STEM+小學科學

陳浩宇

【摘 要】近兩年來，在全球科學教育界都刮起了一股叫“STEM”課程的風潮。我國STEM教育也是遍地開花，很多地方開始嘗試進行STEM教學。作為一名小學科學教師，我深深感到STEM教育在課程選擇、材料準備、教學方式等方面較以往的傳統科學教學有很大的改變，對于強化學生對知識的運用能力，引導學生動手動腦學科學，從而培養起濃厚的科學興趣。

【關鍵詞】STEM；小學科學課堂

一、STEM課程理念

STEM是科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫，其中科學在于認識世界、解釋自然界的客觀規律；技術和工程則是在尊重自然規律的基礎上改造世界、實現對自然界的控制和利用、解決社會發展過程中遇到的難題；數學則作為技術與工程學科的基礎工具。

學生利用四科知識處理遇到的各種問題。STEM教學理念注重對學生思維能力和操作能力的培養，更容易激發學生對科學和數學抽象學科的興趣。從STEM教育的成果看，學生可以在科學教材的基礎上，結合已經學到的知識，利用各種設備開展多項實驗，進行科學真理探索。STEM教育產生之后，實際上就是面對未來時代的科學教育發展和趨勢，面對未來社會的一個需要。

二、STEM教育意義

我們要看到學生個性化的存在，并且我們看到的是學生是一個完整的人。我們的學校教育產生之后，我們的學科是分立的，對老師來說，每個老師只管自己的學科；但是對孩子來說，一個孩子是學不同的學科，他每個學科都要學，那么這個人是完整的，那學科之間有許多交叉的東西，我們要看到一個學生作為一個完整的人的存在。STEM教育的提出也是作為這一目的來存在，STEM教育特別提倡個性化和創造力的發展，同時也特別提倡學科之間的整合和融合，鍛煉了學生的思維能力，來保證他將來的可持續性發展。這是從整個教育改革的趨勢來看，為什么會產生STEM教育。

三、STEM教育背景下，打造新型科學課

（1）課程綜合化，整合四科知識，增強探究性

小學科學教材從簡易的生活實驗入手，分析周邊的動植物、空氣、水源以及各種材料，為學生提供了廣闊的思考空間。教師可以立足于科學實驗，將相關的數學知識、工程和技術融入其中，進行課程綜合化整合，幫助學生建立起系統性的研究思想。

在《建高塔》教學內容是讓學生探究不同結構建筑材料的特點，圍繞如何使結構更加穩固開展設計與技術的教學活動。這是一個科學和技術交織在一起的案例，結構的穩固性中既有科學原理，又蘊含著工程設計和操作技術。在活動中，學生首先探索三角形和正方形的特點，嘗試加固正方體和立方體，了解結構的對稱性和穩定性，理解三角形是一種穩定的結構，理解結構的穩固性與結構的形狀、所用材料的材質、連接的方式等有關。最后通過設計和制作搭建建筑，運用三角形的穩定性，探索建筑物的穩固性。在這一活動中，學生不僅學習了數學方面關于幾何形狀的有關知識，還學習了工程方面關于結構材質、連接方式等知識。

（2）以“兒童立場”為基，培養學生綜合學科知識思考問題的能力

小學科學課程標準提出：學生才是學習科學的主體。因此，我們必須站在兒童的立場來思考，他們需要的是怎么樣的科學課，怎么來打造符合他們年齡特點又富有趣味的科學課。教師應通過科學家發展真理的過程，為學生講解科學研究的意義，突出科學家的品質，讓學生獲得感悟。例如，在“動植物繁衍后代”的教學過程中，教師以生物學家達爾文為例，向學生展示達爾文發現“進化規律”的過程，讓學生體會科學的奧妙和研究的艱辛。

在STEM課程選擇上，教師應該給予學生更多的選擇權，同時教師也應該從生活中遴選最恰當的最適合兒童探究的活動主題。有的STEM項目還把教育內容游戲化，將基于探索和目標導向的學習嵌入游戲中。比如，《做一座紙橋》的活動中，學生就好像在游戲中完成學習任務。在游戲開始，學生可以擁有更多的自主選擇權，他們可以選擇自己的合作伙伴，可以選擇合適的材料，甚至可以選擇自己喜歡的橋的樣式。正因為孩子擁有了那么多選擇權，學生在探究中才更投入，活動效果才會更佳。

（3）學科整合，增強對數學知識的運用

數學知識是開展科學研究的基礎知識，將數學知識運用到科學教學中，增強學生對數學知識的運用能力。在教學中，學生對知識的用途認知不明，常常按照公式進行生搬硬套，進而出現錯誤，科學課堂應該針對學生的弱項進行補救，讓學生在應用中體會數學知識。例如，在“地球自轉引起晝夜變化”的章節中，教師為學生講解地球的自轉速速和路程，引導學生采用數學知識進行簡單計算，既可以考察學生的數學能力，又可以完善科學的教學內容，引發學生進行判斷猜測晝夜形成的原因哪個才是正確的。

（4）課堂聯系實際，拉近科學課程與現實的距離

小學科學教材中列舉了很多現實生活中的事物，但這些內容多為引導部分，與教材知識的運用有著差距，降低了學生對科學知識實用性層面的認知。因此，教師應該將科學課程知識內容與生活中的技術、工程進行聯系，讓學生深入了解這些基礎知識的價值。例如，在“氣體壓縮有彈性”的課題中，教師可以舉出自行車胎、氣墊的生活實例，讓學生體會氣體的力量，讓學生進行自行車打氣實驗，在打氣過程中深入感受氣體的內在力量。課堂與實際生活的緊密聯系將為學生提供理解現實問題的新角度，不斷激發個人智慧，成為有創造力的人。

STEM教育為小學科學教學提供了新的方向，更新了科學教學理念，增加了對學生創造和探究能力的培養力度，對學生的成長有著重大意義。但是要真正發揮STEM教育的長處，科學教師還應該多下功夫把科學、技術、工程、數學這四種色彩，交織在一起，融合在一起，才能織出絢麗的畫卷。 【參考文獻】

[1]黃曉，李揚.論STEM教育的特點[J].江蘇教育研究，2014（15）

[2]李寧，郭明.用生活的眼睛發現科學——談小學科學課如何提高小學生的科學素養[J].中華少年，2017（28）endprint