注重在教學(xué)中踐行STEM教育理念

〔摘" "要〕" 小學(xué)科學(xué)課的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在科學(xué)課中蘊含著豐富的STEM教育資源，是對小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的極佳載體。而科學(xué)課又恰恰是STEM教育的一部分，需要滲透技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在科學(xué)課技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容中，將科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)融合在一起，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，這與STEM教育理念相吻合。本文從小學(xué)科學(xué)課程中存在的主要問題入手，探討了在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中踐行STEM教育理念的對策。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；STEM教育理念；問題；對策

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

STEM教育理念強調(diào)學(xué)習(xí)與日常生活的聯(lián)系，教師應(yīng)在課堂上，選擇符合學(xué)生生活的素材，引導(dǎo)學(xué)生自主實踐，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。由于小學(xué)生正處于發(fā)展階段，思維不夠成熟，對于科學(xué)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(xué)生這一心理特征，用STEM教育理念打造趣味教學(xué)環(huán)節(jié)，深挖其他學(xué)科的相似內(nèi)容，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，培養(yǎng)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。

一、科學(xué)教學(xué)存在的主要問題

（一）教育觀念落后

部分小學(xué)科學(xué)教師教育觀念相對落后，沒有意識到科學(xué)教學(xué)的重要性，再加之課堂經(jīng)常被其他學(xué)科占用，學(xué)生主動學(xué)習(xí)科學(xué)知識的積極性也不高，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師這種教育觀念，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)知識，致使其很難具備較高的科學(xué)素養(yǎng)，無法形成良好思維習(xí)慣。

（二）教學(xué)模式單一

當(dāng)下的科學(xué)教學(xué)模式，多為教師憑借教學(xué)經(jīng)驗授課，告訴學(xué)生牢記知識點，這種教學(xué)方式較為枯燥和死板，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，還會出現(xiàn)厭學(xué)心理，難以激發(fā)學(xué)生的求知欲。而事實上，小學(xué)生的好奇心非常強，在內(nèi)心深處有著探索世界的渴望，教師只要優(yōu)化教學(xué)模式，增強課堂趣味性，就能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（三）科學(xué)設(shè)備老化

科學(xué)教育需要從學(xué)生的基礎(chǔ)抓起，在不斷鍛煉和學(xué)習(xí)中，加深學(xué)生科學(xué)印象，讓學(xué)生理解科學(xué)結(jié)論，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。想要發(fā)揮科學(xué)教育作用，應(yīng)依托于教學(xué)設(shè)備，但是部分學(xué)校設(shè)備不足，或者出現(xiàn)設(shè)備老化等問題，給學(xué)生學(xué)習(xí)知識帶來障礙。有的學(xué)校還沒有設(shè)立專門的實驗室，與課程有關(guān)的書籍也不全面，難以發(fā)揮科學(xué)育人功能。

二、在科學(xué)教學(xué)中踐行STEM教育理念

（一）運用STEM項目式教學(xué)

在STEM教育理念引導(dǎo)下，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的過程中，需要利用主題項目來開展STEM項目式教學(xué)。這種模式要求模糊定義學(xué)習(xí)任務(wù)，通過小組合作學(xué)習(xí)和教師的協(xié)助，實現(xiàn)多學(xué)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(xué)習(xí)結(jié)果，提高多方面思維能力。首先，項目式教學(xué)要突出任務(wù)與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，還要不斷驅(qū)動學(xué)生完成任務(wù)。任務(wù)需要有一定難度并體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的相互配合。針對不同的教學(xué)內(nèi)容，教師需要根據(jù)單一課程、主題單元和多學(xué)科的要求，進(jìn)行知識內(nèi)容的整合和學(xué)習(xí)概念圖的設(shè)計。例如，在教科版科學(xué)五年級上冊“光”單元教學(xué)中，教師可以考慮從科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個領(lǐng)域向?qū)W生介紹這部分內(nèi)容。在技術(shù)領(lǐng)域，主要研究光伏發(fā)電技術(shù)；在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，帶領(lǐng)學(xué)生回顧利用直線、射線的知識；在工程領(lǐng)域，研究光信息處理工程和遙感工程；在科學(xué)領(lǐng)域，結(jié)合其他領(lǐng)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(xué)，讓學(xué)生觀看視頻，思考光的特征。可以將學(xué)生分為幾個小組，為學(xué)生準(zhǔn)備手電筒等道具，讓學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程等知識思考光傳播規(guī)律并作答。在學(xué)生回答完畢后，以小組為單位進(jìn)行思維導(dǎo)圖的繪制，然后在教師帶領(lǐng)下進(jìn)行總結(jié)。緊接著，教師可以繼續(xù)設(shè)置創(chuàng)新實踐情境，讓學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)反射、傳播和折射三種狀態(tài)的不同呈現(xiàn)。通過系統(tǒng)的思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生總結(jié)出規(guī)律，進(jìn)而更好地促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

（二）在實驗教學(xué)中融入STEM教育理念

在STEM教育理念指導(dǎo)下，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師在教學(xué)中要提高學(xué)生的課堂參與感。實驗環(huán)節(jié)的情境設(shè)計十分關(guān)鍵，尤其是對一些較為抽象的規(guī)律，更需要融合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)知識來提高學(xué)生的思維能力。在課堂實踐環(huán)節(jié)的設(shè)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(lián)系，讓實驗?zāi)軌蜓驖u進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生思考并揭示規(guī)律，同時還要注重對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，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(xué)要基于課本知識點，融合數(shù)學(xué)知識、技術(shù)常識和工程知識，要注重學(xué)生發(fā)言的積極性、思考的維度和表現(xiàn)的進(jìn)步等。教師還可以安排學(xué)生間互評，實現(xiàn)相互監(jiān)督。例如，在教科版科學(xué)四年級上冊《運動與力》一課教學(xué)中，教師先確定項目主題是機械運動，主要目標(biāo)是讓學(xué)生充分認(rèn)識各種類型的力，并列舉這些力在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用。隨后，可通過分析歸納力在STEM教育理念中的具體體現(xiàn)，如包含數(shù)學(xué)中的大小比較與加減乘除運算、工程問題中的靜力學(xué)分析和技術(shù)領(lǐng)域的彈簧器材應(yīng)用等等，將其融入本課的教學(xué)。教師可基于本節(jié)課內(nèi)容組織學(xué)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(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域認(rèn)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(guān)系。指導(dǎo)學(xué)生基于這些問題記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。在技術(shù)領(lǐng)域，讓學(xué)生運用所學(xué)知識列舉其了解的科技產(chǎn)品和進(jìn)行小車的安裝；在工程領(lǐng)域，鼓勵學(xué)生通過各種方式進(jìn)行活動，并讓學(xué)生合作，利用模型組裝小車；在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，則讓學(xué)生結(jié)合彈簧測力計的特征，識讀相關(guān)數(shù)據(jù)，并比較數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)關(guān)系。這樣的實驗，能充分融合STEM教學(xué)的四大維度領(lǐng)域，全面提高學(xué)生的思維能力。

（三）在教學(xué)過程實現(xiàn)科學(xué)評價

在STEM教育理念中，教學(xué)評價十分重要。教師在課堂教學(xué)結(jié)束后，應(yīng)該利用思維導(dǎo)圖和項目式教學(xué)的整體思路框架，從科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四方面，及時總結(jié)和反思項目式教學(xué)的優(yōu)點和不足，最終實現(xiàn)科學(xué)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(jù)實際情況及時調(diào)整教學(xué)方式，使思維導(dǎo)圖在項目式教學(xué)評價中發(fā)揮更大的作用。同時這種方式，還可以幫助學(xué)生加深對思維導(dǎo)圖的理解，通過學(xué)習(xí)和反思，多次重復(fù)，學(xué)生就能熟練利用思維導(dǎo)圖探究問題。這樣，教師的項目式教學(xué)就是成功的。例如，在蘇教版科學(xué)六年級上冊《電磁鐵》一課教學(xué)時，教師在最終評價階段，依據(jù)思維導(dǎo)圖和項目主題進(jìn)行電磁鐵實驗和理論教學(xué)的總結(jié)，并找出學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的數(shù)據(jù)分析、工程方面的電磁鐵制作、技術(shù)方面的利用磁鐵原理解決實際問題，以及科學(xué)領(lǐng)域分析討論磁鐵現(xiàn)象四大維度中存在的疑問，繼續(xù)總結(jié)和應(yīng)用電磁鐵知識，并對重難點進(jìn)行著重點評，讓學(xué)生對出現(xiàn)的問題產(chǎn)生深刻印象，便于下一次利用思維導(dǎo)圖展開項目式學(xué)習(xí)時獲得更高的效率。

（四）與道德與法治相融合，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

STEM教育理念充分體現(xiàn)了科學(xué)進(jìn)步，順應(yīng)全球數(shù)字化時代的發(fā)展趨勢，也凸顯了信息素養(yǎng)在人才培養(yǎng)中的重要性。小學(xué)科學(xué)教學(xué)，應(yīng)與道德與法治融合，對教育內(nèi)容進(jìn)行延伸。教師可以搜集一些科學(xué)家的故事，用他們身上表現(xiàn)出來的科學(xué)精神，去感染學(xué)生，幫助學(xué)生樹立探究意識，讓學(xué)生盡快走向科技創(chuàng)新之路。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)踐行跨學(xué)科教育理念，打破傳統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)的壁壘，重視學(xué)生思想道德品質(zhì)的培養(yǎng)，并且根據(jù)學(xué)生真實學(xué)習(xí)水平和學(xué)科目標(biāo)，重組教學(xué)知識和方法，最大限度地發(fā)揮科學(xué)課堂的育人功能，使STEM教育理念真正生根于科學(xué)教學(xué)中。小學(xué)道德與法治，旨在培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素養(yǎng)和法治意識，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀、法律觀和道德觀，培養(yǎng)學(xué)生尊重他人、守規(guī)矩、遵守法律的良好行為習(xí)慣。在小學(xué)科學(xué)的探究活動中，少不了團(tuán)隊合作，學(xué)生之間構(gòu)建和諧關(guān)系尤為重要，道德與法治教材中，有很多培養(yǎng)學(xué)生正確交友的內(nèi)容，以及如何化解同伴口角矛盾、如何加深學(xué)生彼此友誼的知識點。將科學(xué)和道德與法治學(xué)科融合，有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊意識，提高學(xué)生人際交往能力。學(xué)生成長會遇到很多問題，與同學(xué)交往、家庭矛盾、身體變化等，進(jìn)而產(chǎn)生焦慮的情緒。在蘇教版科學(xué)六年級下冊《我在成長》中，教師可結(jié)合道德與法治，對學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)，幫助他們樹立正確的交友觀念，學(xué)會控制消極情緒的辦法，切實提高學(xué)生社會綜合素質(zhì)，做一個積極向上的小學(xué)生。在人教版道德與法治三年級下冊中《我是獨特的》《同學(xué)相伴》《不一樣的你我他》等課目，都可以讓學(xué)生體會自身成長的變化，知曉尊重他人的重要性，了解同學(xué)的喜好，在同學(xué)遇到困難時，伸出援助之手，幫助其解決困難，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛他人的品質(zhì)，為其以后的社交打下良好基礎(chǔ)。通過道德與法治和科學(xué)知識的融合教學(xué)，學(xué)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(xué)習(xí)他人優(yōu)點，改正自身缺點。

（五）以美術(shù)作品為窗口，展現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象

小學(xué)美術(shù)教學(xué)，側(cè)重點在于培養(yǎng)學(xué)生審美意識，提升學(xué)生藝術(shù)鑒賞能力。美術(shù)學(xué)習(xí)中的寫實，有的也涉及科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容。在STEM教育理念倡導(dǎo)的跨學(xué)科教學(xué)中，教師可以以美術(shù)作品為窗口，帶領(lǐng)學(xué)生探究科學(xué)現(xiàn)象，發(fā)揮美術(shù)教學(xué)的育人功能。為了使科學(xué)與美術(shù)知識有效銜接，教師首先應(yīng)透徹了解教材，分析STEM教育內(nèi)容，聚焦相關(guān)內(nèi)容，圍繞某一主題，確定學(xué)生學(xué)習(xí)的范圍，幫助學(xué)生在了解科學(xué)知識的同時，創(chuàng)造出個性化的美術(shù)作品，培育學(xué)生美術(shù)綜合素養(yǎng)。對于學(xué)生而言，創(chuàng)作美術(shù)作品，不僅是運用美術(shù)知識的過程，還是進(jìn)一步吸收和內(nèi)化科學(xué)知識的途徑。教師應(yīng)給予學(xué)生充分的創(chuàng)作機會，發(fā)揮指導(dǎo)作用，指導(dǎo)學(xué)生逼真呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象，深化對科學(xué)知識的理解和感悟。

例如，在蘇教版科學(xué)六年級下冊《消失了的恐龍》一課教學(xué)中，科學(xué)教師結(jié)合美術(shù)作品，帶領(lǐng)學(xué)生分析恐龍化石的形成原因，找出不同種類恐龍的形態(tài)，嘗試?yán)檬唷U舊紙殼等，制作與之對應(yīng)的化石模型，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師組織學(xué)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(shù)教學(xué)手段，為學(xué)生展示3D立體恐龍模型視頻，讓學(xué)生說出感受，鍛煉學(xué)生語言表達(dá)能力。教師可以將學(xué)生劃分為小組，指導(dǎo)學(xué)生動手設(shè)計恐龍的外觀，以及身體結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生在相對開放的空間中，盡情展示自身才華，發(fā)揮科學(xué)與美術(shù)融合教育的價值。最后，教師可以將學(xué)生的作品，拍攝成照片和視頻傳到校園網(wǎng)上，由家長和其他教師投票，選擇優(yōu)秀作品，對獲得票數(shù)最多的學(xué)生給予獎勵，獎品的內(nèi)容可以是恐龍題材的樂高、杯子、筆記本等，實現(xiàn)激勵學(xué)生繼續(xù)努力學(xué)習(xí)目的。

三、結(jié)語

將STEM教育理念引入小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程，通過整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，是當(dāng)下全新的教學(xué)模式。在STEM教育理念引導(dǎo)下，科學(xué)教學(xué)通過創(chuàng)設(shè)生活情境、應(yīng)用思維導(dǎo)圖和設(shè)計游戲等，充分調(diào)動學(xué)生的感官，有利于提高教學(xué)趣味性。本文就小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中如何引入STEM教育理念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力進(jìn)行了探討。

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