基于STEM教育視角的小學科學教學實踐分析

江凌昊

【摘要】STEM教育在課程內容、實施方面表現的動態性，不僅有助于學生認知能力的提升，而且有助于培養學生敏銳的科學思維習慣和高效解決現實生活問題的能力。基于STEM教育視角下，教師在教學過程中應通過使用活動設計、問題解決發現、探索性學習策略等教學手段，以期確保STEM模式的科學性與全面性，從而發揮其構建優勢和作用。

【關鍵詞】STEM教育實踐探究小組協作本文基于STEM活動學習，對學生能力提高、成果評價等相關問題進行了深入探討，并以小學科學這門具體課程為例，從組織小組活動、豐富活動內容、改進技術方法等方面進行實踐探討，以培養學生學習科學的興趣，提升STEM教學的有效性。對此，筆者依據教學經驗，對STEM活動設計總結出了以下幾點個人心得。

一、整合跨學科知識，培養學生實踐探究和問題解決能力

STEM教育具有成為融合課程的催化劑的作用，特別是難與其他學科結合的數學和科學。技術教師的新任務就是加強與其他學科的融合，追求提升學生的技術素養。比如，運用各種基于信息的用于處理音頻、視頻、靜態圖像和字母數字的計算機數據輸入和輸出裝置，創造和提供多媒體演示，以期加強科學、數學在STEM教育模式中的融合，探索科學技術的可視化路徑。

例如，以蘇教版小學科學四年級上冊第二單元《冷和熱》第二課《熱的傳遞》的活動設計為例，筆者出示多媒體課件，通過圖片、視頻設計如下情境：教師出示一杯熱水，用小勺攪拌熱水，過了一會，勺柄會熱，思考勺柄沒有掉落在杯子里，可是為什么會熱呢？筆者通過多媒體向學生展示他們日常生活中熟悉的場景，貼近學生的日常生活，更容易讓學生產生興趣，雖然他們能夠通過各種方式來探究問題，卻對知識的鞏固方式不甚了解，筆者順勢引導學生用數學學科中的思維導圖法來梳理知識。學生大膽地發表自己的觀點，并繪制了兩種不同的思維導圖，即從實驗特征入手，熱是會傳遞的;從實驗的原理來看，熱在固體中，從溫度高的地方傳到溫度低的地方，這種熱的傳遞方式稱為傳導，這樣一來就能幫助學生用數學方法更好地解決問題。

二、以小組協作的形式，開展基于項目的教學活動

在新時代教育背景下，合作學習與STEM活動的聯系日趨緊密。針對STEM項目活動，教師以學習小組為單位，利用集體的智慧和力量，發揮團隊的最大作用，不僅能夠充分調動起學生的積極性，而且提高了學生的探究能力和創新能力。

例如，在蘇教版小學科學五年級上冊《晝夜對動植物的影響》的合作學習中，筆者將本節課的學習任務分割開來，讓小組成員逐個攻克，最后進行整合。首先，按照少數服從多數的原則選取小組長。其次，小組長根據學生間的默契度、愛好興趣等因素挑選組員。最后，筆者對各個小組進行細微的調整以確保建立科學有效的合作學習小組。在課前，每位學生都進行了“我身邊的動植物的一天”的觀察記錄，筆者安排組員合理分工，各自聚焦于一個動植物，以其確定小組名稱，如夜來香組、貓咪組等。在討論結束后，每個組員各自展示匯報自己的成果，如夜來香選擇夜晚開花，白天閉合、貓咪在夜晚捕食是因為它的眼睛能根據光線強弱來觀察等。總之，合理有效的分組形式能夠使學生快樂地學習知識，增強學生的自主探究能力。

三、倡導以學生為主，教師作為組織者和指導者

在STEM教學中，把握學生的個性特征是前提。由于環境和個人因素的影響，學生的體力、智力、興趣、愛好、性格等方面參差不齊，存在差異性，教師需要了解學生個體特征，為開展教學活動打下良好的基礎。倡導以學生為主的目的是讓每一個學生參與進來，并有機會發表自己的看法和意見。

例如，筆者針對蘇教版小學科學六年級上冊《蠟燭的變化》這部分知識時，讓學生研究蠟燭的變化，總結重點知識。學生認為加熱蠟燭和燃燒蠟燭都會讓其發生變化，這兩種變化也具有差異。筆者為了讓學生收集證據來證明自己的說法，借助自主探究學習的方式，要求學生帶著“物質的變化分為幾類？你眼中的蠟燭變化是怎樣的？”的學習任務操作實驗、分析結果。學生通過自主探究，總結了如下答案：物質的變化有兩大類，一類是盡管外形和狀態發生了變化，但沒有生成新的物質。另一類是生成了新的物質，可以從顏色、沉淀等現象中得出結論。可見，筆者借助問題引導學生開展探究活動，真正發揮了學生的主體作用，實現了STEM教學的既定目標，優化了教學的實施效率。

四、選擇及創新應用STEM所需技術手段

隨著科學技術的發展，科學技術不斷地向我們的日常生活中滲透，科學與社會持續融合，形成了科學的社會化和社會的科學化的趨勢，對社會的發展產生了極大的推動力。因此，教師不僅需要一些了解應用技術來推動STEM教學向前發展，只有這樣才能將科學教育與技術方面的教育有機的結合起來，從而促進中小學科學教育改革，培養科學技術人才。

例如，筆者通過分析國外STEM教育改革成敗得失，深入剖析我國當前小學科學教育改革和發展的經驗教訓，通過系統分析和比較，在課程實踐中嘗試為學生創設技術豐富、設備豐富和資源豐富的學習環境，注重作品設計與制作時所需要的一些工具及材料，如3D建模軟件、科學實驗儀器等。以“力在哪里”的主題教學為例，筆者用3D建模軟件設計了一輛以空氣為動力的小車，讓學生為小車行駛的距離設置目標，然后用文件記錄實現該目標的動力數據，最后筆者為學生提供機會制作詳細的設計分析和小車運行軌跡，從而借助實踐工具集成了技術內容。此外，筆者還可以充分利用一些虛擬科技創新平臺來進行教學實踐，如虛擬實驗室、增強現實技術等，在減少課程耗資的同時，還能吸引學生的學習興趣。

五、采用多元化評價手段，重視對學習過程的評價

教學評價是教師更好教與學生更好的學之間的橋梁，對教與學起到溝通、調節、改善等作用，是STEM教學中不可缺少的重要環節。在實際課堂中，教師采用多元化教學評價，不僅能夠彰顯學生在課堂中的主體地位，還能更好地發揮教學評價的作用，使教學評價更加客觀。學生自評主要是對每節課所學知識進行講解，以期實現鞏固新知;教師評價主要對學生的學習狀態，任務完成情況，教學反饋等因素進行精準有效的評價。

例如，以蘇教版小學科學六年級上冊第一單元《顯微鏡下的世界》第二課《做酸奶》為例，筆者將教學評價分為兩個階段進行。第一階段是教師評價，如啟動STEM視頻教學后，筆者指導并幫助學生確定研究問題：為什么牛奶會變成酸奶。第二階段是學生評價，筆者在教學活動結束后布置相應的作業，讓學生對課堂知識進行鞏固提升，同時，學生對實驗操作和完成結果進行自評、互評。比如，在制作酸奶時注意兩個條件，一是溫度，保持在35℃～40℃;二是將所有的器皿進行消毒處理。可見，筆者通過學生評價和教師評價相結合的方式，幫助學生鞏固了所學知識，增強了科學基礎能力。

綜上所述，STEM教學作為現代教育體系的重要部分，需要教師尊重學生在教學過程中的主體作用，注意加強學生的創新、探究、實踐等方面的培養以及開放性思維的發展，力求在改進教學模式的基礎上，發揮信息技術的優勢，從而提升小學科學的教學成效。

參考文獻：

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