基于STEM的小學科學高效課堂的構建研究

☉衛憶新

STEM 教育的融合應用，既有效打破了學科間的界限，為學生帶來跨學科學習體驗，也讓小學生的創造力、高階思維培養和發展得到了良好契機。特別是在構建高效課堂過程中，教師不斷解決融合過程中遇到的問題，及時調整教學方案和目標，更是為小學學科全面發展人、培養人奠定可靠基礎。因此，教師要積極落實STEM 理念，不斷強化實踐探究活動，創新教學形式和內容，以信息技術手段結合教學目標構建高效課堂，為小學生全面發展打下堅實基礎。

一、STEM 理念在小學科學高效課堂構建中的作用闡述

（一）有利于挖掘學生對科學的探究和學習潛力，促進其全面發展

互聯網時代，單純的課本教學已經很難真正滿足學生的學習需求，激發其學習熱情，而以STEM 理念為基礎的科學教學活動，不僅有效夯實了教材教學基礎，同時還增強了教材與生活的接觸，為學生構建一個全新的教學課堂，打造一個高效、新穎的教學環境，引導學生自主探索科學技能，提高其學以致用的能力。另外，在STEM 理念的融合發展下，小學科學具有更好的跨學科教育優勢，能為學生帶來跨學科學習體驗，使其在不知不覺中成長為創新型、全能型優秀人才。

（二）有利于本學科教學形式和內容的豐富與完善，推動教學改革

新課改下，小學科學教師順應“全面發展的人”這一目標號召，不斷融合和踐行STEM 理念，引導學生從多方面、全方位發展，將課堂打造成培養學生科學素養的重要陣地。同時，在新理念的推動下，教師以教材為基礎，以實踐活動為輔助，利用信息技術手段不斷豐富和完善教學形式和內容，為打造高效課堂奠定可靠基礎，為推動教學改革創造良機，讓課堂教學更加高效。例如，在《電路出故障了》一課中，教師通過STEM 理念的輸入從各個方面來引導學生提出問題，設定方案，選擇材料，科學驗證，最終得出結論，提高其安全意識［1］。期間，教師在各個環節都可以利用STEM 理念來幫助學生更好地理解和認知，如提出問題環節，教師可以用白板蒙層的方式展示故障小火車的基本原理圖，然后在模擬的動態情境中培養學生的科學思維和能力；在設定方案、選擇材料環節中，教師運用思維導圖，結合學生生活經驗，引導學生猜測故障原因并通過播放視頻讓學生進一步明確檢測電路故障的方法，以此來啟發學生選定解決問題的方案和材料。

二、基于STEM 的小學科學高效課堂構建的有效策略

（一）精心設計STEM 教學目標，為高效課堂構建奠定理論基礎

精準明確的教學目標更有助于教師發揮STEM 理念作用，打造高效教學課堂。教師以教學教材為基礎，精心設計每個課堂的教學目標，并以此為參考帶領學生開展教學活動，其效果必然事半功倍［2］。例如，在學習《太陽、地球和月球》這一單元時，教師從科學、技術、工程以及數學四個方面分別設計了不同的教學目標。其中科學方面是需要學生了解太陽、地球和月球的天體特征，包括其形狀、運行規律等；技術方面則是能夠通過合適的材料模擬制作出模型；工程方面是設計制作三大天體的方案；數學方面則是帶領學生按照一定比例處理三者間的數據，復制三大天體。教師首先通過圖片或視頻播放的方式來引發學生興趣，如宇宙天體的圖片或神舟十二號航天員直播視頻等。通過這些圖片或視頻來點燃學生探索科學的興趣，激發其好奇心，使其自主投入到科學知識的探索和學習中，提高其學習效果和課堂教學實效性。同時，在設計和制作天體模型過程中，教師還可以通過分組合作的方式讓學生自己去動手實踐，以此來增強學生對天體知識的了解，提高其動手實踐能力，達到學以致用的效果。期間，教師可以通過提問的方式啟發學生思路，如“我們用同樣的數據能復制出真的太陽、地球和月球嗎？”“1∶1 的比例真的準確嗎？”利用這些問題進一步推動學生對知識的探索，提高其對數學知識的運用和感悟，增強其學習素養。最后，教師在學生的作品展示中以恰當的語言來評價學生的表現，促使學生更好地自我認知，推動其全面發展［3］。

（二）提高教師STEM 專業素養，為構建高效課堂提供師資保障

提高小學科學教師科學素養和STEM 專業能力也是構建高效課堂，落實“全面發展的人”教育理念的重要保障。學校應結合本校教師現實情況，以《STEM教師能力等級標準》為參考盡快建立一套行之有效且完善的STEM 教師認證體系，為高效課堂建設提供師資保障［4］。同時，學校還要積極打造線上線下STEM 教師培訓體系，以理論加實踐的方式，有的放矢地培養小學科學教師的科學素養和STEM專業能力。學校之間也要加強溝通與交流，以教師共同體為媒介充分發揮優秀教師的領導作用，通過研討會、研修活動、專業化研究工作室等方式來推動小學科學教師在STEM 理念方面的專業化發展，推動各校間優秀教師思想交流和借鑒，豐富教學經驗，促進教師團隊不斷提升跨學科整合能力和教育能力，為打造高效課堂奠定師資基礎。除了教師自身素養的提升之外，在課堂上發揮教師作用也是極為重要的，特別是小學生對科學探索缺乏正確方法和認識，必須要由教師引導才能有效掌握相關技能技巧。

（三）充分利用多媒體教學資源，為高效課堂發展提供助力

隨著信息技術的不斷更新升級，小學科學教師可利用的教學資源和手段也越來越豐富，以電子白板技術為例，教師通過電子白板技術的交互性促進師生交流互動，提高小學生參與實驗的積極性，也為激發課堂活力提供有效助力［5］。舉個例子，在開展《觀察一棵植物》的教學活動時，教師利用幻燈片或視頻的方式為學生展示植物的生長和結構，讓學生更好地了解植物，繼而提高學生學習的積極性和主動性，使其在不知不覺中學會知識，掌握科學技能，提高科學素養。同時，多媒體技術的直觀性也能有效降低科學知識的難度，讓學生更好地理解和記憶相關科學知識，提高學習自信心和課堂參與積極性，讓課堂真正“活”起來。例如，在講解《不同的季節》這一課時，教師利用多媒體播放一首《四季歌》“春天草出頭，夏天樹蓋頭，秋天麥浪隨風擺，冬天大雪蓋地頭……”學生聽到春夏秋冬就知道是關于四季的歌曲，教師以此為基礎提出問題，引導學生去思考、去探索，指導學生了解四季的變化。教師還可以通過多媒體播放一些四季的小視頻或圖片，來啟發學生認識和了解地球公轉帶來的有趣現象，提高學生對四季的認知。學生在教師的循循誘導下，不僅能更好地觀察和學習教材知識，還能產生探索自然的興趣，提高其科學探索自主性，為提升教學質量、增強教學實效性發揮主體作用。

在STEM 理念的推動下，科學教學的實踐性、動態性更加強烈，教師以此理論為基礎聯系實際，幫助學生搭建知識框架體系，并積極創新教學觀念和方法，推動小學生科學素養發展。同時，教師以多樣化教學手段來滲透STEM 理念，既有助于提升學生課堂參與的積極性和自主性，同時也對降低科學知識難度，提高學生學習效果有顯著效果。學生在教師的引導、啟發下建立大知識觀，并以跨學科學習體驗的方式實現深層次學習，為其高階思維、創造創新能力的發展奠定基礎，為高效課堂的構建提供保障。