注重在教學中踐行STEM教育理念

〔摘" "要〕" 小學科學課的主要任務是培養學生的科學素養。在科學課中蘊含著豐富的STEM教育資源，是對小學生進行科學素養培養的極佳載體。而科學課又恰恰是STEM教育的一部分，需要滲透技術素養、工程素養和數學素養。在科學課技術與工程領域的內容中，將科學素養、技術素養、工程素養融合在一起，充分發揮學生的主觀能動性，這與STEM教育理念相吻合。本文從小學科學課程中存在的主要問題入手，探討了在小學科學教學中踐行STEM教育理念的對策。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEM教育理念；問題；對策

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0094-03

STEM教育理念強調學習與日常生活的聯系，教師應在課堂上，選擇符合學生生活的素材，引導學生自主實踐，培養學生的綜合能力。由于小學生正處于發展階段，思維不夠成熟，對于科學教材中的部分抽象知識難以理解，但是他們好奇心較強，教師可以利用學生這一心理特征，用STEM教育理念打造趣味教學環節，深挖其他學科的相似內容，實現優勢互補，培養學生德智體美勞全面發展。

一、科學教學存在的主要問題

（一）教育觀念落后

部分小學科學教師教育觀念相對落后，沒有意識到科學教學的重要性，再加之課堂經常被其他學科占用，學生主動學習科學知識的積極性也不高，影響了學生的學習效率。教師這種教育觀念，不利于學生學習和掌握科學知識，致使其很難具備較高的科學素養，無法形成良好思維習慣。

（二）教學模式單一

當下的科學教學模式，多為教師憑借教學經驗授課，告訴學生牢記知識點，這種教學方式較為枯燥和死板，學生學習熱情不高，還會出現厭學心理，難以激發學生的求知欲。而事實上，小學生的好奇心非常強，在內心深處有著探索世界的渴望，教師只要優化教學模式，增強課堂趣味性，就能調動學生的學習積極性。

（三）科學設備老化

科學教育需要從學生的基礎抓起，在不斷鍛煉和學習中，加深學生科學印象，讓學生理解科學結論，實現深度學習。想要發揮科學教育作用，應依托于教學設備，但是部分學校設備不足，或者出現設備老化等問題，給學生學習知識帶來障礙。有的學校還沒有設立專門的實驗室，與課程有關的書籍也不全面，難以發揮科學育人功能。

二、在科學教學中踐行STEM教育理念

（一）運用STEM項目式教學

在STEM教育理念引導下，在小學科學教學的過程中，需要利用主題項目來開展STEM項目式教學。這種模式要求模糊定義學習任務，通過小組合作學習和教師的協助，實現多學科交融和豐富的動手實踐，最終通過小組合作獲得明確的學習結果，提高多方面思維能力。首先，項目式教學要突出任務與現實生活的聯系，還要不斷驅動學生完成任務。任務需要有一定難度并體現科學、技術、工程、數學的相互配合。針對不同的教學內容，教師需要根據單一課程、主題單元和多學科的要求，進行知識內容的整合和學習概念圖的設計。例如，在教科版科學五年級上冊“光”單元教學中，教師可以考慮從科學、技術、工程、數學四個領域向學生介紹這部分內容。在技術領域，主要研究光伏發電技術；在數學領域，帶領學生回顧利用直線、射線的知識；在工程領域，研究光信息處理工程和遙感工程；在科學領域，結合其他領域，探究光的直線傳播、反射、散射、折射等知識。教師需要充分借助項目式教學，讓學生觀看視頻，思考光的特征。可以將學生分為幾個小組，為學生準備手電筒等道具，讓學生結合數學、技術、工程等知識思考光傳播規律并作答。在學生回答完畢后，以小組為單位進行思維導圖的繪制，然后在教師帶領下進行總結。緊接著，教師可以繼續設置創新實踐情境，讓學生探究發現反射、傳播和折射三種狀態的不同呈現。通過系統的思維導圖學習方法讓學生總結出規律，進而更好地促進學生深入學習。

（二）在實驗教學中融入STEM教育理念

在STEM教育理念指導下，為了培養學生的科學思維，教師在教學中要提高學生的課堂參與感。實驗環節的情境設計十分關鍵，尤其是對一些較為抽象的規律，更需要融合科學、技術、工程、數學知識來提高學生的思維能力。在課堂實踐環節的設置，不能過于跳躍，也不能過于簡單地僅針對知識點，而是要注重將知識點和日常實踐巧妙聯系，讓實驗能夠循序漸進地引導學生思考并揭示規律，同時還要注重對學生核心素養的培養，層層深入、由易到難地理解知識點。在STEM教育理念下，實驗教學要基于課本知識點，融合數學知識、技術常識和工程知識，要注重學生發言的積極性、思考的維度和表現的進步等。教師還可以安排學生間互評，實現相互監督。例如，在教科版科學四年級上冊《運動與力》一課教學中，教師先確定項目主題是機械運動，主要目標是讓學生充分認識各種類型的力，并列舉這些力在現實生活中的具體應用。隨后，可通過分析歸納力在STEM教育理念中的具體體現，如包含數學中的大小比較與加減乘除運算、工程問題中的靜力學分析和技術領域的彈簧器材應用等等，將其融入本課的教學。教師可基于本節課內容組織學生開展實驗，實驗材料可以選取日常生活中的玩具小車。讓學生在科學領域認識重力、拉力、彈力和摩擦力以及分析拉力大小和小車運動速度的關系。指導學生基于這些問題記錄相關數據，并進行分析。在技術領域，讓學生運用所學知識列舉其了解的科技產品和進行小車的安裝；在工程領域，鼓勵學生通過各種方式進行活動，并讓學生合作，利用模型組裝小車；在數學領域，則讓學生結合彈簧測力計的特征，識讀相關數據，并比較數據之間的線性相關關系。這樣的實驗，能充分融合STEM教學的四大維度領域，全面提高學生的思維能力。

（三）在教學過程實現科學評價

在STEM教育理念中，教學評價十分重要。教師在課堂教學結束后，應該利用思維導圖和項目式教學的整體思路框架，從科學、技術、工程和數學四方面，及時總結和反思項目式教學的優點和不足，最終實現科學的評價。對不足的地方，積極尋找更好的方法來彌補。這樣，有利于教師根據實際情況及時調整教學方式，使思維導圖在項目式教學評價中發揮更大的作用。同時這種方式，還可以幫助學生加深對思維導圖的理解，通過學習和反思，多次重復，學生就能熟練利用思維導圖探究問題。這樣，教師的項目式教學就是成功的。例如，在蘇教版科學六年級上冊《電磁鐵》一課教學時，教師在最終評價階段，依據思維導圖和項目主題進行電磁鐵實驗和理論教學的總結，并找出學生在數學方面的數據分析、工程方面的電磁鐵制作、技術方面的利用磁鐵原理解決實際問題，以及科學領域分析討論磁鐵現象四大維度中存在的疑問，繼續總結和應用電磁鐵知識，并對重難點進行著重點評，讓學生對出現的問題產生深刻印象，便于下一次利用思維導圖展開項目式學習時獲得更高的效率。

（四）與道德與法治相融合，培養學生科學精神

STEM教育理念充分體現了科學進步，順應全球數字化時代的發展趨勢，也凸顯了信息素養在人才培養中的重要性。小學科學教學，應與道德與法治融合，對教育內容進行延伸。教師可以搜集一些科學家的故事，用他們身上表現出來的科學精神，去感染學生，幫助學生樹立探究意識，讓學生盡快走向科技創新之路。在小學科學教學中，教師應踐行跨學科教育理念，打破傳統基礎教學的壁壘，重視學生思想道德品質的培養，并且根據學生真實學習水平和學科目標，重組教學知識和方法，最大限度地發揮科學課堂的育人功能，使STEM教育理念真正生根于科學教學中。小學道德與法治，旨在培養學生良好的道德素養和法治意識，引導學生樹立正確的價值觀、法律觀和道德觀，培養學生尊重他人、守規矩、遵守法律的良好行為習慣。在小學科學的探究活動中，少不了團隊合作，學生之間構建和諧關系尤為重要，道德與法治教材中，有很多培養學生正確交友的內容，以及如何化解同伴口角矛盾、如何加深學生彼此友誼的知識點。將科學和道德與法治學科融合，有利于培養學生團隊意識，提高學生人際交往能力。學生成長會遇到很多問題，與同學交往、家庭矛盾、身體變化等，進而產生焦慮的情緒。在蘇教版科學六年級下冊《我在成長》中，教師可結合道德與法治，對學生進行課堂教學，幫助他們樹立正確的交友觀念，學會控制消極情緒的辦法，切實提高學生社會綜合素質，做一個積極向上的小學生。在人教版道德與法治三年級下冊中《我是獨特的》《同學相伴》《不一樣的你我他》等課目，都可以讓學生體會自身成長的變化，知曉尊重他人的重要性，了解同學的喜好，在同學遇到困難時，伸出援助之手，幫助其解決困難，培養學生關愛他人的品質，為其以后的社交打下良好基礎。通過道德與法治和科學知識的融合教學，學生能正視身體上的變化，用理解的目光，接納他人與自己的不同，在欣賞他人的同時，學習他人優點，改正自身缺點。

（五）以美術作品為窗口，展現科學現象

小學美術教學，側重點在于培養學生審美意識，提升學生藝術鑒賞能力。美術學習中的寫實，有的也涉及科學課程的教學內容。在STEM教育理念倡導的跨學科教學中，教師可以以美術作品為窗口，帶領學生探究科學現象，發揮美術教學的育人功能。為了使科學與美術知識有效銜接，教師首先應透徹了解教材，分析STEM教育內容，聚焦相關內容，圍繞某一主題，確定學生學習的范圍，幫助學生在了解科學知識的同時，創造出個性化的美術作品，培育學生美術綜合素養。對于學生而言，創作美術作品，不僅是運用美術知識的過程，還是進一步吸收和內化科學知識的途徑。教師應給予學生充分的創作機會，發揮指導作用，指導學生逼真呈現科學現象，深化對科學知識的理解和感悟。

例如，在蘇教版科學六年級下冊《消失了的恐龍》一課教學中，科學教師結合美術作品，帶領學生分析恐龍化石的形成原因，找出不同種類恐龍的形態，嘗試利用石膏、廢舊紙殼等，制作與之對應的化石模型，培養學生動手能力。在科學課堂教學中，教師組織學生搜集各種恐龍的圖片和資料，掌握龍骨架的形成過程，并通過信息技術教學手段，為學生展示3D立體恐龍模型視頻，讓學生說出感受，鍛煉學生語言表達能力。教師可以將學生劃分為小組，指導學生動手設計恐龍的外觀，以及身體結構圖，讓學生在相對開放的空間中，盡情展示自身才華，發揮科學與美術融合教育的價值。最后，教師可以將學生的作品，拍攝成照片和視頻傳到校園網上，由家長和其他教師投票，選擇優秀作品，對獲得票數最多的學生給予獎勵，獎品的內容可以是恐龍題材的樂高、杯子、筆記本等，實現激勵學生繼續努力學習目的。

三、結語

將STEM教育理念引入小學科學教學過程，通過整合科學、技術、工程、數學四門學科，發展學生的科學思維，是當下全新的教學模式。在STEM教育理念引導下，科學教學通過創設生活情境、應用思維導圖和設計游戲等，充分調動學生的感官，有利于提高教學趣味性。本文就小學科學課教學中如何引入STEM教育理念，培養學生的科學思維能力進行了探討。

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