淺談STEM教育在小學科學課程中的融合

馬建龍

摘 要：隨著教學改革工作的不斷深入，傳統的應試教育的缺陷逐漸顯現出來，普遍存在高分低能的現象。STEM教育主張培養學生的綜合能力，而不是針對某一個學科，或是某一方面能力進行重點培養。本文就目前我國小學科學課的教學中存在的問題進行分析，提出在小學科學課堂進行STEM教育的重要性，并提出科學課程與STEM教育相融合的指導策略。希望此研究能為廣大教師提供一些參考。

關鍵詞：STEM教育;小學;科學課程;興趣;專業素養

中圖分類號：G62? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2020）23-0087-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.23.043

STEM是指science（科學）、technology（技術）、engineering（工程）、mathematics（數學）四門學科。STEM教育是綜合這四門學科的知識，是以培養學生綜合能力為目的的一種教育。目前，各國經濟都在高速發展，國家迫切需要綜合型人才投身于祖國的建設中，因此，我們要重視STEM教育在小學科學課程中的融合，從小培養學生的綜合能力，促進其全面發展。

一、STEM教育的概述

STEM教育是一種將這四門學科整合的教學，明確了各學科并非獨立存在的，而是存在一定的聯系，重視對學生綜合能力的培養。STEM教育的教學宗旨是讓學生掌握解決實際問題的能力，不單單是某一學科的理論知識，而是讓學生在實踐活動中不斷地學習新知識、掌握新技能。STEM教育以教學項目為核心引導學生靈活運用所學知識解決實際問題，打破傳統教學中對知識的死記硬背，有助于學生全面認知事物。

二、目前我國小學科學課的教學中存在的問題

（一）科學課缺乏教學設施

目前，很多學校受傳統應試教育的影響，把科學看作是副科，不予以重視，不投入資金購買科學課教學的相關設施，嚴重阻礙了科學課的教學。科學課是一門以動手實踐為主的學科，如果缺乏實驗器材，學生們就沒辦法動手操作，就不能提高學生的動手能力，更別提培養綜合型人才了。

（二）小學科學教師專業知識不足

目前，在我國小學科學教育中，由于學校不重視這門學科，對教師的專業素養并不關心，導致有些學校根本沒有科學教師，而是由其他科任教師兼任，無法保障教學的專業性和科學性。教師專業知識與技能的缺乏，將直接影響到學生科學素養的形成，也影響著科學型人才的培養。

（三）小學科學課堂教學方法陳舊，缺乏創新

目前，在小學科學課堂上，依然是教師講學生聽的模式，學生缺乏參與和動手的機會，致使部分學生對科學課失去興趣，甚至是討厭這門課程。因此，轉變教學觀念，創新教學方法，是小學科學教師面臨的首要任務。

三、洞悉小學科學課堂融合STEM教育的重要性

（一）STEM教育有利于提高學生的團隊合作能力

STEM教育則需要學生、教師與家長的共同配合，通過與教師和家長的交流和幫助，解決小學科學課堂上遇到的一些問題。學生也可以通過小組合作學習的方式進行討論，共同進行資料的搜集、證據的論證以及結果的分析。STEM教學方式，可以培養學生的團隊協作能力。

（二）STEM教育有利于提高學生解決現實問題的能力

在小學科學教學中，要求學生利用科學、技術、工程、數學的綜合知識對問題進行分析并解決。學生在教師的指導下進行實驗、探究，培養自身對科學的認知與興趣，并懂得用科學的知識解釋一些物理現象，解決一些日常生活中遇到的問題。

（三）STEM教育有利于激發學生對科學的學習興趣

STEM教育不同于以往傳統的教學方式，體現了學生的參與性。小學生正處于好動的年齡階段，因此在課堂上給他們提供參與實驗、參與探究的機會，能激發他們對科學的學習興趣。有了興趣，學生就會樂此不疲地探究下去，在學習中尋找快樂。

四、把握STEM在小學科學教育教學中的融合策略

（一）學校要重視科學教育，提高科學教師的專業素養

要實現STEM在小學科學教育教學中的融合，首先學校要對科學這門學科加以重視。學校要針對STEM教育制定教師的培訓方案，組織相關的教研活動，教師必須掌握STEM所代表的四門學科的基礎知識，提高跨學科教學能力。其次，教師要樹立STEM教學觀念，掙脫傳統教育模式的羈絆，創新教學方法，真正成為STEM教學的施行者。只有教師自身的專業水平過硬，在教學過程中才能讓學生清楚認識到學習科學課的重要性，科學課不是大家口中的副科，學習科學對學生的全面發展起著至關重要的作用，必須引起小學科學教師高度重視。

（二）完善科學設施

子曰：“工欲善其事，必先利其器。”在小學科學的教學過程中，教師可以選擇與學生日常生活密切相關的科學問題，進行試驗探究，幫助學生理解很多科學現象，增長很多知識。例如，關于鉆木取火的實驗，遠古時期人們學會了用火，才不再吃生肉，懂得用火將食物煮熟或烤熟再吃。火與我們的日常生活是息息相關的，但是在教學中不可能讓學生真的鉆木頭來取火。鉆木取火需要一定的速度和力量，對于小學生來說這項任務很難完成，所以學校要給學生提供新型器材，讓學生在操作過程中理解摩擦生熱，物體間快速的摩擦會產生火花，學生留心觀察可以發現車輛在剮蹭過程中會出現火花。學生由此理解了鉆木取火的原理，就能聞一知十、融會貫通，用所學知識解釋生活中的很多物理現象。如果缺乏實驗器材，學生就不能參與實驗，這不僅會削減學生的學習熱情，更使得STEM教育在小學科學課程中的融合失去了意義。

（三）制訂分段教學計劃

因為不同年級的學生積累知識的多少是不同的，他們的學習能力也是不同的，所以教師要按照學生的學習能力制訂教學計劃，使用不同的教學方法。比如小學1-2年級的學生的課堂教學重點是培養興趣，在教學過程中選取一些有趣的實驗，吸引學生注意力，培養學生對科學的學習興趣;3-4年級的學生要比1-2年級的學生相對獨立一些，并且開始積極主動地學習知識，在教學中可以適當讓他們完成一些小實驗，鍛煉他們的動手能力和思維能力;5-6年級的學生不管是在知識還是閱歷上都有了一定的基礎，對于他們的教學就是培養探究能力和團隊合作能力。

（四）與實際生活相結合

小學科學課程是一門綜合性很強的學科，它涉及的內容比較廣泛。小學科學教學與STEM教育的融合，使科學、技術、工程和數學多方面內容的知識相結合，然后把這些綜合知識使用在課外實踐活動中，促進學生綜合能力的提升。比如，在教授“杠桿的科學”一節時，教材只是介紹了杠桿的基本原理與簡單應用，教師按課本內容講完以后，學生對杠桿的基本原理也能理解，但如果教師能結合實際生活的例子說一說，杠杠分為三種：第一種是省力的杠桿，如開瓶器;第二種是費力的杠桿，如鑷子;第三種是等臂杠桿，如蹺蹺板。這樣就加深了學生對杠桿原理的理解和認識，并學會利用杠桿原理解決生活中的一些問題。

（五）合理使用多媒體教學

隨著信息技術的快速發展，多媒體技術也越來越受到廣大教師的青睞。在科學課教學中，有些難以準備的材料就需要運用多媒體以圖片或視頻的形式來給學生講解。以“火山噴發”為例，如果教師只是照書本講解火山噴發的原理，其知識比較抽象和空洞，學生就很難理解。因為火山噴發這部分知識比較深奧，而小學生所學的知識又比較有限，所以學生會覺得科學課深奧又乏味，對科學課失去興趣。如果教師借助多媒體技術制作課件，在課堂上邊講解邊播放課件，效果則截然不同。用圖片或視頻來展示火山噴發的全過程，首先會給學生帶來視覺上的沖擊，吸引學生的眼球，激發學生的學習熱情，提高課堂效率。其次，教師邊播放課件邊講解理論知識，有助于學生對教材內容的理解，使科學課的教學又邁上了一個新臺階。

（六）注重對學生團隊協作能力的培養

在以往的科學課堂上，主要是教師講學生聽，以教師為主體，整堂課只是講枯燥無趣的理論知識，學生也缺乏參與和探究的機會，使得學生對科學課提不起興趣，導致學生的學習效率低下。例如，教師可以布置作業，讓學生放學回家后做三棱鏡聚焦陽光產生火苗的實驗。這個實驗操作起來比較簡單，也不需要特殊的實驗器材，只要家里有凸透鏡就可以進行實驗。通過實驗，學生發現中午陽光充足時可以滿足實驗條件，只是效果不太顯著。因此，教師提出讓學生運用小組合作的方式來共同討論探究，從而解決問題。人多智慧大，遇到問題時如果只是按照自己的思路一直走下去，就會鉆牛角尖，但如果是大家一起商量，從不同的思路來考慮同一個問題，就會更全面。實驗成功了，大家可以一起討論成功的必備條件是什么，不成功就要一起討論失敗的原因。對于當代的小學生來說，提高團隊合作能力是十分必要的。他們在家都是獨生子女，凡是都是以自己的意愿為主，想干什么就干什么，不懂得遷就別人，而小組合作正好改掉了他們的壞毛病，在合作過程中，需要大家共同搜集相關資料，共同剖析、考證實驗過程的合理性。培養學生的團隊協作能力是促進學生全面發展的重要因素。

五、結語

STEM教育在小學科學課程的融合，不但能使學生對科學產生興趣，而且對培養學生的動手能力、探究能力、解決問題的能力、團隊合作能力起著重要的促進作用。因此，小學科學課堂融合STEM教育，對提高科學課堂的教學效率和質量起著重要的促進作用，也為祖國培養綜合型人才奠定了堅實的基礎。

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