STEM教育思想在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

蓋軍

摘 要：STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱，STEM教育即四門學(xué)科的交叉融合教育。小學(xué)科學(xué)在教學(xué)過程中要注重學(xué)科綜合運(yùn)用，因此也需基于STEM思想。將針對(duì)STEM教育思想在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：STEM教育思想;科學(xué)教學(xué);信息技術(shù);生活教育;社會(huì)教育

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展變化，科學(xué)與技術(shù)逐漸成為衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)自提出當(dāng)今時(shí)代要培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)人才以來，在中小學(xué)教學(xué)過程中格外注重科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉綜合運(yùn)用。而學(xué)科間的融合也因此逐步得到多個(gè)國(guó)家的重視，我國(guó)也并不例外。小學(xué)科學(xué)學(xué)科較好地融合了STEM幾種學(xué)科的綜合內(nèi)容，因此有必要在授課過程中融合STEM思想。

一、基于STEM教育思想將課本教學(xué)與課后實(shí)踐進(jìn)行融合

小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)興趣為主的科學(xué)啟蒙基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的綜合性。它涉及廣泛的知識(shí)面，涵蓋了多方面的知識(shí)體系，如建筑與材料、簡(jiǎn)單機(jī)械、物質(zhì)的變化、遺傳與變異等。這些學(xué)習(xí)內(nèi)容將為學(xué)生之后學(xué)習(xí)高難度理化知識(shí)奠定極好的基礎(chǔ)，應(yīng)當(dāng)在科學(xué)教學(xué)中融合STEM教育思想。比如，在青島版五年級(jí)科學(xué)教材中的“齒輪”，教材只提到了齒輪最基本的原理及簡(jiǎn)單應(yīng)用，但這可能并不足以讓學(xué)生了解并實(shí)際感受齒輪的作用。但如果把此內(nèi)容與課后實(shí)踐進(jìn)行融合，進(jìn)行拓展延伸，不但利于理解，而且可以讓學(xué)生的邏輯思維得到鍛煉。如教師可在授課過程中告訴學(xué)生許多生活用具如鐘表、電風(fēng)扇擺頭、自行車變速等都是利用齒輪的工作原理制造出來的。在小學(xué)科學(xué)授課過程中滲透STEM教育思想，學(xué)生接觸的雖然只是淺顯的科學(xué)知識(shí)，但對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)卻是功不可沒的。

二、基于STEM教育思想將科學(xué)教學(xué)和信息技術(shù)教學(xué)進(jìn)行融合

信息化、智能化時(shí)代的到來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電子科技的全面普及，對(duì)教育教學(xué)事業(yè)的影響也愈加深遠(yuǎn)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，不免出現(xiàn)我們生活中難以準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料，但學(xué)生依然需要扎實(shí)掌握有關(guān)知識(shí)，因此借助網(wǎng)絡(luò)圖片和視頻來進(jìn)行授課不失為一種極好的方式。除此以外，有些教學(xué)工作甚至必須依賴于信息技術(shù)進(jìn)行授課。例如在講解青島版五年級(jí)科學(xué)教材中涉及的“凸透鏡”以及“斜面”涉及的摩擦力實(shí)驗(yàn)。這些我們?nèi)粘o法接觸到的領(lǐng)域，沒有辦法利用實(shí)驗(yàn)操作完成，呈現(xiàn)有困難，因此必須使用電腦制作視頻完成授課。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的模擬實(shí)驗(yàn)與練習(xí)題目等教學(xué)資源，都是小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中可借助的有力抓手。此時(shí)再將STEM教育思想融合滲透，也就可以把與之相關(guān)的知識(shí)都融進(jìn)去。這一教學(xué)理念也可以讓學(xué)生了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)科學(xué)領(lǐng)域的幫助，從而激發(fā)他們利用信息技術(shù)進(jìn)行科學(xué)探索。

三、基于STEM教育思想將科學(xué)教學(xué)與生活、社會(huì)教育進(jìn)行融合

小學(xué)在整個(gè)教學(xué)階段中承擔(dān)著啟蒙教學(xué)作用，因而小學(xué)科學(xué)教學(xué)中所有科學(xué)知識(shí)都緊密地聯(lián)系著生活教育和社會(huì)教育。事實(shí)上自然科學(xué)中許多重大發(fā)現(xiàn)與科學(xué)發(fā)明也均來源于生活。像人們熟知的愛迪生發(fā)明電燈、萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)等。在講授杠桿的工作原理時(shí)，學(xué)生也能夠積極結(jié)合生活實(shí)際，對(duì)于何時(shí)何地可以利用杠桿原理以及什么情境下阻力來源于杠桿等問題，都能提出自己獨(dú)特的思考與見解。綜上所述，一些學(xué)生認(rèn)為枯燥不已的科學(xué)原理卻能在STEM思想的引領(lǐng)下拓展許多的應(yīng)用實(shí)例。所以科學(xué)與生活應(yīng)當(dāng)是相互依存、密不可分的，融合STEM思想的小學(xué)科學(xué)教學(xué)必須時(shí)刻聯(lián)系生活教育。不僅如此，科學(xué)在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮的作用也是我們有目共睹的。例如，講解青島版五年級(jí)科學(xué)中的“生物的生長(zhǎng)與繁殖”時(shí)，就可以從綠色發(fā)展、維護(hù)生態(tài)平衡的角度進(jìn)行講授，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類賴以生存的自然環(huán)境的現(xiàn)狀，了解諸如亂排污水、過度放牧等活動(dòng)對(duì)于生物生存的影響，以及這種影響對(duì)人類未來會(huì)造成潛在的生存危機(jī)。再結(jié)合STEM教育，使學(xué)生進(jìn)一步深刻體會(huì)到我們應(yīng)當(dāng)通過學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)生活方式，進(jìn)而保護(hù)生物多樣性。可見融合社會(huì)教育的科學(xué)教學(xué)方式還能夠激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感與使命感。

科學(xué)學(xué)習(xí)必須融入自己的感悟，并非傳統(tǒng)的“書讀百遍，其義自見”的純閱讀模式。而小學(xué)生自主探索意識(shí)普遍較低，因而在教學(xué)過程中的引導(dǎo)顯得尤為重要。STEM教育注重學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生積極主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，在學(xué)習(xí)體驗(yàn)過程中探究、反思、提高，將理論與實(shí)踐深層次融合。小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合STEM教學(xué)思想，不僅能夠讓學(xué)生獲得結(jié)果性的知識(shí)，更重要的是能夠提高他們自身的學(xué)習(xí)能力，使他們分析問題能夠從多學(xué)科、多角度、多視角著手。長(zhǎng)遠(yuǎn)思考，學(xué)生將科學(xué)與生活緊密聯(lián)系的關(guān)系融進(jìn)思想中，還能夠從小培養(yǎng)出大的格局和觀念，未來利用科學(xué)實(shí)現(xiàn)更高的理想。

編輯 杜元元