基于STEM教育下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)探索

鄧云

小學(xué)科學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的自然學(xué)科，主要的內(nèi)容不僅包含自然科學(xué)和技術(shù)，而且包含工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等方面的知識，由于小學(xué)科學(xué)知識面廣，需要學(xué)生動手操作方面的內(nèi)容比較多，所以，非常適合培養(yǎng)孩子們的實(shí)踐和操作能力，而這和STEM的理念非常相似，對于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)有著非常重要的作用。因此，在教學(xué)過程中，小學(xué)科學(xué)教師必須引入STEM教育的概念，因為，STEM教育理念的引入，更加有利于教學(xué)資源的整合，進(jìn)一步優(yōu)化了教學(xué)的模式，為學(xué)生搭建了一個非常好的信息共享平臺，為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)提供了豐富的資源，從而能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、更新觀念，將STEM融合到科學(xué)教學(xué)之中

借助STEM教育創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)教學(xué)方法是一個不錯的選擇，因為這樣的教學(xué)不但能夠激發(fā)孩子們學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，而且對于培養(yǎng)孩子們的科學(xué)態(tài)度和動手能力有著非常重要的作用。

1.重整理念，尋求統(tǒng)一。STEM教育理念的內(nèi)涵是重視科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的融合，提高學(xué)生探索、創(chuàng)新和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)，是具有國際影響力的教育理念。因此，我們應(yīng)該將STEM教育的五個要素整合到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，使它們高度統(tǒng)一，以更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲，使他們在科學(xué)的學(xué)習(xí)過程中不斷提高自身的創(chuàng)新能力和操作實(shí)踐能力。

2.重構(gòu)課程，力求創(chuàng)新。毫無疑問，小學(xué)科學(xué)是一門知識相對比較全面的學(xué)科。因此，小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)中，不應(yīng)局限于具體的學(xué)科知識，而應(yīng)從具體問題入手，要引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等環(huán)節(jié)解決實(shí)際問題，這也是STEM教育的核心特征。所以，探索STEM教育、創(chuàng)新教育模式，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識是我們教師的當(dāng)務(wù)之急。例如，在“制作一個一分鐘計時器”的教學(xué)中，我在課始就開門見山地對學(xué)生提出了明確的任務(wù)，要求孩子們獨(dú)立一個人或者幾個人以小組合作的形式“制作一個一分鐘計時器”。為了幫助和指導(dǎo)學(xué)生能夠順利地完成任務(wù)，我引導(dǎo)學(xué)生一起研究擺鐘的組成部分與它的工作原理，并且充分發(fā)揮多媒體的作用，直觀地演示擺鐘結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生通過觀察，明確計時器的制作方法后，進(jìn)行設(shè)計和制作。在這樣的教學(xué)中，老師不僅引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識，而且將技術(shù)、工程和藝術(shù)融為一體。鐘擺設(shè)計遵循什么原則，如何使其作品優(yōu)美，涉及到其他學(xué)科的內(nèi)容，由于有了前期的直觀而又科學(xué)的指導(dǎo)，大多數(shù)學(xué)生都成功地制作出了美觀、實(shí)用的計時器。所以，在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，我們必須整合各種學(xué)科的相關(guān)知識，在豐富學(xué)生認(rèn)知的基礎(chǔ)上，提高科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。

二、整合課程資源，創(chuàng)造STEM教學(xué)情境

培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)已成為課堂教學(xué)的重點(diǎn)之一，由于小學(xué)科學(xué)的教育教學(xué)目標(biāo)具有實(shí)用性、綜合性和信息化的特點(diǎn)，而小學(xué)科學(xué)本身具有很強(qiáng)的綜合性，其課程內(nèi)容與技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科有許多聯(lián)系，所以，教師必須引入STEM教育的理念，從學(xué)生已有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)出發(fā)，對教學(xué)的相關(guān)資源進(jìn)行深度整合與優(yōu)化，為學(xué)生提供科學(xué)、完整的學(xué)習(xí)材料，為他們創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。例如，在教學(xué)《陽光下的影子》這一內(nèi)容時，老師在校園內(nèi)的一些參考物的幫助下，引導(dǎo)學(xué)生到現(xiàn)場觀察，讓他們到校園去確定太陽的高度和位置，教師用“平臂疊拳法”的方法測量太陽高度，讓學(xué)生模仿教師的演示進(jìn)行相關(guān)操作，并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)。為了使學(xué)生對“影子”有更深的理解，老師還要求學(xué)生觀察物體在陽光下影子的變化，同時，我還設(shè)置了小組討論題：太陽影子變化的規(guī)律是什么？隨后，學(xué)生們展開了熱烈的討論，課堂教學(xué)步入良性軌道。

三、引導(dǎo)合作探究，培養(yǎng)實(shí)踐能力

小學(xué)科學(xué)是一門實(shí)踐性強(qiáng)于理論性的學(xué)科。在STEM理念引領(lǐng)下，進(jìn)行合作探究同樣是一個明顯的特征，STEM理念提倡孩子們借助小組合作進(jìn)行知識探究，所以，教師應(yīng)為學(xué)生提供更多的實(shí)驗教學(xué)機(jī)會，但有時學(xué)生不能僅僅依靠自己的力量完成復(fù)雜的實(shí)驗，這就需要我們小學(xué)科學(xué)老師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作實(shí)驗，這樣既可以提高學(xué)生的集體意識，又能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。例如，在《河流對土地的作用》教學(xué)時，本人組織學(xué)生進(jìn)行了一個“河流與土地”的現(xiàn)場模擬演示實(shí)驗，這個模擬的演示實(shí)驗相對于小學(xué)生來說比較復(fù)雜，因為涉及到各種材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗時的動手操作，以及演示實(shí)驗時現(xiàn)象的及時記錄等要求比較高，因此，我讓學(xué)生分組進(jìn)行操作實(shí)驗。在進(jìn)行實(shí)踐研究時，每個學(xué)生都是學(xué)習(xí)和探索的主人，而且學(xué)生都能夠發(fā)揮各自的特長參與到實(shí)驗之中，比如書寫端正而且速度相對比較快的學(xué)生可以記錄實(shí)驗時發(fā)生的現(xiàn)象;操作能力比較強(qiáng)的學(xué)生，在實(shí)驗時可以進(jìn)行動手操作……在實(shí)驗過程中，學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識得到了調(diào)動，動手操作能力也得到了很好的培養(yǎng)。

總之，小學(xué)科學(xué)具有豐富的認(rèn)知領(lǐng)域，而STEM教育的理念寬廣，具有創(chuàng)新性、跨學(xué)科性和合作性等特點(diǎn)，能夠很好地幫助老師完成既定的教學(xué)任務(wù)，同時，更能較好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，非常適合科學(xué)教學(xué)時應(yīng)用。教師要站在信息化的高度，優(yōu)化科學(xué)課程，實(shí)現(xiàn)各學(xué)科的橫向聯(lián)系與整合，這樣的教學(xué)不僅拓寬了學(xué)生的視野，而且能夠很好地提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。