STEM視域下科學(xué)課教學(xué)探索

楊軍

隨著課程改革的深入，課堂上的主體地位從老師開始轉(zhuǎn)向?qū)W生，老師越來越重視讓學(xué)生在課上進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)、探索和研究，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的主體性。學(xué)生能夠在這樣的教學(xué)模式里，通過自己的探索和學(xué)習(xí)，提升自身的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、開拓思維等綜合能力，這對(duì)于學(xué)生日后的成長(zhǎng)和發(fā)展都有很大的幫助。STEM教學(xué)，作為一個(gè)整合了科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)的教學(xué)方式，能夠幫助學(xué)生從各個(gè)方面提升自己的開拓思維、實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)“以生為本，實(shí)踐操作”的新課程改革的教學(xué)理念。因此，STEM教學(xué)理念逐漸被運(yùn)用于各個(gè)學(xué)科。

科學(xué)，是一個(gè)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的科目，它融入了很多學(xué)科的特點(diǎn)，既有數(shù)學(xué)的邏輯，也有語文的文學(xué)知識(shí)，還有化學(xué)、美術(shù)、物理等多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的科目。在教授科學(xué)的時(shí)候，老師要積極結(jié)合STEM教學(xué)理念，在教學(xué)的過程中，注重以生為本，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，結(jié)合STEM理念，多進(jìn)行實(shí)踐和操作，在自主的探索里了解科學(xué)知識(shí)、科學(xué)真理，獲得思維的提升和拓展。但是在實(shí)際的小學(xué)科學(xué)教學(xué)融入STEM的過程中，還存在很多的問題。本文分析了小學(xué)科學(xué)融入STEM理念存在的問題，思考了小學(xué)科學(xué)融入STEM理念的策略，希望為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供參考和幫助。

一、科學(xué)課堂融入STEM教學(xué)的問題

（一）缺乏推行STEM的政策

當(dāng)前國(guó)家比較重視STEM教學(xué)，慢慢地推廣到各個(gè)學(xué)校的教學(xué)中，但是，很多地區(qū)在推廣的時(shí)候，沒有具體的政策和策略，導(dǎo)致學(xué)校在接到STEM教學(xué)推廣計(jì)劃時(shí)，不懂得如何開展。首先，學(xué)校沒有思考STEM教學(xué)適合什么科目;其次，在找到合適的科目之后，學(xué)校沒有有效的STEM教學(xué)策略，導(dǎo)致STEM推廣的政策只是流于形式，大部分學(xué)校和老師只是了解和關(guān)注了STEM教學(xué)，沒有真正運(yùn)用于實(shí)際，真正發(fā)揮其作用。

（二）科學(xué)老師素質(zhì)欠缺

在運(yùn)用STEM教學(xué)的時(shí)候，老師必須對(duì)這些學(xué)科的基本知識(shí)有一定的了解，這樣才能夠正確地認(rèn)識(shí)STEM教學(xué)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容和特點(diǎn)，從而制定完善的STEM融入小學(xué)科學(xué)的策略。因此，需要老師具備良好的綜合素養(yǎng)和豐富的專業(yè)知識(shí)。然而，很多小學(xué)科學(xué)老師，往往只對(duì)科學(xué)科目有相對(duì)的了解和掌握，對(duì)其他科目基本不了解，所以無法正確認(rèn)識(shí)STEM教學(xué)的核心，更無法有效地推行STEM教學(xué)。因此，如何提升小學(xué)科學(xué)老師的專業(yè)素養(yǎng)，讓他們能夠有效地結(jié)合STEM教學(xué)來進(jìn)行以生為本的科學(xué)教學(xué)，提升學(xué)生的開拓思維和探索能力，是學(xué)校和社會(huì)要關(guān)注的問題。

二、科學(xué)課堂融入STEM教學(xué)的策略

（一）優(yōu)選項(xiàng)目，融入思想

STEM教學(xué)，是一個(gè)理論性和綜合性都比較強(qiáng)的教學(xué)方式。在開展STEM教學(xué)的時(shí)候，要關(guān)注其實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合一些合適的項(xiàng)目進(jìn)行融入，才能夠發(fā)揮STEM教育的作用。在選擇STEM教學(xué)項(xiàng)目的時(shí)候，要注重項(xiàng)目本身的綜合性，要多融入一些綜合的思想，體現(xiàn)理論和實(shí)踐結(jié)合的特點(diǎn)，這樣才能夠讓項(xiàng)目?jī)?nèi)容和STEM教育有機(jī)結(jié)合。在小學(xué)科學(xué)里，有很多項(xiàng)目是不適合進(jìn)行STEM教學(xué)的。如，顯微鏡的實(shí)驗(yàn)、天文學(xué)相關(guān)的研究等，因?yàn)槠渚哂斜容^強(qiáng)的操作性和理論性，對(duì)于小學(xué)生來說，理解和認(rèn)知都比較難，所以這些項(xiàng)目就不適合設(shè)定為STEM教育的項(xiàng)目。老師要關(guān)注每一個(gè)項(xiàng)目的內(nèi)容、可操作性和難度等多方面綜合情況，結(jié)合STEM的特點(diǎn)，思考哪些內(nèi)容適合運(yùn)用到STEM教學(xué)里，盡量不能將項(xiàng)目設(shè)計(jì)得過于困難或者過于簡(jiǎn)單，這些都會(huì)影響STEM教學(xué)的效果。

例如，在學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候，數(shù)字是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的內(nèi)容，老師在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)字的時(shí)候，就可以結(jié)合STEM教學(xué)的方法，實(shí)現(xiàn)以生為本的教學(xué)。老師讓學(xué)生在課上通過堆積木的方法，來了解不同數(shù)之間的關(guān)系，并在了解這些數(shù)字的時(shí)候，通過堆積木接觸一些工程上的知識(shí)?？茖W(xué)老師可以準(zhǔn)備10個(gè)積木，先用其中的6個(gè)制作成一個(gè)簡(jiǎn)單的房子，然后讓學(xué)生數(shù)一下現(xiàn)在用掉了多少木頭，還剩下多少。之后老師要求學(xué)生用15個(gè)木頭來制作一個(gè)大的房子，學(xué)生做到一半時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)木頭不夠，這個(gè)時(shí)候，老師再問學(xué)生現(xiàn)在缺了多少木頭。這樣運(yùn)用STEM教學(xué)，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，發(fā)現(xiàn)數(shù)字之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)以生為本的教育理念，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和開拓思維。

（二）分組合作，共同學(xué)習(xí)

團(tuán)結(jié)精神、合作能力，是小學(xué)素質(zhì)教育里的重要內(nèi)容。在小組合作的模式里，學(xué)生能夠進(jìn)行合作交流、配合，一起完成老師的任務(wù)。在這個(gè)過程里，可以培育他們的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、合作能力等。老師一定要重視對(duì)學(xué)生開展分組合作學(xué)習(xí)，以此來實(shí)現(xiàn)以生為本的教學(xué)。在合作的過程里，老師要給學(xué)生一個(gè)大概的合作任務(wù)和主題，讓學(xué)生以小組的形式，針對(duì)某個(gè)任務(wù)進(jìn)行共同的探索和學(xué)習(xí)，然后在探索的過程里共同進(jìn)步。在將STEM融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)的時(shí)候，老師也應(yīng)該積極地開展小組合作活動(dòng)，在合作里融入一些綜合性的探索內(nèi)容，通過小組成員一起努力來克服困難、完成任務(wù)，讓學(xué)生在這個(gè)過程里實(shí)現(xiàn)綜合能力的提升。

老師可以針對(duì)STEM的項(xiàng)目活動(dòng)，來組織小組學(xué)習(xí)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量和作用，達(dá)到STEM教學(xué)的目標(biāo)。例如，在教授關(guān)于“植物”章節(jié)的時(shí)候，里面有《天氣和植物》《植物的生長(zhǎng)》《植物與土地》《植物與我們》等幾課，老師在教授這部分知識(shí)的時(shí)候，可以讓學(xué)生通過小組的形式，進(jìn)行STEM教學(xué)。老師可將學(xué)生分成不同的小組，每個(gè)小組有4個(gè)學(xué)生，要求學(xué)生以小組為單位，進(jìn)行植物的研究，探索植物世界里的科學(xué)。學(xué)生首先要商討如何觀察植物，可以自己種植，也可以到相關(guān)的場(chǎng)地觀察，之后進(jìn)行記錄。然后，為自己的小組進(jìn)行合理的分工：每個(gè)人針對(duì)植物的哪個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)進(jìn)行觀察，如，“天氣給植物帶來的影響”“土地的狀況給植物帶來的影響”等;哪個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)做觀察的記錄和總結(jié);哪個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)指揮和規(guī)劃等。在觀察結(jié)束之后，學(xué)生還會(huì)進(jìn)行小組內(nèi)部的討論，得到老師布置任務(wù)的答案，在這個(gè)過程里探索更多的科學(xué)知識(shí)。通過這樣小組合作完成STEM教學(xué)項(xiàng)目，能夠讓STEM教學(xué)更加具有探索性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，讓學(xué)生通過STEM教學(xué)培育出探索能力、合作能力、創(chuàng)新能力等多方面的能力。

（三）親自實(shí)踐，提升動(dòng)手能力

小學(xué)生的好奇心、探索心都比較強(qiáng)，老師要利用小學(xué)生的這些特點(diǎn)，在開展STEM教學(xué)的時(shí)候，多給小學(xué)生一些探索的空間和機(jī)會(huì)，滿足他們的好奇心，在自己的世界里探索更多的科學(xué)知識(shí)。老師在上課的時(shí)候，可以在每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)講述完后，留給學(xué)生一些自己探索的時(shí)間和機(jī)會(huì)，可以設(shè)置實(shí)驗(yàn)、合作、游戲等多種形式，重點(diǎn)在于讓學(xué)生親自操作，提升動(dòng)手能力，以此來開展STEM教育。

例如，在教授小學(xué)科學(xué)《物質(zhì)的變化》的時(shí)候，教授完本課的知識(shí)后，老師可安排學(xué)生動(dòng)手和實(shí)踐的環(huán)節(jié)。老師安排學(xué)生進(jìn)行“物質(zhì)的變化”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生對(duì)水在加熱情況下的變化進(jìn)行觀察。學(xué)生先準(zhǔn)備好需要的道具，如試管、水、燒杯、酒精燈等，在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，學(xué)生兩個(gè)人一組，一個(gè)負(fù)責(zé)操作，一個(gè)負(fù)責(zé)觀察記錄，將水加熱后觀察水的變化。通過這樣的實(shí)踐，讓學(xué)生能夠自主地探索知識(shí)，提升動(dòng)手能力，發(fā)揮學(xué)生的主體地位，實(shí)現(xiàn)以生為本的教育理念，以此來實(shí)現(xiàn)STEM教學(xué)的目標(biāo)，提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。

（四）多樣化評(píng)價(jià)，重視學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)，是衡量老師教學(xué)成果的關(guān)鍵手段。在教學(xué)的過程中，老師一定要重視教學(xué)的評(píng)價(jià)，通過評(píng)價(jià)來了解教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生掌握情況，并及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整和修改，讓自己的教學(xué)更高效。在結(jié)合STEM教學(xué)開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，老師也應(yīng)該重視評(píng)價(jià)，豐富評(píng)價(jià)的方法和形式，讓小學(xué)生能夠重視STEM教學(xué)活動(dòng)，認(rèn)真地參與教學(xué)活動(dòng)。老師采用多樣化評(píng)價(jià)的時(shí)候，要重視學(xué)生的參與，讓學(xué)生成為評(píng)價(jià)的一方，這樣才能夠讓評(píng)價(jià)更加客觀和全面，并且能夠發(fā)揮學(xué)生的主體性。

例如，在教授《手電筒的秘密》的時(shí)候，基于STEM教學(xué)理念，老師設(shè)計(jì)了動(dòng)手探索的活動(dòng)，讓學(xué)生通過自己的探索了解發(fā)現(xiàn)手電筒的秘密。老師首先為學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生兩個(gè)人為一個(gè)小組，并且每個(gè)小組要提前準(zhǔn)備好一個(gè)手電筒和一些工具。在課上，老師給學(xué)生留了探索的時(shí)間，讓學(xué)生研究手電筒，分析手電筒是如何發(fā)電的、如何照出光的，并將自己的分析過程進(jìn)行記錄。在學(xué)生研究完之后，老師要求每個(gè)小組都進(jìn)行研究結(jié)果的展示和講述。在每個(gè)小組展示的過程中，其他的小組要進(jìn)行評(píng)價(jià)，表達(dá)自己的看法和意見，并指出該小組值得學(xué)習(xí)的地方。這樣每個(gè)小組都能夠綜合其他小組的意見進(jìn)行提升和改進(jìn)，讓自己后面的探索過程更加順利。在學(xué)生評(píng)價(jià)完之后，老師也要進(jìn)行評(píng)價(jià)。需要注意的是，老師在評(píng)價(jià)的時(shí)候，一定要重視對(duì)學(xué)生的肯定和表揚(yáng)，這樣才能夠提升他們的積極性和熱情。通過這樣豐富多彩的評(píng)價(jià)方式，讓學(xué)生更加重視STEM教育活動(dòng)，認(rèn)真地參與教學(xué)，在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)踐能力、探索能力等方面素養(yǎng)的提升。

三、結(jié)語

綜上所述，STEM教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)里的一個(gè)有效方法，它能夠提升學(xué)生的實(shí)踐能力、探索能力、開拓思維等綜合素養(yǎng)。老師一定要重視在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程里結(jié)合STEM教學(xué)，通過多樣化評(píng)價(jià)、給予學(xué)生親自實(shí)踐的機(jī)會(huì)，采用小組合作、合理選擇項(xiàng)目等策略，來提升STEM教學(xué)的質(zhì)量。