對小學科學開展STEM教育的探索

房小龍

STEM指的是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）的整合。STEM教育是科學、技術、工程和數學方面的整合教育，其中培養學生的創新思維是它的核心元素，這和傳統教育是不同的。將STEM教育和小學科學課程整合到一起，可以讓學生產生對科學的興趣，讓他們主動地投入到科學知識學習中去，同時產生勇于創新和對新事物進行探索的精神，從而達到高效化教學的目的。

一、融入“工程技術”，培養實踐能力

小學科學課包含了大量的科學理論和實驗，但是在以前的教學過程中，很多教師只是對這些理論進行簡單的教學，忽略了學生動手操作的訓練，這樣便使理論沒能夠變成現實。通過“工程”和“技術”則可以讓理論變成現實，借助于理論應用，讓生活中的物質和能源以最高的效率變成想要的結果。

例如，在教學“用工具測量”時，可以在課前讓學生制作一個天平。這樣一來學生在上課之前就會做相應的準備，搜集材料并進行加工。在課堂上教師引導學生學習相關的天平知識，讓表現優秀的學生對自己的作品進行介紹。通過這樣的融合，能夠有效地培養學生的動手操作能力，對相應的科學知識進行內化。在小學科學課的教學中，像這樣的教學內容還有很多，這就需要教師對教材進行深入解讀，從中找到可以融入“工程技術”的切入點，以此培養學生的實踐能力。

二、融入“數學元素”，明白科學道理

數學這門課程是所有學科的基礎，很多科學技術的實現都需要數學理論的支撐。所以，學生只有掌握了數學知識，才能夠學習好科學，在了解數學知識的基礎上才能夠明白科學知識的本質。

例如，在教學“建筑藝術”一課時，可以先讓學生計算建筑模型的各個部分，得出骨架間的角度，從而可以使模型達到最佳穩定狀態。在完成模型之后的最大承重是多少，可以通過數學計算來得出，從而提供理論支撐，基于此學生再動手搭建模型。在這一過程中，學生不僅學到了相關科學知識，還明白了其中的本質。在小學科學教材中可以發現特別多的生活事例，不過這些內容大多都屬于引導部分，和知識的具體運用還有很大的差距。所以，教師要將課堂上的科學知識和生活中所涉及的事例結合起來，從而讓學生了解到科學基礎知識所包含的價值。

三、增加探究實驗，提升綜合素養

在小學科學教材中，所涉及的實驗都非常簡單而且來自生活，通過這些實驗對生活中的水、空氣、動植物和其他材料進行分析，讓學生有了一個廣闊的思考空間。教師可以基于科學實驗，把數學知識、技術和工程融入進來，完成教學資源的整合，讓學生有一個系統的研究，從而促進他們綜合素養的提升。

例如，在一次科學拓展實驗活動中，筆者給學生設計了“過濾污水”這一實驗研究課題。首先明確了“污水處理”話題，簡單介紹了這一話題所涉及的相關知識，選取自來水、活性炭和日用品等來作為實驗材料。然后，引導學生進行污水凈化處理器的制作，通過抹布、活性炭包、紙巾、棉制衣服和塑料瓶等來過濾污水，同時對這些不同材料的凈化效果進行對比。最后，教師總結學生的實驗，對污水成分和凈化原理進行介紹，讓學生的知識面得到拓展。

四、融入科學故事，培養科學興趣

在小學科學課程標準中，要求對學生的科學探究精神進行培養，讓他們內心有一個遠大的科研理想。在科學教材中包含了很多科學家的具體案例，以此為榜樣來鼓勵學生進行科學實驗探究。不過，在實際課堂教學過程中，教師往往太過于注重對科學知識理論方面的教學，只培養了學生的應試能力，在科學知識的發展以及科學家的故事方面介紹很少，這樣就會使課堂教學變得非常枯燥，不能夠激發學生的學習興趣，影響了課堂教學效果。STEM教學理念要求，教師要注重對學生素質方面的教育，借助科學家發現真理過程的故事，來讓學生明白科學研究的意義，激發學生的學習興趣，讓他們主動投入到科學學習中來。

例如，在教學“動物怎樣繁殖后代”這一內容時，教師引入了達爾文的事例，介紹了達爾文研究發現“進化規律”的具體歷程，通過這一環節讓學生感受到了科學的迷人之處以及研究的辛苦。再例如，法拉第結合了電學和磁學，從而產生了電磁學，研究出了意義重大的科研成果，為我們的生活提供了非常大的便利。

綜上所述，在小學科學教學中，教師不能通過灌輸的方式來開展教學，學生也不再是簡單的知識接受機器，現在科技和信息技術非常發達，學生能夠從多個渠道獲得知識，因此學生面臨的知識庫特別豐富。教師在開展課堂教學時，一定要將本質的、有趣的知識提供給學生，只有這樣學生才能夠充滿興趣，從而對知識的本質進行掌握，得到一個很好的課堂教學效果。教師在開展教學時還要對不同學科的壁壘進行打破，讓學生成為多方面的復合人才。