基于STEM的科學(xué)課生活化實(shí)驗(yàn)的開發(fā)

屈蒙琦

STEM這一教育理念的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)教育理念。STEM理念能夠從一種全新的角度，改善當(dāng)前的小學(xué)教育教學(xué)，是一種綜合性極強(qiáng)的教育理念。在這一教育理念指導(dǎo)下，小學(xué)教學(xué)會(huì)朝著更加科學(xué)化的方向發(fā)展，將增進(jìn)小學(xué)教學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合度，同時(shí)能夠全面提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

一、 STEM教育理念

STEM教育理念是涵蓋了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四個(gè)方面的創(chuàng)新型的科學(xué)教育觀念。一是科學(xué)素養(yǎng)，合理地運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，了解自然科學(xué)的發(fā)展。二是技術(shù)素養(yǎng)，具體是融實(shí)用、管用、理解、評(píng)價(jià)為一體的技術(shù)能力的培養(yǎng)。三是工程素養(yǎng)，技術(shù)工程設(shè)計(jì)和發(fā)展過程需要具有的理解能力。四是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋、解決在多種情境下的數(shù)學(xué)問題能力。STEM教育理念和小學(xué)科學(xué)教學(xué)的結(jié)合能夠從學(xué)生最初的學(xué)習(xí)階段幫助其養(yǎng)成良好的思維模式和習(xí)慣，從而為以后科學(xué)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值

STEM教育理念在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中能夠增強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐。這一理念本身就是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的。因此將其應(yīng)用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，能夠增強(qiáng)小學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)中的親身體驗(yàn)感。實(shí)驗(yàn)與STEM的實(shí)踐理念不謀而合，學(xué)生在這一理念指導(dǎo)的教學(xué)活動(dòng)中，能夠切身體驗(yàn)到所學(xué)科目的科學(xué)原理，從根本上了解小學(xué)科學(xué)的多樣性，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上深度把握教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)中探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)中玩，在玩中學(xué)習(xí)，這樣的效果比一味地灌輸更好。探究式學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，可以讓學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在其中掌握不同的科學(xué)現(xiàn)象，讓學(xué)生在課堂中占據(jù)主導(dǎo)位置，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生各方面的技能。在小學(xué)科學(xué)教育中應(yīng)用STEM教育理念，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，要求學(xué)生在參與這一教育理念指導(dǎo)下的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。

三、STEM教育理念在實(shí)驗(yàn)過程的開發(fā)

（一）生活化

生活化實(shí)驗(yàn)需要利用學(xué)生的生活感知，通過學(xué)生所熟悉的事物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。生活化實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生活化，實(shí)驗(yàn)情境生活化，實(shí)驗(yàn)材料生活化，探究方法生活化。實(shí)驗(yàn)中利用生活中的科學(xué)現(xiàn)象，模擬生活情境，運(yùn)用學(xué)生的生活體驗(yàn)，找到合適的情境，進(jìn)行還原。讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中可以很好地發(fā)揮自己的經(jīng)驗(yàn)，從而得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)的材料是例如廚房用品、玩具等的生活材料，借助這些生活材料，在實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行感受，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。

生活化實(shí)驗(yàn)的基本原則就是生活化。生活中的科學(xué)現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)探討對(duì)象，利用生活的資源研究科學(xué)，使實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)充滿生活化。

（二）模型化

在實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)生活資源制作模型，把實(shí)物按照一定的比例進(jìn)行縮小或放大，以至于可以更加直觀地觀察，對(duì)物體的特性、科學(xué)本質(zhì)進(jìn)行探究。模型是根據(jù)實(shí)物制作的，除了在大小、材料上有一定的差別，其他都完全一樣。學(xué)生在構(gòu)建模型中不斷地完善自己的實(shí)驗(yàn)意識(shí)、熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，逐漸專業(yè)化。在制作中積累經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也可以更方便地對(duì)物體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行研究。模型的制作也是將科學(xué)和數(shù)學(xué)結(jié)合的過程，符合STEM理念的學(xué)科整合要求。

（三）創(chuàng)新性

在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)方法進(jìn)行創(chuàng)新，或者根據(jù)已有的案例對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，完成不同的物質(zhì)研究。在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行創(chuàng)新，讓實(shí)驗(yàn)更具特色，也可以讓學(xué)生積極地參與到實(shí)驗(yàn)中。利用創(chuàng)新性原則，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。實(shí)驗(yàn)結(jié)合STEM教育理念，能在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。在創(chuàng)新的同時(shí)對(duì)其生活化，讓生活資源和STEM教育理念結(jié)合，更好實(shí)現(xiàn)生活化實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的。

（四）安全性

在實(shí)驗(yàn)中保證學(xué)生的安全是最重要的。要防止學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中燙傷、割傷;在實(shí)驗(yàn)的過程中不應(yīng)加入易燃易爆的實(shí)驗(yàn)材料;同時(shí)，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要老師進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。在實(shí)驗(yàn)中要遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中既有興趣又保證安全。

四、STEM理念在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

小學(xué)科學(xué)教學(xué)，在教學(xué)過程中必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。將STEM教育理念融入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，能夠充分發(fā)揮這一教育理念本身的實(shí)踐教學(xué)特性。教師要注重優(yōu)化處理各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，充分利用有利的條件，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行探索。學(xué)生要積極配合教師的教學(xué)活動(dòng)，并運(yùn)用自己的創(chuàng)新思維以及學(xué)到的理論知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行思考，養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣。學(xué)生要重視自己的實(shí)踐能力，更好地把理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。教師可以將課程內(nèi)容進(jìn)行整理，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，要讓學(xué)生獨(dú)立思考。STEM教育模式充分發(fā)揮了自身的學(xué)科整合與實(shí)踐指導(dǎo)的特性。例如造紙實(shí)驗(yàn)本身就涉及多個(gè)領(lǐng)域，STEM對(duì)其進(jìn)行整合，讓學(xué)生更好地了解其科學(xué)特性。又例如學(xué)生在進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師將生活情境與小學(xué)科學(xué)整合，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中體會(huì)STEM教育理念的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)。STEM教育理念還是一種信息化教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以對(duì)生活資源所涉及的各環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，同時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行整合，優(yōu)化學(xué)習(xí)方法。

五、結(jié)語

STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)相結(jié)合帶來了巨大的好處。因此，科學(xué)教師要認(rèn)真研究二者之間的關(guān)系。這對(duì)教師是一個(gè)挑戰(zhàn)，對(duì)教師本身的能力也要求極高，需要教師在結(jié)合過程中發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)其加以解決，同時(shí)創(chuàng)新教學(xué)手段。STEM教育理念中的學(xué)科整合，需要各科教師積極探討，對(duì)其開展研究，開發(fā)更多的方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)提供幫助。STEM教育理念與小學(xué)教學(xué)提高實(shí)踐性和科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的要求相符合。同時(shí)，這一教育理念能夠高效地融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括導(dǎo)入環(huán)節(jié)、引導(dǎo)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。小學(xué)生在這一教育理念指導(dǎo)的教學(xué)活動(dòng)中，能充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，同時(shí)能夠培養(yǎng)發(fā)散思維，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，最終提高自身的綜合素質(zhì)。STEM教育理念和小學(xué)科學(xué)教學(xué)的融合，將促進(jìn)小學(xué)教育的持續(xù)發(fā)展。

【作者單位：昆山市花橋集善小學(xué)? 江蘇】