STEM視角下對小學科學的實踐探索

鄭秀麗

摘要：為培養素質人才，就需要站在廣泛的角度開展教育，提高教育開放性、實用性、操作性。在這樣的背景下，小學科學得到了教師高度重視。為了更好的發展小學科學教育，就需要立足STEM理念，讓師生成為合作伙伴關系，體現學生本體作用，讓學生主動探索和嘗試分析，從不同的角度學習，提高對知識的理解層次。

關鍵詞：STEM;小學科學;教學

分類號：G623.6

前言：STEM就是科學、技術、工程與數學的結合體。眾所周知現如今小學科學成為了熱議的話題，而STEM的理念本就契合小學科學教育。如果充分結合二者，勢必能夠獲得更好的教育效果、教育質量。教師需要立足STEM，做好教學創新，要開放學科，讓學生主動建構知識，增強合作意識，活躍自己的創新思維。

1.體現思維能動性價值

要說明的是STEM不僅僅是一種教學手段、教學模式，STEM同時也是一種教學思想，其帶來的影響十分深刻。在智慧校園、電子書包進校園以后，對現實問題展開探索已經成為了現實話題[1]。教室內的知識和教室外的知識憑借著現代技術被聯系到一起，學生對學習產生了向往、方向與熱情，能夠很好的強化學生思維能力。

教師在科學課上需要把握好STEM的科學、技術、工程、數學關系。教師需要理解思維能動性的調動方法[2]。教學一定要控制好難度，準確把握探究點。也就是說教學一定要重視探究、重視創新。如《做一艘小船》課中，對于教師來說如何選擇切入點就成為了難題。教師不知道讓學生選擇什么樣的材料，而且考慮到不同材料之間的漂浮性不同，很有可能會影響到教學效果。對于這樣的情況，教師就需要發揮STEM理念的優勢。第一步布置任務，要求學生以組為單位用A4紙制作小紙船，比一比各個小組的船哪個承載能力更強，可以承載更多硬幣。第二步制作小船，這個步驟中，學生使用電子書包檢索材料，掌握各種紙船折疊方法，當然學生也可以用自己的經驗。要發揮小組協作、生活經驗、網絡資源優勢，此時每個小組都迅速制作完了小船，并且這些小船有不一樣的樣子。第三步比賽，先把船放在水里，隨后不斷加硬幣，看一看哪一組的船放的硬幣最多。學生在比賽中可以不斷改造小船。學生在研究中會不斷生成新的問題，構思各種問題解決思路。學生會想，避免船里進水很重要，所以每個小組都會使用透明膠封住船的四周。此外小船形狀也很重要，如果底部不夠穩定就會翻船。第四步交流與匯報，學生總結什么船能夠裝更多硬幣，討論不同船類型的裝載能力差距與原因。最后學生總結得出硬幣對方、船底面積、船形狀、密封性都會影響到結果。

以上四個步驟共同組成了一節趣味性十足的STEM課，學生在網絡中查閱材料，在實踐中制作小船，在組內討論中改良方案，在實踐中獲得體驗。

從實踐可以看到，STEM課堂充滿了魅力。以科學角度來看，所有的船只都能夠浮在水面，這個過程讓學生對沉浮、浮力知識有了初步的認知。在科學課中沉浮是很重要的概念與知識[3]。學生通過體驗，對這部分知識建立了深刻印象。以數學角度來看，使用A4大小的紙張制作船只時，如何保障最大地面積需要對其極限值進行計算，這所體現的是數學知識。以藝術角度來看，船只的美觀感其實也有一定必要。以技術和工程角度來看，誰折紙折的好、船只更牢固，和工程水平、技術水平有直接聯系。教師需要用情感渲染課堂，吸引學生，讓每一名學生都感受到學習的樂趣與學習的魅力。

2.巧用大數據觀察與評價

課堂評價對于學生的影響具有重要意義，教師需要站在學生和教育目標這一要求進行分析。大數據是一種很有用的技術，教師要發揮大數據量化分析價值，對教師教學行為進行總結和調整。如進行《液體的熱脹冷縮》中，就可以用STEM教學方法，使用四何問題、有效性提問、S-T圖等方法做師生互動問題類型、問題方式、有效性、互動頻率量化數據采集，并直觀化的展示STEM教育價值，不斷改進問題。

首先是明確教學要求，這一課的目標是讓學生動手實踐，明白液體熱脹冷縮的變化，用這個過程開發學生的創造思維、動手能力，培養學生團隊意識和探究精神。

其次是要敘述活動流程。不同于常規課，本課有著很多實踐操作內容，學生需要將液體加熱或是冰凍，感受生活中的技術思想、工程思想。最后對液體的體積進行測量，使用數學知識，感受液體大小變化。

使用大數據分析就能夠了解每個階段中師生的溝通、對話、互動頻率。用這個過程了解有效提問的占比。從實踐中了解到，創造性提問和推理性提問是大部分教師用的比較多的。當然也要有一定量的批判性問題，這樣才能夠體現STEM教育要求。教師要重視對大數據技術的利用，改變教學評價，要同時兼顧數據評析、定量評價為學生提供更開放、趣味的課堂。

結語：在小學科學教育中，教師需要重視教學思路創新，要發揮STEM教育優勢，展現科學的價值、技術與工程的特點，發揮數學趣味性作用，讓學生對學習產生向往和熱情。

參考文獻：

[1]陳貝貝.基于STEM的小學科學教學探究[J].科學咨詢（科技·管理），2020（01）：250.

[2]吳章德.例談STEM課程組織方式在小學科學教育中的應用[J].基礎教育參考，2020（02）：38-40.

[3]楊俊.基于STEM理念的小學科學與技術學科項目化學習初探[J].上海課程教學研究，2019（12）：61-66.

【本文系豐澤區教育科學“十三五”規劃（第二批）立項課題《以STEM教育理念為導向的小學科學實驗創新研究》（課題立項號87）研究成果】