踐行STEM教育理念強化學科融合性

◇李春明（浙江：東陽市實驗小學）

隨著教育改革的不斷深入，科學素養的培育顯得越來越重要。學生擁有科學素質，才能在知識世界中自主探索，提高學習的主動性。科學課教學是提高學生科學素養的關鍵途徑，教師應該注重科學教學活動的設計，以不斷提高教學效果。STEM教育理念強調學科融合，將該理念融入科學教學，可以讓學生從多角度理解科學知識，有助于學生高階思維的發展，對于增強學生的實踐創造能力具有積極影響。基于此，教師應該結合學生的實際，有效地在教學中運用STEM教育理念，以促進學生綜合發展。

一、STEM教育理念概述

STEM教育理念，指的是科學、技術、工程以及數學四方面的內容，強調的是學科間的融合。在科學、技術、工程以及數學之間有著緊密的聯系。以科學和工程為例，“如何讓杯子中的熱水變涼？”是一個科學問題，是針對生活現象提出的，而“如何讓房屋變暖？”則是一個工程問題，兩個問題表面上看沒有關聯，本質上都是熱量傳遞問題。教師在教學中進行學科的融合，可以讓學生深刻地把握知識的本質，認識到世界上事物之間的聯系。所以教師要讓學生實現深度學習，就不能夠從某一方面進行單一教學，而應該注重構建不同方面知識的聯系，促使學生從多角度學習科學知識。

教師將STEM教育理念運用于科學教學十分必要。其一，能夠促進教師的專業成長。STEM教育理念較為新穎，在教學的過程中需要跨學科融合，這在一定程度上給教師教學帶來了挑戰。在STEM教育理念下，教師在進行科學教學時需要結合教學內容，構建起各個學科之間的聯系。也就是說，教師不僅僅要具備科學知識，還需要具備地理、歷史以及生物等多方面的知識。只有這樣，才能保證課堂教學內容的豐富，使學生能夠充分理解科學知識的本質。因此，在科學教學中運用該理念，能夠促使教師不斷學習，豐富自身知識，有助于他們的專業成長。其二，能夠促進學生學習效果的提升。在以往的科學教學中，學生只是對教材中的知識進行探索，不利于學生認識科學知識的本質，難以讓學生對科學學習保持長久興趣。在STEM教育理念下，學生能夠認識到事物之間的聯系，感受到科學的神奇。這可以在很大程度上提高他們學習的興趣，促使其主動進行科學知識的探索，顯著地提高學習效果。

二、STEM教育理念在小學科學教學中的應用現狀

STEM教育理念應用于科學教學具有重要意義。目前很多教師能夠認識到STEM教育理念的重要性，也積極地將該理念運用于自身教學。但是由于對STEM教育理念缺乏深刻認知，導致在實際運用的過程中存在一定問題：一是教師沒有將STEM教育理念融入教學目標，使得STEM教育理念的運用具有形式化傾向，難以收到相關的效果；二是教師忽視對教學內容的拓展，STEM教育理念注重學科融合，要求教師在科學教學中融入其他方面的內容，如融入生活中的事物等等，但是教師在此方面存在忽視情況；三是教師教學形式不夠新穎，使得學生難以提高對科學的興趣，讓STEM教育理念的效果不能充分發揮；四是教師沒有將STEM教育理念融入課后實踐，影響了學生實踐能力的提升。

三、STEM教育理念融入小學科學教學設計與應用案例分析

（一）拓展教學目標，提高教學綜合性

STEM教育理念強調學科之間的融合，讓學生通過學習某一方面的知識，進而理解生活中多項事物的原理，認識到事物之間的聯系，從而實現深度學習。這就需要教師進行教學目標的更新，將科學、技術、工程和數學等方面的學習要求融入教學目標。在傳統的科學教學中，教師的教學目標僅僅是針對科學教材制定。這種模式的確有助于學生掌握教材中的科學知識，但是不利于學生對相關知識的靈活運用。學生認識不到同一科學知識在不同領域的應用，在一定程度上阻礙了學生思維的發展。因此教師要有效地運用STEM教育理念，首要任務就是應該深入教研，綜合設計教學目標。

例如，教師在進行教科版小學科學三年級上冊第一章“水”的教學時，應該深入分析教材內容，進行相關知識的拓展分析，綜合設計教學目標。教師所設計的教學目標在橫向上應該包含知識、過程以及情感三方面內容，在縱向上應該包含科學、技術、工程和數學方面的知識。詳細的教學目標如下表一所示。

表一 “水”的綜合教學目標

綜合設計教學目標，可以讓學生從多方面認識科學，讓他們對科學知識充分地理解和吸收，有助于學生的綜合發展。

（二）豐富教學內容，強化學科融合性

在STEM教育理念下，教師還應該注重教學內容的豐富性，有效地實現學科融合。需要注意的是，在豐富教學內容的過程中，教師應該注重融入和學生生活息息相關的內容，以促進學生對科學知識的理解，不斷提高科學學習效果。在以往的科學教學中，有些內容脫離了學生生活實際，使得學生在理解上存在一定的困難，影響了學生科學知識的學習。STEM教育理念注重跨學科融合，因此教師可以將生活中的事物融入科學課堂，以促進學生理解。

例如，教師在進行教科版小學科學六年級上冊“工具與技術”一章教學時，可以引入學生日常生活中的事物。這一章的第一課是《緊密聯系的工具與技術》，其中涉及通信工具、測量工具、交通工具等。教材中關于各種工具的舉例較少，難以讓學生對相關工具深入理解。如，機械工具，教材中僅僅舉了螺絲刀這一個實例。教師可以從學生生活實際進行拓展，說一說在生活中自己所了解的機械工具及其用途，然后教師進行總結。讓學生認識到工具和技術之間的關系：不同的工具有著不同的使用技術，可以通過技術發明工具，二者都是可以優化的。通過這種內容的拓展，可以促進學生深度思考，實現思維的訓練。

（三）創新教學形式，增強課堂趣味性

將STEM教育理念運用于科學教學，能夠促進學生科學素養的提升，讓學生的思維得到訓練。同時，STEM教育理念也強調學生的主體性，要求教師進行科學教學時，以學生為中心，促使其積極地參與到科學知識探究中去。這就需要教師進行教學形式的創新，以提高課堂的趣味性。

其一，教師可以將數字技術融入科學教學。新時期強調教育信息化，要求教師在實際教學中有效地運用信息技術，讓科學知識更加直觀地展現。例如，在進行教科版小學科學四年級下冊“植物的生長變化”教學時，就可以利用數字技術。這一章主要涉及的內容是種子的生長發育過程，其中在進行《種子的傳播》一課教學過程中，教師可以利用多媒體設備播放有關種子傳播方面的內容。關于種子的傳播，教師難以帶領學生到大自然中進行觀察。為了讓學生完整了解這一過程，教師可以通過多媒體播放鳳仙花、蒼耳、蒲公英等種子傳播的過程，讓學生深入了解彈力傳播、動物傳播等傳播方式。這樣可以顯著地提高教學效果。在觀看相關視頻后，教師可以讓學生根據自己的認知制作果實模型，模擬種子傳播。通過這種方式落實STEM教育理念，促進學生思考，提高學習效果。

其二，教師可以組織學生進行小組探究學習。小學科學涉及許多科學實驗。教師可對學生進行分組，讓他們設計和制作科學實驗裝置，然后進行相關的科學實驗，以此培養學生的創新能力與探索能力。例如，教師在進行教科版小學科學五年級上冊“計量時間”一章的實踐教學時，可以組織學生通過小組合作完成科學實驗。《用水計量時間》這一課涉及簡易的科學實驗，教師可以讓學生利用塑料瓶、支架等進行裝置的設計和制作，然后總結出計量時間的方法。這種小組探究的方式可以激發學生探究興趣，提高學生學習效率。

（四）優化課后實踐，培養學生創新能力

課后實踐是教學的重要組成，教師應該加以重視。STEM教育理念不僅僅要融入課堂教學，還要融入課后實踐，以此讓學生的科學知識在課后得到有效鞏固。

例如，教師在進行教科版小學科學四年級下冊《果實和種子》一課教學時，可以給學生設計課后實踐任務。教師可以讓學生選擇自己喜歡的植物種子，在家中種植，細心呵護，讓種子逐漸發育生長，并且每日寫出相關的觀察記錄。通過種子種植課后實踐的方式，促進勞動實踐和科學教育的融合，學生在深入理解植物生長的過程中，也能夠感受到勞動的辛苦和快樂，促使學生實現綜合發展。

綜上所述，STEM教育理念是一種現代化的教育理念，將其融入教學中能夠帶來良好的教學效果。因此教師應該結合實際，注重該教育理念的運用，在教學目標、教學內容、教學形式和課后實踐上進行優化。