基于STEM視角的小學科學課堂教學探究

周曉　余世辰　施易寬　劉麗君

摘要：STEM教育與小學科學課程的融合，旨在倡導跨學科教學，強調學科滲透，提升小學科學課堂教學的有效性。本文主要闡述STEM教育理念對小學科學課堂產生的影響，在此基礎上探索STEM視角下優化小學科學課堂教學的策略，探討科學課堂教學的創新思路。

關鍵詞：STEM教育;小學科學;課堂教學

一、問題的提出

STEM教育源起美國，在其誕生之初就側重于培養學生在科學、技術、工程、數學四大領域的核心素養。隨著時代的發展，社會對于可持續發展型人才的需求不斷增加，很多領域都需要融合多個學科知識才能解決問題，而STEM教育理念與這樣的人才發展目標相一致。同時，在學生學習的基礎階段——小學教育階段開展STEM教育，有助于學生從小鍛煉將學科知識融會貫通的能力，學習提煉多學科知識解決多層次問題的方法。小學科學作為一門與STEM教育理念最為契合的學科，可以作為小學教育階段STEM教學的一個載體，基于STEM教育理念，變革新的小學科學課堂教學模式顯得尤為重要。

二、STEM教育理念對小學科學課堂教學的影響

1.情境式教學結合學生生活

科學源于生活，教授科學也從生活中著手。STEM教育的情境性理念倡導教師結合現實生活，將原本枯燥的知識與生活常見的現象結合^[1]。在課堂導入階段提出與本節課內容相關的科學問題，讓學生產生情感共鳴的同時，進一步思考該問題背后的科學原理，逐步培養學生探究問題、解決問題的能力。

2.多元開放學習啟發學生創新

隨著科學學習過程的不斷推進，學生對科學的學習興趣逐漸減弱，其創新能力逐步下降，尤其在高年級階段，教師難以持續開展活潑生動的科學課堂。STEM教育理念下的小學科學課堂不再是按部就班地進行教學活動，而是將課堂的主人歸與學生，給學生一個開放的課堂，引導學生進行多元化學習。其中多元化學習包括學習方式的多元化，如小組合作探究學習，在探究中獲取知識;學習內容的多元化，如多主題的科學學習。教師在其中主要起引導作用，與學生共同探尋活動目標，讓學生自主擬定方案，充分發揮想象力，激發學生的創新能力。

3.多學科融合打破學科界限

STEM教育理念的核心是跨學科學習，打破學科界限，讓教學不再局限于一門學科。小學科學課堂可以以科學問題的提出為依托，運用數學、技術、工程等學科知識，靈活地交叉融合，營造出讓學生自主學習和共同成長的科學學習環境。在科學學科的學習過程中促進其他學科知識的融合，豐富科學課堂內容，提升學生核心素養。

三、基于STEM教育理念優化小學科學課堂教學的建議

1.優化課堂教學內容

科學本身是一門綜合性的學科，STEM教育理念倡導多學科融合，兩者相互關聯，相互融合使得科學課堂內容更加精彩。優化的課堂內容能鍛煉學生的邏輯思維能力，擴大知識面。因此，科學教師在課堂中可基于STEM理念，將跨學科知識融入科學課堂，豐富教學內容，引導學生在探究過程中獲得融合的學習^[2]。

對于教師，基于STEM教育優化的小學課堂內容能開拓教師的視野，方便教師挖掘知識，將教材的作用發揮到極致。其次，不同學科的教師通過探討交流，優化教學內容，提升教學品質。對于學生，基于STEM教育優化的課堂教學內容能夠拓寬學生知識面，促進學生全面發展。各學科知識間的聯系使學生在學習新知識時學會聯系舊知及其他方面的經驗，快速理解新知，培養學生的邏輯思維能力。

2.優化課堂教學結構

一些課堂教學一般采用講授法，即以教師為主，學生只是被動的信息接受者，這種教學方式，違背科學課程強調學生能夠將科學知識運用于生活中，解決實際問題的理念，使學生難以完全掌握并應用所學知識。基于STEM教育理念，可以將課堂結構轉變為以學生學習為主，實現支架式教學理念。教師作為組織者、為學生的學習提供支架，引導學生自主獲取知識。STEM教育理念提倡以小組合作的方式進行教學，引導學生合作探究發現科學的奧秘，激發學生的興趣，擺脫“填鴨式”的枯燥教學方式^[3]。興趣是最好的老師，學生主動學，才能將學到的知識融會貫通，內化于心。

3.優化實驗探究教學

STEM教育側重科學、技術、工程和數學四個領域，這與小學科學實驗中的實驗原理、實驗操作、實驗設計、實驗記錄有一定的對應關系。科學（原理）、技術（操作）、工程（設計）、數學（記錄）相互融合，使得小學科學課堂實驗教學進行的更加有效順利，使學生獲取更大更多的收獲^[4]。此外，STEM教育理念倡導的小組合作學習符合小學科學實驗探究教學的需求，尋找滲透STEM教育理念的實驗主題，探索科學實驗中工程與技術的實驗內容和實驗方式，分小組合作探究科學實驗。可以要求學生自主研究和設計實驗，在提升科學學習的興趣的同時，獲取科學知識經驗并提升科學素養。例如以“做一頂帽子”為主題，學生從想要一頂擁有什么功能的帽子出發， 經歷小組討論、頭腦風暴等過程，設計草圖展示多種個性化的設計方案。通過畫設計圖，引發學生的創造想象，訓練學生敏捷的形象思維表達能力。嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成作品設計的學習方式，能充分發揮學生的天分與潛能，使學生能夠進行自主學習和獨立思考，學生的批判性思維和創新思維能夠更好地發展，通過這樣的科學學習能夠將培養學生的核心素養落到實處，為小學科學課堂教學新的發展提供參考。

參考文獻

[1]曾恒.基于STEM教育思想在小學科學教學中的融合運用[J].科學大眾（科學教育），2020（2）：79.

[2]吳逢高，滕海川.STEM教育促進小學科學課堂教學變革實踐研究[J].教育科學論壇，2018（32）：78-80.

[3]常婷.STEM教育促進小學課堂教學變革實踐探究[J].課程教育研究，2019（28）：51-52.

[4]徐敬標，閔杰.STEM教育理念下的小學科學建模——以降落傘為例[J].南京曉莊學院學報，2020（1）：41-46.

作者簡介

周曉（2000-），女，浙江蘭溪人，本科，衢州學院學生。

通信作者

劉麗君（1979-），女，青海西寧人，衢州學院講師，碩士，研究方向：科學教育，教師教育，系該論文指導教師。