基于STEM 理念下小學科學課堂構建的策略分析

曹紅艷

（蘇州工業(yè)園區(qū)金雞湖學校，江蘇 蘇州 215000）

STEM 教育理論，以學生的發(fā)展為主，結合當下教學內容，以引導的方式在培養(yǎng)學生學習能力、創(chuàng)新精神等方面作出改進，把傳統(tǒng)的被動學習轉變?yōu)橛腥さ奶骄浚o學生提供操作、動手、創(chuàng)新的平臺，以此做好科學教學的體驗，使學生在實踐活動中收獲知識和滿足。這是當下新課程的發(fā)展趨勢，也是滿足學生發(fā)展的必要條件。在這樣的教育趨勢下，以STEM 理念為核心內容設置有趣、科學的課堂，引導學生在學習過程中質疑、思考、探究、實踐，讓學生在科學的探究過程中進行學習，有助于學生創(chuàng)新能力以及精神的培養(yǎng)，從而使學生在這個過程中不斷發(fā)展以及進步，全面改進科學教學的質量。

一、當下小學科學教學現(xiàn)狀

STEM 教育理念強調的是實踐與理論的結合，通過對教材的探究突破傳統(tǒng)教學的困境，使學生學到更多的知識。因而，運用STEM 理念是當下科學發(fā)展的基石。但在實際的科學教學中，部分小學科學老師卻忽略了這項STEM 理念的要求，除了基本的教學活動，也就是以傳統(tǒng)的“灌輸式”教學，并沒有在課堂中有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新、實踐等能力，在一定程度上不符合當下STEM 理念。不僅如此，由于教學設備的缺少，很多老師無法有效地針對當下教學開展活動，且別談當下教學的改革。同時，由于在小學教育中科學不屬于主課，老師以及學校對于科學學科的重視度不夠，并沒有深入研究STEM 理念的價值以及意義，沒有發(fā)揮出當下科學教學的魅力，使學生體驗到探究科學的趣味，影響了學生的綜合發(fā)展以及進步。

二、基于STEM 理念構建小學科學課堂的意義

基于STEM 理念的小學科學教學課堂，強調當下工程與科學的設計，優(yōu)化教學環(huán)節(jié)，其根本在于科學教學的理論與實踐的結合，以促進學生創(chuàng)新、實踐等能力為主，引導學生在課堂上運用科學知識，并通過一系列的教學方式解決科學問題，讓學生在這個過程中能力、素養(yǎng)等得到培養(yǎng)。不僅如此，STEM 理念強調以學生為主，引導學生主動思考，而不是一味地被動學習科學知識，提高科學教學的活躍性，使學生更加樂于探究科學知識，全面促進科學課堂教育質量的提高。基于STEM 理念，將數(shù)學、科學技術、工程等教育資源結合起來，進行教材內容的拓展、教學形式的改變，通過設定教學情境的方式激發(fā)學生的學習以及探究興趣，使學生能夠主動、積極地學習科學知識，探究科學世界，從而達到高效課堂的教育目標。不僅如此，基于STEM 理念，聯(lián)合實際生活，培養(yǎng)學生的動手能力以及科學素養(yǎng)，不止停留在課堂之上，更是有效地促進生活與教學的結合，把日常的問題用科學的方式以及理論進行解決，培養(yǎng)學生將科學知識運用于實際生活的能力，促進學生為環(huán)境保護以及人口資源等科學問題出謀劃策，旨在提高學生解決問題的能力，使學生的眼光不再局限于當下課堂知識的學習以及研究，以此達到新課標的教育目標。

三、在小學科學中培養(yǎng)學生動手能力以及科學素養(yǎng)存在的問題與不足

（一）部分老師的教學理念以及自身職業(yè)素養(yǎng)還有待加強

基于STEM 理念的教學，需要老師在教學中有針對性地提高改進措施，引導學生進行實踐。并且，由于學生的年齡不大，思維比較擴散，因此在實踐中仍比較缺乏。而老師在結合STEM 理念培養(yǎng)學生的相關學習能力以及培養(yǎng)時，仍無法做到靈活地運用STEM理念開展教學。尤其體現(xiàn)在教學環(huán)節(jié)設計、教學氛圍的營造、教學目標的實施、教學方式的改變等方面，沒有深入理解STEM 理念的核心價值概念從而在教學中一味地按照教案開展，導致當下的科學教學沒有創(chuàng)新，不利于學生動手以及實踐能力的培養(yǎng)。其次，部分老師對科學教學的認知不足，只是把教學當作工作，并沒有深入地探究有利于學生發(fā)展以及教學改進的策略，從而在一定程度上影響了STEM 理念的落實，不利于學生的發(fā)展。這些足以說明，提高當下老師的教學能力，加強老師的培訓已經(jīng)是迫在眉睫，是當下時代發(fā)展與進步的必要措施。

（二）科學知識結合生活教學過于模板化

基于STEM 理念是理論和生活的教育理念。無論是天文科學、人文建設，還是日常生活、交通發(fā)展，都離不開科學技術，科學知識原本就是和生活息息相關的，乃至環(huán)境保護等，都需要結合科學知識進行開展。而科學的目的便是在于引導學生運用理論的知識，并付之于生活，讓學生在課堂上緊密地將生活與科學聯(lián)系在一起，使學生看待生活中存在的問題，從科學的角度出發(fā)尋求解決的辦法。然而，在實際的教學中，老師在進行教材的備課中并沒有關注生活與科學的關系，一味地按照教案進行設計以及引導，同時多數(shù)以講解式、“灌輸式”的模板教學形式進行，并沒有體現(xiàn)出“以學生為中心”的教育理念，更別談培養(yǎng)學生的興趣以及理論與實踐相關的能力。這樣的教學方式不利于學生對科學的學習，影響了學生對于科學乃至生活探究的興趣，使學生沒法更好地學習科學知識，甚至讓科學探究與生活產生一定的距離，無法為學生以后的學習以及科學的探究打下堅實的基礎。

（三）學生科學學習興趣不夠濃烈

對于科學的探究，以興趣為驅動力才能促進學生對知識的深入學習。無論是傳統(tǒng)的科學教學還是動手能力以及科學素養(yǎng)下的科學教學，影響學生科學學習的不是科學知識本身，而是學生的學習興趣，用興趣帶動學生的科學學習，讓學生從被動轉變?yōu)橹鲃樱@才是當下小學科學教學最應該解決的問題。然而小學科學老師運用STEM 理念的過程中并沒有有效地將教學環(huán)節(jié)以及方式趣味化，使學生的學習興趣沒有得到培養(yǎng)。在教學中卻沒找到教學要點，只是單純地把單一的教學變成多樣的教學方法，從根本上并沒有任何改變，更別談如何結合學生的科學學習興趣引導學生積極、主動地探究科學知識，讓學生進一步地感受科學的文化魅力，進而導致學生的科學知識無法靈活地運用，無法深入科學了解科學知識并靈活運用，影響了科學知識的探究以及學習，不利于學生動手能力以及科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。

四、在小學科學中培養(yǎng)學生動手能力以及科學素養(yǎng)的方法和策略

（一）理論與生活相結合

為了解決小學課堂科學理論過多、嚴重脫離生活實際的問題，為了創(chuàng)造有利于小學生認識科學知識、提升科學能力的學習氛圍，通過STEM 的教學框架，在構建小學科學高效課堂的同時，老師也要積極改善自身的教學方法。老師不僅要將有趣的科學知識用多種方法與學生日常生活進行密切聯(lián)系，也要在貼近學生生活的同時將STEM 的教育理念和生活常識反向融入科學課堂中，使學生的觀察能力和反和探索思考能力得到有效的增強。

比如，在進行小學科學六年級上冊《工具與機械》單元內容學習的時候，小學科學老師可以通過STEM 的教育理念設計活動，引導學生制作一些簡單的機械玩具，同時要求所有的器材由學生自主完成，讓學生真正成為課堂教學和生活聯(lián)系的聯(lián)絡者，讓他們學會運用不同的工具。同時，在STEM 教育理念的影響下，老師可以將教學內容與生活做到相互結合，讓學生在了解一些簡單、機械的科學性質的同時，對于工具作用和用途也能夠加深了解。鼓勵學生設計他們自身喜愛的多種多樣的新玩具，在提高科學教學質量的同時，也可以引導學生對于自身的實踐和他人的成品進行評價，互相成長，共同進步。

（二）增強教學趣味性，提高學生學習興趣

以往的小學科學課堂中，老師只注重科學知識的傳輸和系統(tǒng)教學框架的完成，對于學生的科學知識認知和興趣培養(yǎng)沒有引起重視，所以這也從片面上影響了整體教學質量。老師應該積極運用STEM 的教學理念幫助學生在學習科學知識的同時找到正確的引導方法，使他們對于科學問題的解決和認識不再通過課本和對于老師的依賴，而是通過自身動手動腦的具體實踐和積極討論。對此，小學科學老師在教學時就應該多組織科學活動或者知識競賽。例如在《做一頂帽子》時，就可以讓學生發(fā)揮自己的想象力，通過自身對帽子的理解制作不同用途的帽子，如裝飾用的帽子、遮雨的帽子、遮陽的帽子等等，引導學生進行思考以及探究，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。科學來源于生活和自然，也必將回到生活和自然中。因此，老師不僅把科學教學盯在課堂上，還應該拓展到課外，讓學生走出課堂去探究、去學習，加強學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。例如在《土壤——動植物的樂園》中就可以帶學生參觀公園，去實地的土壤觀察動植物，能極大地促進學生的發(fā)展以及科學創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這樣，學生在實際的生活中發(fā)現(xiàn)有關生活以及科學的知識，既能保證教學的活力以及生動性，又讓學生在實踐與探究過程中更加直觀地學習到有關的知識，突出教學的創(chuàng)新以及改革，從而促進學生的發(fā)展，為學生以后探究科學世界、研究生活問題打下堅實的基礎，以此培養(yǎng)學生解決問題、運用科學知識等能力。

（三）改進小學科學的教學方式

開展生活化教學，合理地創(chuàng)新教學方式，老師應從學生出發(fā)，從生活出發(fā)，抓緊對小學科學教材的研究，結合相關的科學知識開展教學。如采取提問式教學，引導學生在課堂中探究相關的教學問題，讓學生在回答問題的同時體驗科學的神奇，并將課堂延伸到生活中去，促使學生觀察科學對于生活的影響。如在《材料》一節(jié)的教學中，老師就先引導學生講講生活中的材料，鼓勵學生識別相關的材料，如木頭、塑料、鐵塊、鋼材、納美材料等等，引導學生從生活中去尋找跟生活有關的材料。同時，老師結合教材簡單的介紹一些常見的材料，然后再提出相關教學問題：材料是如何分類的？促使學生進行思考。接著，老師就可以通過PPT 展示出一些相關的資料和圖片，讓學生了解生活中的材料，并告訴學生分類的方法，讓學生更加了解生活中的材料。最后，老師再拋出最后的問題：“材料對于我們生活的影響有哪些？”讓學生進行思考，促使學生深入學習科學知識。

將科學知識結合實際生活，對學生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)以及動手能力有重要的意義。因此，老師應該在科學教學課堂中鼓勵學生多動手、多探究，多參與科學學習的課堂，進而獲得學習的進步和發(fā)展。例如，在研究某些山行或地勢時，老師可以讓學生學習像搭建沙盤的方式，讓學生在課外觀察地勢，通過自己的想象以及同學的幫助搭建一個科學沙盤，既能促進學生運用科學知識，也加深了學生對于科學知識學習和理解，鍛煉學生的動手能力，讓學生在科學課堂中取得更大的進步和發(fā)展。不僅如此，老師還可以鼓勵學生關注日常生活中的科學問題，讓學生嘗試用自己的知識解決實際生活中的問題，以此鍛煉學生的實踐能力，給學生的科學學習增添信心，讓學生在實踐過程中學習科學知識，以此促進學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（四）運用微課指導實驗

結合當下信息技術，有效地落實STEM 教育理念，通過線上學習、課下實踐的方式引導學生進行驗證。對此，小學科學老師可以搜集一些科學教育的資源以及課程，結合當下科學教育的目標，以信息技術的方式搭建數(shù)字化的教學平臺，或者是通過微課視頻改善自身的教學方法，將理論的知識豐富化、形象化，以此提高所有學生的學習注意力。比如在課堂教學的過程中，有一些比較難理解的科學實驗，單純地依靠老師的口頭講述和板書是無法引導學生深刻理解其中蘊含的科學知識。這時，小學科學老師便可以通過相關內容的設計，使用微課視頻詳細講解和展示小學科學教學過程中蘊含的科學知識，引導學生理解科學性的規(guī)律，讓他們對于實驗的步驟能夠從頭至尾詳細地理解，在熟悉實驗操作的過程中也讓實驗教學變得更有效。

五、總結

STEM 教育理念的運用，在于通過對小學科學教學的改革，以學生的創(chuàng)新、實踐等能力為主，讓學生在課堂中運用所學的知識，全面促進學生對科學知識的學習以及理解，從而培養(yǎng)學生的實踐精神以及創(chuàng)新能力。因此，小學科學老師應深入研究STEM 教育理念的核心內容，以學生的實際情況和教材內容進行設計，將理論知識和實踐活動結合，讓學生能夠運用自己所學的知識，培養(yǎng)學生的科學思維。