STEM教育理念在小學科學中的應用

江蘇省南京市南灣營小學 馬小育

眾所周知，現(xiàn)在人類所處的狀況要求我們要不斷發(fā)展科技，應對全球資源逐漸減少等問題。人們在平時生活中也發(fā)現(xiàn)科技越來越重要了，只有科學、技術(shù)、工程和數(shù)學等領域不斷發(fā)展，我們才能夠解開更多未解之謎。這就要求人類去了解更多的科學知識，至少能夠自如地生存在這個科技不斷發(fā)展的世界中。隨著世界不斷發(fā)展，越來越多的科技難題也伴隨著出現(xiàn)，但是任何科學問題的解決都離不開科學、技術(shù)、數(shù)學和工程學的結(jié)合。綜上所述，將STEM教育理念完美地運用在小學教學上可以帶給學生更多科學知識，而怎么樣將STEM教育理念運用在課堂上則需要教師進一步去分析研究。

一、關于STEM教育理念

1.STEM教育理念的含義。STEM教育理念出現(xiàn)于1986年，STEM是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineer-ing）、數(shù)學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫，這種理念里面包含了四門學科知識。其中科學是指對科學知識有一定的解釋，了解自然規(guī)律。技術(shù)和工程是指在了解自然規(guī)律的基礎上進行改造自然的活動，讓人類社會發(fā)展中的難題可以得到解決，讓人類社會變得更加先進。而學好數(shù)學則是運用技術(shù)和工程的知識儲備過程。

2.STEM教育理念的重點。STEM教育理念在學生教育問題上有四個方面的理念：一是提高科學素養(yǎng)，即讓（上接34頁）學生學會科學知識，并知道如何把科學知識運用到理解自然界的規(guī)律中去；第二個方面是提高技術(shù)素養(yǎng)，也就是指學生的使用、管理、理解和評價技術(shù)這四方面的能力；三是提高工程素養(yǎng)，即把相關知識傳授給學生，讓學生盡最大的努力了解技術(shù)工程的設計與開發(fā)過程；最后是提高數(shù)學素養(yǎng)，也是最基礎的一個方面，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、表達、解釋和解決多種情境下的數(shù)學問題的能力。

3.在小學科學課堂上開展STEM教育的作用

（1）STEM教育有利于激發(fā)學生對科學的興趣。將STEM教育運用在小學科學課堂上，可以讓學生了解科學知識，提高他們學習科學知識的興趣。教師在教學過程中可以聯(lián)系實際生活，讓學生從生活中學習到科學知識，有意識地把這些科學知識運用到現(xiàn)實生活中去，讓課堂內(nèi)容變得更有趣味，將學生學習積極性調(diào)動起來，讓他們體會到科學課堂的樂趣，這樣會對以后的課堂教學有很大的幫助。

（2）STEM教育有助于培養(yǎng)學生解決問題的能力。STEM教育是在課堂中將多門學科的知識結(jié)合起來，能夠在同一個問題中，給學生傳授多方面的知識，這種理念可以很大地提高教學效率，保證學生的全面發(fā)展，為學生打造一個多彩的科學課堂。在小學科學課堂上，教師可以引導學生用科學、技術(shù)、工程和數(shù)學方面的知識來解決問題，讓他們手腦并用，在實踐中探索科學知識的真正答案。這樣可以讓學生鍛煉自己的認知能力、思維能力以及動手能力，提高學生解決問題的能力。

二、基于STEM理念的小學科學課程現(xiàn)狀

1.在小學科學課堂上開展STEM教育的時候存在很多問題

（1）缺少相關的課程資源。雖然國家在大力提倡STEM教育，但是傳播度還是不夠，很大一部分小學沒有使用這種方法，所以有些教師在備課時尋找教學資源就比較困難。有些教師可能已經(jīng)設計出相應的教學計劃，但卻因為資源短缺而沒辦法完全實施，導致教學質(zhì)量下降。

（2）教學形式單一。小學科學課程要求教師運用多種教學方法來進行教學，使課堂變得有趣生動。但是現(xiàn)在小學科學的課堂教學模式十分單一，有很多教師是按照科學課本按部就班地進行教學，這樣學生不僅接受不了太多科學知識，也會對科學課感到厭煩。雖然有些教師可能會在課上以視頻或者圖片的方式來向?qū)W生展示科學的魅力，但這是遠遠不夠的。如果想要把科學課堂變得生動有趣，就要充分利用STEM教學模式發(fā)展學生的能力。

（3）缺少教學案例的設計。很多教師在上課之前不會設計教學案例，這是一件非常嚴重的事情。如果教師可以設計出比較好的教學案例，那么對于課堂的質(zhì)量來說會有一個很大的提升。教師以前可能沒有接觸過這種教學理念，所以不知道怎么樣來設計，這需要一個學習的過程，所以教師要不斷提高自己的專業(yè)知識，在科學課上以STEM教育理念為線索來設計教學案例，讓這種理念貫穿于整個課堂教學。

2.存在問題的原因。（1）教師缺乏專業(yè)的培訓。現(xiàn)在小學中普遍存在的現(xiàn)狀是沒有專業(yè)的科學老師，對科學知識的掌握沒有那么精準，更不要說準確地運用STEM教育理念。小學沒有接受過專業(yè)培訓的科學教師，是因為現(xiàn)在小學對于科學這門課并不是十分重視。根據(jù)我國新課改計劃，要注重培養(yǎng)小學生的創(chuàng)新思維能力，不斷提高科學課的質(zhì)量，鍛煉學生這方面的能力。

（2）檢測教學結(jié)果的方式單一。科學課檢驗教學結(jié)果的方式是書面考試，這種方式是非常不適合科學課的。科學課注重學生的動手能力和創(chuàng)新能力，僅憑試卷無法判斷學生是否熟練地掌握科學知識，并且這也是教師極度不負責任的一種體現(xiàn)。所以教師不能用試卷來檢測學生的學習效果，可以在上完課之后給學生布置一個實踐作業(yè)，比如學習完關于密度的知識后，讓學生課后自己做一個關于密度的小實驗，讓家長拍視頻發(fā)到微信群里，提高學生的積極性，要使檢測方法多元化，并滲透STEM理念。

三、小學科學教育教學融入STEM教育的策略

1.從實驗入手，激發(fā)探究欲望。教師可以在科學課堂上多進行一些實驗，讓學生通過實踐來學習科學知識。實踐是一種非常有效的學習方法，可以讓學生在課堂上一直保持學習興趣，激發(fā)他們探索的欲望。比如當學習到氣壓這個科學知識時，教師可以準備一個白雞蛋，還有一個瓶口略小的瓶子。在瓶中放一個點燃的酒精棉球，快速地把蛋放在瓶口上，觀察蛋因為氣壓的作用慢慢滑入瓶子里。這種簡單又有趣的實驗可以直觀地向?qū)W生展示科學知識的原理，讓學生提高學習科學知識的自信心和興趣。

2.接觸生活，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。很多科學知識是來源于生活的，教師可以運用STEM教育理念，引導學生發(fā)現(xiàn)生活與自然中的科學知識。比如牛頓就是在蘋果樹下睡覺，被蘋果砸中發(fā)現(xiàn)了萬有引力。在科學領域，這種從生活中發(fā)現(xiàn)了科學知識的事例數(shù)不勝數(shù)，教師可以多講一些這種小故事，這樣學生不僅會對科學課堂感興趣，還會在生活與自然中主動探索科學知識。我國現(xiàn)在實行的素質(zhì)教育是以培養(yǎng)人為目的，注重學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，所以教師需要把技術(shù)、工程與科學課程聯(lián)系起來，讓學生知道基礎知識的重要性，提高學生的創(chuàng)新能力。

3.整合學科，增強數(shù)學運用。數(shù)學是進行一切科學研究的基礎，小學科學課堂教學水平的提高離不開數(shù)學知識的應用。所以教師要在科學課堂上有方法有策略地運用數(shù)學作業(yè)，幫助學生更好地學習科學知識。比如在進行測量水溫實驗的時候，溫度計上的刻度可能沒有這么精確，這個時候教師要讓學生運用數(shù)學課堂上學到的估算的方法來進行估計。

現(xiàn)在全世界都非常重視STEM的教學，中國是這個領域的領先者，中國百分之六十的學士學位都授予給科學和工程專業(yè)的學生。全世界的國家都日益重視科技和工程能力，這代表了一個國家綜合國力與國際競爭力的強弱。小學作為培養(yǎng)新一代國家棟梁的基礎階段，要更加注重開展STEM教育。