教學融入STEM教育理念探析

鄒小英

〔摘? ? 要〕? 隨著科學技術的快速發展，STEM（科學、技術、工程、數學）教育理念逐漸受到人們的關注。本文旨在探討如何將STEM教育理念融入小學科學課的教學。通過文獻綜述和實證研究方法，筆者發現STEM教育理念可以有效激發小學生的科學學習興趣和提高創新性思維能力。同時，本文還提出了相關的教學策略，例如探究式學習、項目式學習和跨學科整合等，以幫助教師有效地實施STEM教育，讓小學生切實提升自身的科學意識和創新性思維能力。

〔關鍵詞〕? 小學科學；STEM教育理念；探析

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 03? ? 061-063

隨著科學技術的不斷進步，STEM教育越來越受到人們的關注。STEM教育旨在培養學生的科學思維、創新能力和解決問題的能力，以應對日益復雜多樣的社會需求。在小學科學教學中融入STEM教育理念，不僅可以激發學生的科學學習興趣，還可以培養學生的創新性思維能力。本研究旨在探討如何將STEM創新教育理念融入小學科學課的教學，以提升學生的學習效果，但是，這一切都需要基于教師積極地優化教學方式，以更為高效地促進學生的學習。

一、STEM教育理念的內涵

STEM是科學、技術、工程和數學四個單詞的首字母縮寫。它是指一種綜合性的教育方法和學科領域，旨在激發學生對科學、技術、工程和數學的興趣和學習動機。STEM教育理念的目標是培養學生的創造能力、解決問題的能力和批判性思維能力，以應對現實世界中的各種挑戰。通過踐行STEM教育理念，培養學生的科學、技術、工程和數學技能，鼓勵學生主動參與實驗、觀察和探索，培養他們的邏輯思維能力和團隊合作能力。

二、小學科學教學融入STEM教育理念的意義

（一）培養學生綜合素質

STEM教育理念注重培養學生的科學思維、創新能力和解決問題的能力。通過實踐性的學習和項目驅動的方法，學生不僅可以掌握科學、技術、工程和數學等學科知識，還可以培養分析問題、團隊合作、溝通表達等綜合素質，這有助于學生的全面發展，提高他們的學習能力和適應能力，為未來的職業發展打下堅實的基礎。因此，教師應有意識地將SETM教育理念融入科學教學，最大限度地挖掘學生的素質能力。

（二）激發學生創新精神

STEM教育理念注重培養學生的創新性思維和創造力。學生在參與實際項目和解決實際問題的過程中，培養了從觀察到發現、從分析問題到解決問題的能力。教師鼓勵他們提出自己的想法、嘗試新的方法，并學會從失敗中吸取經驗和教訓。這種培養創新精神的教育方式，有助于提高學生的創造力和解決問題的能力，并為培養未來的科學家、工程師和創業者打下堅實的基礎，并讓學生樹立正確的價值觀。

（三）適應未來職業需求

STEM教育與現實生活和職業需求密切相關。未來的工作崗位將越來越需要具備科學、技術、工程和數學方面的知識和技能。在教學中融入STEM教育理念，可以幫助學生及早接觸到這些領域，并且培養他們對這些領域的興趣。通過STEM教育，學生可以了解不同的職業發展機會，培養相關的技能，并為未來的職業做好準備。即使是小學生，他們都有對自己理想的憧憬，而STEM教育則能助力他們實現這一目標。

三、小學科學教學如何融入STEM教育理念

要在小學科學教學中融入STEM教育理念，真正發揮其應有的作用，教師就應靈活地轉變教學方式，擺脫固有的教學認知，并積極地創新教學設計，從而進一步提升教學質量和效率。對此，本文從項目式教學、探究式教學、思維性教學和跨學科整合四種方式著手，以課本的知識內容的教學實踐為例，分析提高小學生自身能力、促進學生全面發展的方法和路徑。

（一）項目式教學，培養學生實踐能力

讓學生通過參與具體的項目活動，如設計和構建簡單的機械裝置、制作模型等，來探索科學原理和解決實際問題。通過這樣的實際項目，學生將運用科學、技術、工程和數學的概念與技能，培養創新性思維和實踐能力。在小學科學教學活動中，教師可以借助項目式教學的方式，巧妙地融入STEM教育理念，從而實現教學效率的提升，并培養學生的實踐能力。

例如，在“物質的變化”這一單元教學中，教師可以設計“探索化學反應”的項目：通過一系列實驗和活動，讓學生深入了解物質的變化和化學反應的基本概念，并應用這些知識解決實際問題。首先，引入項目，介紹物質的變化和化學反應的基本概念，例如固體、液體和氣體的特性，分子之間的作用，以及化學反應的條件等。其次，引導學生進行探索，組織學生以小組的形式進行一系列實驗，觀察和記錄實驗現象和物質發生的變化。例如，指導學生嘗試混合不同的物質，觀察是否產生氣體的釋放，或者進行一些酸堿中和反應的實驗。接著，指導學生記錄實驗過程和結果，并進行數據分析。可以制作表格、圖表或用圖示展示不同物質的變化情況和化學反應的特征。然后，引導學生探索問題，根據實驗結果，讓學生提出問題或挑戰，如如何實現指定的化學反應、如何控制反應速率等。學生可以在小組中進行頭腦風暴，提出自己的解決方案。最后，設計解決方案，學生根據提出的問題或挑戰，設計實驗并驗證他們的解決方案。他們可以嘗試不同的條件、材料或方法，以尋求最佳的解決方案。這個活動項目，幫助學生深入了解了物質的變化和化學反應的概念，培養了學生觀察、記錄、分析數據和解決問題的能力，同時，還鍛煉了學生的團隊合作、溝通和展示能力。該項目結合了科學知識、實踐技能和創新性思維，提升了學生的科學素養和STEM實踐能力。

（二）探究式教學，提升學生參與度

在科學教學中踐行STEM教育理念，開展探究式教學，鼓勵學生主動提出問題、進行實驗觀察和數據分析，通過自主探究來發現科學現象和解決問題，教師應扮演引導者的角色，提供必要的資源和指導，并激發學生的好奇心和創造力。這樣的教學模式，能夠極大地提升學生的參與度，增強學生的體驗感，促進其更為主動地學習。因此，在課堂教學活動中，教師可以實施探究式教學，并滲透STEM教育理念，以此提升教學質量。

例如，在“田野里的生物”這一單元的知識教學中，可以引入活動，教師可以讓學生觀看一些圖片或視頻素材，并提出田野里的生物的相關問題，比如“你們在田野里見過哪些生物？”“這些生物在田野里生活的原因是什么？”以此引發學生的思考，激發學生的興趣和好奇心，點燃他們探索的欲望。接著，引導學生進行探究和深入思考，如：“這些生物為什么選擇在田野里生活？”“它們之間有什么相互依存的關系？”“它們生活的環境對它們有什么影響？”在探究式教學模式下，學生將通過實地觀察和實踐探索的方式，更深入地了解田野里的生物，培養科學探究的能力和興趣，同時提高他們的觀察、記錄、分析和解決問題的能力。

（三）思維性教學，引導學生思考問題

引導學生以用戶為中心，通過一系列地觀察、理解、定義問題、創意解決方案和測試等步驟，解決實際問題或設計新產品，這種教學方法，有助于培養學生的創新性思維、合作能力和解決問題的能力。在這個教學模式下，小學生自身的思維意識會得到有效的鍛煉和提升，但要真正發揮出它的作用，還要融合STEM的教育理念，以此來更有效地激發小學生的思維，促進科學教學的發展。

例如，在教學“天氣的成因”這一單元的知識點時，要培養學生的思維能力，就必須促進學生進行主動思考，同時，還要充分調動學生學習積極性。在教學開始時，為了引起學生的興趣，教師可以播放一段不同天氣現象的視頻片段或展示一些有趣的圖片，并提出開放性問題，如“你認為天氣是怎么形成的？”然后組織學生進行探究，將學生組成小組，實際觀察和記錄不同天氣現象的數據，如溫度、濕度、風向等，引導學生通過觀察和討論，提出關于天氣成因的假設。最后則是知識體系的構建，組織學生開展討論，比較和總結所提出的各種假設，引導學生注意不同天氣現象之間的關聯和規律，在此過程中，教師可以運用SETM教育的方法，讓學生嘗試設計實驗或模型來驗證他們的假設。這種以思維性教學模式融合SETM教育的教學方法，推動了學生在實踐中積極參與學習，培養觀察、分析、解決問題的能力。

（四）跨學科整合，豐富學生自我認知

將科學與其他學科整合在一起，鼓勵學生在解決實際問題的過程中應用多學科的知識和技能，這種教學方法有助于培養學生的綜合思維和跨學科能力。如，以教材所包含的知識內容為基礎，指導學生展開充分的研究和思考，同時，運用STEM教育理念，貫通學科之間的聯系，將其進行有機整合，從而提高學生的學習效率，豐富學生的自我認知和知識積累。

例如，在教學“自然資源”這個知識點時，就可以進行跨學科的整合，首先確立一個主題，如“自然資源保護和可持續利用”，這個主題要結合多個學科進行探究，不僅僅局限于科學這門課程，還要融合數學等其他學科。教師要指導學生運用數學概念和技能來分析和解釋關于資源利用的數據，如水資源的用量、土地的利用率等，學生可以用圖表、圖形和統計方法來呈現資源利用情況及其發展變化趨勢。這個例子中，科學課程涵蓋了自然資源的基本知識和概念，學生能夠從多個角度深入理解自然資源的重要性，以及如何保護和可持續利用這些資源。

四、教學中需要注意的問題

（一）激發學生的興趣

在教學過程中，教師應注重激發學生對科學的興趣。可以通過生動的實驗、趣味的科學故事和互動的討論等方式，吸引學生的注意力并激發他們的科學探索欲望。教師可以設計一些有趣的實踐活動，讓學生親自動手進行觀察和實驗，從中發現科學現象，激發他們的好奇心和求知欲。綜上，在實際教學中，教師應著力激發學生的興趣，讓學生在興趣的驅動下實現學習效率的提升。

（二）培養學生的科學思維能力

科學思維是科學學習的核心，包括觀察、提問、實驗、數據分析、推理和解釋等過程。在教學中教師要注重培養學生的科學思維能力，引導他們主動思考問題、提出疑問，并通過實踐和實驗找到答案。教師可以引導學生進行科學探究活動，幫助他們學會觀察和思考，培養他們的邏輯思維能力和問題解決能力。因此，科學課堂教學應當強化對學生思維能力的培養，以提升學生的綜合素質。

（三）融入生活實踐和跨學科內容

小學科學教學應該與學生的日常生活實踐相結合，并融入跨學科的內容。科學是與現實生活密切相關的學科，教師可以將科學知識與學生的生活經驗結合起來，幫助學生理解科學原理。同時，可以將科學與數學、語文、藝術等學科進行跨學科整合，使學生能夠在綜合性的學習中更好地理解和應用科學知識。在教學活動中，教師要強化生活實踐的引入，以此豐富學生的認知。

綜上所述，筆者認為，STEM教育理念可以有效激發學生的科學學習興趣，提高學生的創新思維能力。同時，本文提出了具體的教學策略，以幫助教師有效地實施STEM教育。未來的研究可以進一步探討STEM教育理念在小學其他學科的教學中的應用，并對教學策略進行進一步優化。在小學科學課程教學中，教師要積極地研究與創新，進一步增強學生的綜合能力，使課堂教學的質量和效率得到顯著提升。

參考文獻

[1]劉韜容，肖化.STEM教育融入小學科學課程的改革路徑與實踐探索[J].基礎教育參考，2019（17）：34-37.

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