借助STEM活動　提升小學生科學核心素養

陸麗利

STEM是指科學、技術、工程和數學的整合。在新課程理念下，小學科學教學必須體現這四大元素，培養學生解決問題的能力、邏輯思考的能力以及創新創造的能力，以實現讓學生更深層次的學習，促進他們的整體發展。STEM屬于綜合教育，需要在原有的教學活動基礎上，將四種元素有序組合，才是STEM活動。小學科學教學可以通過多個策略，借助STEM活動，實現小學生科學素養的提升。

一、開展多元整合，豐富STEM活動內容

1.整合教材，讓活動具有針對性。

在小學科學教材中，很多教學內容都具有很強的關聯性，在教學過程中，教師要善于對這些教學內容進行整合，在實施STEM活動前，要先對教學要點進行分析，這樣設計出的活動才具有針對性。

例如，在學習五年級下冊《液體的熱脹冷縮》一課時，教師可將其與三年級的《溫度和溫度計》這一章節的內容相結合。通過三年級科學課程的學習，學生已經掌握了溫度計的結構和原理，并且學會了溫度計的測量方法。因此，在設計STEM活動時，教師可以將這一點考慮進來，讓學生自己做一個溫度計。這就要求學生既對溫度計有一定的了解，又要明白液體的熱脹冷縮的特點。其實這就是一個遷移教材設計的STEM活動，在學習新知識的同時也回顧了以前學過的內容，達到了溫故而知新的效果。

2.整合課程，讓活動具有高效性。

豐富STEM活動首先必須了解小學各階段必修、選修的教材內容，并對其進行梳理，然后找出符合STEM內涵的教學內容，這樣就能有效地提升活動效率，促進學生以一種積極的學習狀態投入到活動中。

例如，小學科學課中《杠桿》的內容與小學數學中的等量替換概念有很大的關系。因此，教師在設計科學STEM活動時，也可將其他學科的教材內容結合進來，這樣有利于豐富STEM活動的內容。豐富的活動內容能開拓學生的視野，起到更好的活動效果。科學與數學相融合就是豐富STEM活動的重要變化，二者融合衍生出的STEM活動，內容更加豐富，學生也更容易接受，教學效果也會更好。這樣的整合，對培養小學生的綜合學習能力具有重要的意義和作用。

3.整合課堂，讓活動具有趣味性。

將STEM課堂與校園活動相結合也是提高活動效率的重要手段，將STEM活動加入其中，能讓普通的校園活動變得更具有趣味性和探究性，而且還能減輕教師的負擔，讓學生在活動中獲得可持續發展。

例如，在開展“制作我們的小賽車”這一活動時，教師就把科技與比賽活動結合在一起。所謂的科技指的是賽車要考慮到低碳環保的功能，讓學生通過廢物利用的方式制作賽車，然后從賽車的設計、結構、速度、穩定性等方面對賽車進行評分，最后選出制作最棒的賽車。這種將STEM與比賽結合在一起的活動能將純粹的玩變成有探究的玩，豐富了活動內涵，也提升了活動效果。

二、挖掘多種資源，準備STEM活動素材

1.加強規劃，注重活動素材的收集。

在STEM活動開展前，教師需要對整個活動進行規劃，使活動更加精致。另外，活動的設計還需要考慮學生的動手操作能力，教師可以選擇不同的活動方式，這樣設計的活動才更具有針對性，實施起來也更為流暢。同時還應依據STEM活動的特點，突出探究環節，讓整個活動更具有探究性和趣味性。此外，教師還要加強對素材的規劃，合理利用材料，降低活動成本。

2.簡化環節，注重活動素材的精練。

在設計STEM活動時，教師還應考慮學生的認知特點，盡量弱化認知困難的環節，突出活動的主體部分，最好能精簡步驟和材料，讓學生的注意力集中在重點環節上，這樣活動實施的效果也會提高。科學STEM活動中進行材料診斷是必不可少的環節，應根據教學的主體準備素材，選擇最合適的活動方式，確保活動順利實施。同時，還要根據學生活動的情況和結果，對活動素材進行診斷分析，以找出最佳的活動教學方式。

3.家校合力，注重活動素材的籌備。

關于STEM活動的主題，教師和學生可以共同討論并制訂計劃，家長也可以參與進來，為學生準備相應的材料，并監督學生是否及時完成和記錄相關內容，必要時還可給予學生一定的指導。教師還可以提前為學生展示一些優秀的STEM活動作品，讓學生對活動有更完整的認識。STEM活動耗時比較長，如果家長能參與其中就能給學生帶來幫助，而且還能提高學生學習的積極性，豐富他們的課余生活。

準備STEM活動素材是進行有效活動的基礎，通過以上三種途徑的落實，就能使準備的STEM活動素材更豐富，從而為保障學生高效化的STEM活動奠定基礎。

三、制定有效規程，引導STEM活動方法

教師在設計STEM活動后，還要對活動進行指導和追蹤，并對學生展示的成果進行中肯的評價，確保學生真正參與活動并有所收獲。這樣才能引導學生以一種積極的狀態投入到活動中，才能讓他們在活動中進行科學探究和綜合學習，從而提升他們的核心素養。

1.合理分工，使職責更為明確。

在STEM活動中，團隊成員的分工也是很重要的，如果團隊成員不團結，很有可能會阻礙活動的進行。STEM活動大都是由學生分工完成，教師可以根據活動性質規定團隊人數，只需要幾小時的動手類活動，如射擊保溫杯、搭建橋梁等活動，可以多安排一些人共同參與；需要長時間的跟進活動，如測量天氣變化、觀察植物生長等，可以少安排一些人，甚至可以要求學生獨立完成。

2.突出進程，使活動圓滿展開。

教師在布置完任務后，還需要對活動進行及時跟進。STEM活動是由觀察、思考、提問、猜想、操作等多個環節組成的，活動結束后還要進行分析、總結、交流、評價等。如果沒有教師的引導，學生是很難全部完成且將成果表達出來的。教師可通過以下幾方面對學生進行引導。（1）提問——提出創意。提問環節可以分為三層，第一層只需要提出一個問題，讓學生充分發揮他們的想象力；第二層可以多提出一些問題，并將其羅列出來，討論其可行性；第三層最好能提出有研究價值的好問題。（2）猜測——猜出合理。猜測是提高學生理性思維的重要手段，同時也是形成猜測意識的第一步。猜測與問題之間有很重要的聯系，在猜測和推翻猜測的過程中能達到解決問題的目的，而且對猜測進行反復分析能形成較為合理的假設。（3）計劃——定出完善。指導學生制定完善的計劃對促進STEM活動的全面實施有著重要意義。在討論的同時還能不斷優化和改進計劃，讓學生有計劃、有安排地進行下一步活動。（4）驗證——驗出反思。無論STEM活動的結果如何，驗證都是必不可少的步驟，是對活動探究的反饋。如果活動失敗了，驗證過程也是一個反思過程，能讓學生形成尊重事實、善于質疑的科學態度，體會真正的科學精神。

總之，STEM教育是面向世界、面向未來的教育，小學科學開展STEM活動對提高學生個人能力有著重要意義。通過STEM活動的推進，發現并分析其中產生的問題，提出改進方法，可以對促進小學科學STEM活動順利開展有所助力，對學生的科學素養和科學能力的提升，也有推動作用。