STEM教育理念下小學(xué)科學(xué)教學(xué)分析

■江蘇省如皋市白蒲林梓小學(xué) 孟志海

STEM教育理念是素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育環(huán)境之下，培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新精神的指導(dǎo)思想，也是一種創(chuàng)新性的教育模式，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中有著很高的應(yīng)用價(jià)值。小學(xué)科學(xué)教師要秉持開放性的教育理念以及創(chuàng)新思維，在積極貫徹以學(xué)生為本的過(guò)程當(dāng)中考量學(xué)生的學(xué)習(xí)，需要讓學(xué)生在STEM教育理念的指導(dǎo)之下投入到知識(shí)的自主建構(gòu)當(dāng)中，推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生以及發(fā)展。

一、STEM教育概述

STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這幾門學(xué)科英文首字母縮寫，不同的學(xué)科有著不同的功能與作用?？茖W(xué)是認(rèn)識(shí)世界與解釋自然客觀規(guī)律的學(xué)科；技術(shù)與工程則能夠在尊重自然的前提條件之下，對(duì)世界進(jìn)行改造，對(duì)自然進(jìn)行有效利用，用來(lái)解決社會(huì)發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中各種各樣的困難問(wèn)題；數(shù)學(xué)是一門技術(shù)與工程學(xué)科基礎(chǔ)工具，不管是哪門科學(xué)的發(fā)展，都和數(shù)學(xué)有著不可分割的關(guān)系。從中我們能夠了解到，在生活中諸多問(wèn)題都涉及了需要運(yùn)用多個(gè)學(xué)科共同解決問(wèn)題的情況，而這樣的過(guò)程也是鍛煉知識(shí)遷移和綜合應(yīng)用能力的過(guò)程，這種先進(jìn)的教育理念和教育方法是非常值得深層次研究的。STEM教育最先提出的是美國(guó)，之后隨著這種教育模式的演變和推廣，逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，并上升到國(guó)家規(guī)劃層次，積極設(shè)置相關(guān)課程，并促進(jìn)STEM教育和其他學(xué)科教學(xué)進(jìn)行深度結(jié)合。在STEM教育引入中國(guó)之后，一時(shí)間得到了廣泛關(guān)注，教育部更是出臺(tái)了不少文件，強(qiáng)調(diào)要在不同年級(jí)學(xué)段當(dāng)中組織科學(xué)教育，適當(dāng)滲透STEM教育，激勵(lì)學(xué)生把創(chuàng)新創(chuàng)造生活關(guān)聯(lián)起來(lái)，拓展學(xué)生的發(fā)展空間。

二、STEM教育理念和小學(xué)科學(xué)教學(xué)的吻合度分析

STEM教育理念是美國(guó)教育界的一個(gè)重要研究成果，在美國(guó)獲得廣泛應(yīng)用后，也逐步引入到其他國(guó)家。我國(guó)也特別重視STEM教育理念的確立和推廣，并在教育教學(xué)當(dāng)中展開研究和應(yīng)用。對(duì)于小學(xué)科學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)STEM教育理念的融入，將大幅度提升科學(xué)教學(xué)效率和質(zhì)量，同時(shí)也可以輔助學(xué)生學(xué)好其他學(xué)科，這也能夠從側(cè)面體現(xiàn)出STEM教育理念和小學(xué)科學(xué)教學(xué)需求具備高度吻合的特征。其中要特別注意的一點(diǎn)是，STEM教育理念雖然是同四個(gè)學(xué)科角度闡述問(wèn)題，但并不是這幾個(gè)學(xué)科的簡(jiǎn)單組合與簡(jiǎn)單相加，更不能夠在科學(xué)教學(xué)當(dāng)中將這四個(gè)方面當(dāng)作是教學(xué)內(nèi)容。正確的方法是對(duì)四個(gè)學(xué)科包含的思想方法進(jìn)行吸收，將其作為教學(xué)重點(diǎn)與教學(xué)設(shè)計(jì)主線，使其為科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)和開展體育供應(yīng)線索和支撐，使得STEM在學(xué)生思維當(dāng)中扎根，助力學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)能力發(fā)展。比方說(shuō)在“拱形的力量”科學(xué)教育當(dāng)中，教師就可以先確定“怎樣對(duì)比拱形物體支撐力”這樣的教學(xué)主線，接下來(lái)為學(xué)生設(shè)置以下問(wèn)題讓學(xué)生思考與解決：為什么我們?cè)谏町?dāng)中看到的橋大部分是拱形的？怎樣制作拱形？怎樣對(duì)比拱形物體和其他物體支撐力的差異？借助這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，可以順利地在科學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念當(dāng)中的四個(gè)要素，在督促學(xué)生理解和應(yīng)用的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生建立良好的STEM思維。

三、STEM教育理念下小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐策略

（一）基于STEM教育培養(yǎng)科學(xué)興趣

在當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生的科學(xué)興趣存在明顯的不足，而教師在教學(xué)當(dāng)中也常常會(huì)忽視學(xué)生的興趣培養(yǎng)，這給科學(xué)教學(xué)質(zhì)量帶來(lái)了極為不利的影響。為了改變科學(xué)教學(xué)當(dāng)中的不良局面，教師可以積極引入STEM教育理念，應(yīng)該理念引導(dǎo)學(xué)生投入科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，促使學(xué)生掌握建構(gòu)科學(xué)知識(shí)的有效方法，促使學(xué)生在手腦結(jié)合的過(guò)程中提升科學(xué)實(shí)踐能力，順利解決各種各樣的科學(xué)學(xué)習(xí)難題。另外STEM教育還能夠推動(dòng)學(xué)生思維創(chuàng)造能力的發(fā)展，促使學(xué)生自主探究科學(xué)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)解決科學(xué)問(wèn)題的方法，當(dāng)學(xué)生始終保持對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)和探究的興趣，推動(dòng)學(xué)生多元化和綜合性發(fā)展。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

在STEM教育理念的引導(dǎo)和支持之下，教師在對(duì)科學(xué)教學(xué)進(jìn)行安排時(shí)，就要徹底改變傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)模式。在以往的科學(xué)教學(xué)中，教師通常只是單純講解科學(xué)知識(shí)，并要求學(xué)生積極配合，事實(shí)上這樣的方法會(huì)降低教學(xué)效率，影響學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中自主性的發(fā)揮，更會(huì)不斷扼殺學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望與動(dòng)機(jī)。STEM教育理念的融入，能夠讓科學(xué)學(xué)習(xí)煥發(fā)光彩，尤其是可以有效培育學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神，促使學(xué)生利用各式各樣的實(shí)踐活動(dòng)解決科學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中的問(wèn)題，強(qiáng)化師生和生生之間的互助和交流。教師要在課堂教學(xué)中給學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐當(dāng)中體會(huì)STEM教育思想，給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)輕松歡快的學(xué)習(xí)環(huán)境。例如，在教學(xué)《植物和我們》時(shí)，首先，教師可指導(dǎo)學(xué)生對(duì)植物器官與功能進(jìn)行了解，在這之后結(jié)合技術(shù)工程領(lǐng)域知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生用簡(jiǎn)單材料如剪刀、牙簽、雙面膠等工具開展小組合作探究實(shí)踐活動(dòng)。其次，教師可指導(dǎo)學(xué)生制作植物模型，用來(lái)解釋植物內(nèi)部如何工作，并利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行模型成本的分析。在尚未構(gòu)建模型前，學(xué)生對(duì)植物的認(rèn)識(shí)只是停留在理論語(yǔ)言技術(shù)層面，而經(jīng)過(guò)模型制作活動(dòng)，則產(chǎn)生了深層次的了解，也對(duì)STEM教育思想有了深刻認(rèn)知。

（三）聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活促進(jìn)學(xué)以致用

科學(xué)學(xué)習(xí)的最終目的是實(shí)踐應(yīng)用，所以在科學(xué)教學(xué)當(dāng)中，教師要讓學(xué)生把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活當(dāng)中，解釋生活中的現(xiàn)象，解決生活中的問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力的重要方法，就是讓科學(xué)教學(xué)更加貼近生活，既在科學(xué)當(dāng)中融入生活知識(shí)，又引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)知識(shí)解決生活難題，在二者的相互滲透與彼此交融當(dāng)中提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)效果。在實(shí)際教學(xué)中，教師要對(duì)STEM教育理念進(jìn)行分析，并在該理念指導(dǎo)之下，加強(qiáng)科學(xué)和生活的融合度，讓學(xué)生正確把握生活以及科學(xué)之間的關(guān)系。例如，在教學(xué)工具機(jī)械時(shí)，教師可設(shè)計(jì)STEM活動(dòng)，要求學(xué)生簡(jiǎn)單制作機(jī)械玩具，并讓學(xué)生在生活當(dāng)中選取制作材料，比如舊玩具齒輪、瓶蓋等，賦予學(xué)生更大的自主權(quán)，讓學(xué)生在自主制作當(dāng)中正確認(rèn)識(shí)科學(xué)和生活之間的關(guān)聯(lián)。

STEM教育是一種科學(xué)先進(jìn)的教育方法，在不斷地拓展應(yīng)用當(dāng)中和教育教學(xué)的融合度進(jìn)一步增加，推動(dòng)了教育觀念和教育模式的變化，也給當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)教學(xué)注入了活力和生機(jī)。為促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的改革與發(fā)展，迎合時(shí)代要求，科學(xué)教師可以將STEM教育理念作為科學(xué)教育和科學(xué)學(xué)科深度交融，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)時(shí)生活，引導(dǎo)學(xué)生理論和實(shí)踐整合實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，讓科學(xué)教育顯現(xiàn)出全新的時(shí)代內(nèi)涵。當(dāng)然教師也要不斷提高自身的教育素質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)STEM教育理念的深度研究，以便在教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中給學(xué)生提供更好的保障。