STEM教育和小學科學課程整合路徑分析

王西

近年來，STEM教育開始在中國盛行，地方學校紛紛展開學習和實踐，積累了許多寶貴的經驗。與傳統(tǒng)教育方式相比，STEM教育在實踐教學中有了很大的改變，不論是課程選擇、材料準備，還是教學方法等各方面，都能夠更好地提高學生的科學素養(yǎng)。本文分析了STEM教育背景下小學科學課程的改革措施，總結了STEM教育背景下小學科學教學的新模式，以期為小學科學教學的理論發(fā)展提供參考意見。

STEM教育最早起源于美國，涉及科學、技術、工程、數學四個主題。STEM教育不是教育主題的簡單疊加，而是多學科的交叉融合形成的一個有機整體，其教育目的是為了更好地培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

一、STEM教育概述

STEM指的是科學、技術、工程和數學。四部分內容通過集成來指導教學和學習。時代的發(fā)展帶動了教育事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教育教學理念和觀念逐漸發(fā)生變化。如今倡導的是科學、技術、工程、數學四部分內容相互補充，共同發(fā)展。STEM教育包括數學工具及語言之間的關系的科學應用，基于數學學科的科學工程，數學與科學思想的融合平臺等，主要內容為對證據的收集與整理，數學邏輯思維與精確計算流程，從定性到定量的推理驗證。STEM教育與傳統(tǒng)教育方式相比，綜合性更強，也更加關注學生的知識和能力的有效提高。

開展和推廣STEM教育的意義在于：促進學生在數學、工程、技術、科學領域的成長，通過有效教學，培養(yǎng)學生的動手實踐能力，深化教育改革，通過教學使學生在學習各類學科知識的同時，形成自身系統(tǒng)化的知識結構體系;通過學科融合集成，激發(fā)學生的創(chuàng)造性，有效提高當前的教學水平，最終實現素質教育的目標。

二、STEM教育和小學科學課程的整合路徑

（一）從簡單的科學實驗入手

STEM教育和小學科學課程的整合路徑首先要從簡單的生活實驗入手，通過分析周圍常見的植物、動物、空氣和水等各種材料，進行一些趣味性實驗，為學生們提供一個較為廣闊的思考空間。教師們基于科學實驗方法、相關數學知識和一些教學資源，引導學生建立系統(tǒng)的研究思路，初步形成嚴謹的科學研究意識。例如，進行“過濾污水”的研究中，首先，教師要先讓學生明確本次研究的主題，可以對主題進行簡單的敘述，使學生有一定的了解。進行研究實驗時，選擇生活中常見的材料，可以采用天然池塘水和活性炭，讓學生自己控制實驗過程。凈水處理器可以采用塑料瓶、活性炭包、濾布、棉衣服和紙巾等不同材料制作，觀察和比較它們各自的凈化效果。最后可以讓學生總結通過廢水處理實驗產生一些想法，引導學生形成環(huán)境保護的意識。

（二）將科學知識與趣味故事結合

STEM教育和小學科學課程整合教學可以采取將科學知識與趣味故事結合的方式，提高學生思考問題的能力。根據小學科學課程標準要求，小學科學教學需要注重培養(yǎng)學生的科學探索精神，樹立科學的理想。在教學活動中，教師不要過于注重科學知識的釋義講解和學生考試技巧的提升。教師可以利用科學教科書中科學家們的事例和一些趣味科學小故事，激發(fā)學生對科學探索的興趣，引導學生展開科學實驗探索。通過講解歷史上的科學家的科學知識小故事，可以提高學生對于科學學科的喜愛和興趣，無形中提高了教學水平，響應了素質教育的要求。例如，在進行“動物和植物繁殖”這一部分的課程教學過程中，教師在向學生介紹科學家達爾文時，可以講述一下達爾文發(fā)現“進化”的過程，讓學生了解科學偉大發(fā)現背后的生活故事，讓學生們對科學課程增加親近感。

（三）加強數學知識的實際應用

數學知識是進行科學研究和探索的基礎，加強數學知識的在科學課程教學中的實際應用是STEM教育模式的要求。在進行科學學科教學時要多應用數學知識，在鞏固學生數學學科知識的同時，提高學生運用數學知識解決實際問題的能力。在實際教學中，教師往往要求學生按照公式，進行模仿，這樣做學生并沒有真正掌握知識，思考程度不深，形成的思考成果也不夠。科學教師應該針對這一不足，在平時的學科教學中，引導學生對學過的數學知識加以應用，發(fā)揮數學學科的基礎作用。例如，教師在為學生解釋恒星之間的影響時，可以通過對比不同行星體積數值的大小，使學生意識到不同恒星的大小區(qū)別。

（四）以實際生活為知識載體

在小學階段，科學教材中的很多內容都是在現實生活中常見的事物或現象，STEM教育更強調課本知識與實際生活的接軌。例如，在講述“氣體的力量”時，老師可以結合輪胎、打氣筒等生活實例，讓學生聯系生活經驗，體驗氣體的力量。

三、結語

綜上所述，STEM教育在小學科學課堂中的推行，滿足了當今時代對人才的需求，彌補了傳統(tǒng)教育在學生實踐能力、創(chuàng)新能力、合作意識以及社會適應能力等方面培養(yǎng)中的缺陷。STEM教育與小學科學課堂融合不僅可以幫助孩子們的思想獲得解放，讓學生獨立思考，而且可以提高孩子們的動手能力，讓他們可以通過自身實踐活動體驗學習的樂趣，在實踐的過程中獲取知識。目前來看，STEM教育模式的發(fā)展很有前景，但其在國內的應用仍不普遍，因此教師需要多多學習，通過研究和實踐，總結STEM教育模式的教學經驗。

【作者單位：西安高新國際學校 ?陜西】