工作改革創新的過程中，科學教育作為能夠有效培養學生科學素養和創新素質的教學內容受到重視，并且如何實施動態化科學教學成為教師重點關注的問題。因此基于STEM教育的優勢，在對小學科學教育教學活動進行改革的過程中，十分有必要將STEM教育融入具體教學實踐中，為學生創造良好的科學學習條件，在提高教學效果的基礎上，為學生的未來全面發展奠定基礎。

【作者單位：蘇州工業園區獨墅湖學校 江蘇】