基于STEM理念，有效構(gòu)建小學(xué)科學(xué)立學(xué)課堂

近年來，基于STEM理念開展教學(xué)已經(jīng)成為較主流的課堂教學(xué)模式。STEM理念將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)融合在一起，綜合培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力。這種教學(xué)模式極大地提高了小學(xué)科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和水平。對(duì)于教師來說，讓學(xué)生在探索知識(shí)的過程中掌握學(xué)習(xí)方法，比直接從教師講解中獲取知識(shí)更有價(jià)值。這對(duì)學(xué)生日后的深入學(xué)習(xí)和工作都具有積極的意義。小學(xué)科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)意識(shí)、發(fā)展科學(xué)探索能力。將STEM教學(xué)理念融入實(shí)際教學(xué)，有助于教師更好地開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)工作，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探索精神。

一、結(jié)合教材內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的探索興趣

科學(xué)課程是小學(xué)階段學(xué)生必須學(xué)習(xí)的主要科目之一。教師在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)以教材內(nèi)容為參考，設(shè)計(jì)適合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)并采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。教師應(yīng)深切意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是開展小學(xué)科學(xué)課程的首要教學(xué)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣是實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)的重要前提。具體教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)結(jié)合教材內(nèi)容，挖掘其中的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，并采取合理的方法將內(nèi)容有效傳遞給學(xué)生，使學(xué)生感受到科學(xué)知識(shí)的趣味性，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究興趣，從而主動(dòng)學(xué)習(xí)。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)《固體的混合與分離》的教學(xué)為例。在課程講解階段，教師可以拿一些實(shí)驗(yàn)器材，帶領(lǐng)學(xué)生探究不同物質(zhì)（如沙子、鹽）在水中的溶解性。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以觀察到沙子基本保持原狀，而鹽已經(jīng)溶解了。有的學(xué)生說：“沙子不能溶于水，鹽可以完全溶于水。”針對(duì)學(xué)生的結(jié)論，教師先不告知其對(duì)錯(cuò)，而是引導(dǎo)學(xué)生自己探究：“大家在這一階段得出了這樣的結(jié)論，那么，沙子是不是真的不溶于水呢？鹽是不是真的能夠完全溶于水呢？你們可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證你們的猜想。”由于沙子溶于水的試驗(yàn)需要借助更專業(yè)的儀器，教師可以向?qū)W生聲明：“日常生活中，有時(shí)把沙子放到水杯可能會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，有人會(huì)誤以為是溶于水了，其實(shí)是沙子中的泥土使水變濁了，等泥土沙子沉淀后，和水依然是分離的。所以沙子是不溶于水的。”之后，學(xué)生會(huì)在教師的幫助下探究“鹽是否完全可溶于水”這一科學(xué)話題。在驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在水中不斷加入食鹽，觀察到，在一段時(shí)間后食鹽不能繼續(xù)在水中溶解了。

案例中，教師結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計(jì)有效的課堂活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究科學(xué)話題，完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究過程，能夠極大地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，使學(xué)生成為科學(xué)課堂的主人，自發(fā)地完成科學(xué)探索任務(wù)。

二、融合情境教學(xué)，培養(yǎng)探究能力

基于STEM教育理念開展的教學(xué)具有較強(qiáng)的科學(xué)探究性，這一過程是學(xué)生進(jìn)行自主探究、完成探究任務(wù)的獨(dú)立學(xué)習(xí)過程，因此教師的主要任務(wù)是引導(dǎo)和輔助學(xué)生有效完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓他們從中獲得科學(xué)知識(shí)，提高其科學(xué)素養(yǎng)。在STEM教育理念下，除了要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)文化素養(yǎng)，更要培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和人文素養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)人文知識(shí)的學(xué)習(xí)和了解，使學(xué)生意識(shí)到人文素養(yǎng)對(duì)自身發(fā)展的重要意義。情境化教學(xué)模式可以幫助教師激發(fā)學(xué)生在特定情境下的潛能，使學(xué)生的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都精益求精，進(jìn)而提高科學(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)《熱脹冷縮》的教學(xué)為例。教師可以在課堂上做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生思考：“我手中有一個(gè)乒乓球，燒杯中盛有100℃的熱水，現(xiàn)在我將乒乓球捏至凹陷，將其放入這一燒杯中，大家觀察一下，乒乓球有什么變化。”觀察后發(fā)現(xiàn)乒乓球復(fù)原了。之后，教師讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考：“現(xiàn)在我手中的燒瓶是裝滿液體的，假設(shè)我手中的這個(gè)插有空心管的燒瓶被我放在熱水中，大家覺得會(huì)發(fā)生什么變化，請(qǐng)結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜測(cè)。”有的學(xué)生說：“燒瓶里的水應(yīng)該會(huì)通過空心管溢出，之前捏扁的乒乓球放到熱水中膨脹復(fù)原，那么液體加熱后溫度上升，應(yīng)當(dāng)也會(huì)膨脹溢出。”根據(jù)教師提供的具體情境，學(xué)生可以自行得出科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并運(yùn)用這一結(jié)論解決相關(guān)的問題。

當(dāng)前，國家需要全面發(fā)展的高素質(zhì)人才，各學(xué)科的教育教學(xué)也愈加注重培養(yǎng)學(xué)生的思想觀念。就小學(xué)科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)來說，教師希望使學(xué)生形成對(duì)傳統(tǒng)文化尊重、對(duì)生命敬畏的基本意識(shí)，在潛移默化中提高學(xué)生的人文科學(xué)研究能力。

三、結(jié)合生活實(shí)際，促進(jìn)學(xué)生理解

小學(xué)科學(xué)的學(xué)科知識(shí)和學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，學(xué)生能夠從生活中發(fā)現(xiàn)許多有趣奇異的自然現(xiàn)象，在通過自己探究了解這些科學(xué)現(xiàn)象發(fā)生的原理后，學(xué)生會(huì)掌握一定的科學(xué)知識(shí)，而最終學(xué)生會(huì)將自己所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活當(dāng)中并對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行解釋。因此，從某種程度上說，學(xué)生從生活中探索科學(xué)，也將科學(xué)運(yùn)用到了生活當(dāng)中。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)《晝夜對(duì)植物的影響》的教學(xué)為例。教師可以為學(xué)生布置一些資料查閱任務(wù)，讓學(xué)生自己查找在自然界中有哪些植物會(huì)受到晝夜交替的影響，晝夜交替又能帶來怎樣的影響。學(xué)生運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行查找時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)郁金香、牽牛花等許多植物都會(huì)受到晝夜交替的影響。有的學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，對(duì)自己家中養(yǎng)的合歡花、曇花進(jìn)行新的思考。在這一過程中，學(xué)生會(huì)了解到一些植物學(xué)知識(shí)和自然科學(xué)知識(shí)，這極大地拓展了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，學(xué)生利用相關(guān)工具進(jìn)行資料查找，教師就可以減少相關(guān)知識(shí)的普及工作，這能夠在一定程度上減輕教師上課時(shí)的工作量，提高教師的教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)合生活實(shí)際，讓學(xué)生通過資料查找等途徑了解與課題相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，能夠幫助學(xué)生更好地理解上課所學(xué)的科學(xué)內(nèi)容，有利于學(xué)生將自己所學(xué)的科學(xué)知識(shí)充分地運(yùn)用到生活實(shí)踐當(dāng)中。

四、注重家校合作，提升應(yīng)用能力

學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體是學(xué)校和家長(zhǎng)。因此，基于STEM理念開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重家校合作模式的應(yīng)用，促使學(xué)生在學(xué)校和家長(zhǎng)的共同監(jiān)督下高效完成小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)和實(shí)踐任務(wù)。從某種角度上說，隨著時(shí)代的進(jìn)步，家長(zhǎng)對(duì)小學(xué)科學(xué)的重要教育意義有了一定的認(rèn)識(shí)，也十分配合小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐任務(wù)，這對(duì)家校合作模式的應(yīng)用和STEM理念的實(shí)施是十分有利的。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)《種子發(fā)芽了》的教學(xué)為例。教師可以為學(xué)生布置“探究種子發(fā)芽過程”的實(shí)踐任務(wù)，要求家長(zhǎng)和學(xué)生共同完成。這一實(shí)驗(yàn)的過程很長(zhǎng)，在此期間，學(xué)生需要悉心培養(yǎng)植物并做好植物階段性生長(zhǎng)的一系列數(shù)據(jù)的記錄。總的來說，這一實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究性很強(qiáng)且安全系數(shù)比較高，很適合學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。家長(zhǎng)有培育種子的經(jīng)驗(yàn)，因此可以幫助學(xué)生完成種子的培育，保證植物的正常發(fā)育和實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。學(xué)生在這一過程中可以請(qǐng)教家長(zhǎng)相關(guān)的培育技巧，通過溝通和聯(lián)系，親子關(guān)系會(huì)變得更加緊密，植物的茁壯成長(zhǎng)會(huì)讓學(xué)生有一種喜悅感和滿足感，能夠提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的積極性。

可見，在家校合作模式下融入STEM理念，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，家長(zhǎng)的大力配合能夠幫助學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)，獲得良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)探究能力、實(shí)驗(yàn)操作能力有著積極意義。

總之，在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生將會(huì)掌握一些基本的科學(xué)知識(shí)，科學(xué)探究的過程也能培養(yǎng)學(xué)生建立對(duì)自然科學(xué)的好奇心。STEM理念的有效融合在一定程度上使學(xué)生的個(gè)人能力得到了發(fā)展，因此，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際，采用合理的方法充分發(fā)揮STEM理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，全面提升教學(xué)效果。

（作者單位：江蘇省海安城南實(shí)驗(yàn)小學(xué)）

（責(zé)任編輯 趙丹）