STEM教育促進小學科學課堂教學變革的探討

山東省鄒平市第一實驗小學 高春曉

一、STEM教育在科學課堂教學中的作用和意義

（一）培養學生的科學文化素養

對于STEM教育來說，其中最重要的組成部分就是科學Science。小學的早期階段是引進STEM 教育的最佳時機，STEM課程教學內容主要以動手操作課為主，這些課程對年紀小的小學生來說是一個絕佳的選擇，他們天生好奇心強并且喜歡自己動手完成任務。在小學科學課堂上引入STEM教育，可以幫助學生在進行學習時獲得豐富的科學文化知識、學習更多的科學問題和方法，教師通過與之相符合的教學模式落實其中心思想理念，可以促進小學科學課堂上的有效教學，激發學生學習科學知識的興趣，不斷提高學生的科學認知水平，進而培養學生在小學科學教學過程中的文化素養。

（二）鍛煉學生的動手操作能力

STEM 教育在實施過程中，其主要提倡的技術Technology和工程Engineering方面，能力都是需要學生通過親自動手操作進行實踐才能形成的。對于其他授課學科來說，學生在課堂上想要完成動手操作這一要求的學習體驗似乎不太可能，其課堂上呈現的教學效果也可能并不明顯。但是在小學科學的課堂上，教師本身就提倡學生自己動手對所學知識進行探索和研究，這一要求與STEM教育的核心教育理思想是相吻合的，能更好地將STEM教育理念落實在教育教學過程中。將STEM 教育有效應用在小學科學的課堂上，不僅能提高學生在課堂上的學習效率，還能激發學生學習科學文化知識的興趣。

二、STEM課程在小學科學課堂上的教學策略

（一）創設教師授課時的教學情境

針對小學生天生愛玩、好奇心強、容易注意力不集中等這些特點，小學科學教師在課堂上開展教學活動時，為了讓他們以最佳的狀態快速投入課堂學習上，要采取一些符合小學生年齡特點的教學方法，在上課時創設好玩、有趣的教學情境，營造輕松愉快的學習環境，以此吸引學生的注意力，激發他們在課堂上的學習熱情，發揮整體課堂的教學效果，以此實現STEM課程在小學科學課堂上的應用。比如，學習《觀察校園里的植物》這一節課的時候，教師可以根據本節課的內容特點，把本來應該在教室內進行授課的教學模式轉變成讓學生在教室外進行科學內容的學習。也就是說，教師可以在上課的時候帶領班級同學一起去學校操場，讓學生處于真正的校園環境內，通過他們對學校內植物真實的參觀和感受，從而形成自己對植物的認知和理解。除了讓他們去學校操場內參觀校園植物，教師還可以讓學生把自己所觀察的一些植物特征或者植物種類記錄下來，并在課堂上進行成果展示，給學生介紹一下自己所觀察到的植物都有什么，說一下自己的感受和看法，以此加強學生對所學課本內容的認知和理解。教師可以通過這樣的教學模式給學生創設一個形象具體且直觀的教學情境，讓學生在進行教學活動中形成自己對課本內容的認知和理解，從而養成自主探究的學習習慣，用這種教學模式來落實STEM教育在小學科學教學課堂上的應用。

（二）課堂上以學生為中心開展教學活動

在進行小學科學教學的授課過程中，小學科學教師要在課堂上以學生為中心開展教學活動，用這種方式推進STEM 教育在上課時的應用。針對以實踐操作為基礎的STEM教育，無論是展開哪種教學活動，都需要學生的主動參與，而教師在教學活動中充當的只是引導者。這種教學模式改變了以往課堂上“教師講、學生聽”的教學現象，更有利于學生在課堂上對所學知識進行表達，發揮學生的主觀能動性，讓他們積極主動地參與到課堂教學活動中，在進行活動教育的同時，促進學生各方面學習能力的發展。比如，教師對《認識磁鐵》這一節內容進行授課時，其課程目標主要是讓學生認識不同形狀的磁鐵以及有哪些東西可以被磁鐵所吸引，從而讓學生對磁鐵形成一定的認知。針對這一節課的教學內容，教師可以利用教室內擁有的多媒體資源展示PPT 課件，讓學生先觀看幾張關于磁鐵的照片以及現實生活中磁鐵吸引小東西的視頻，讓學生對磁鐵的概念和作用有一個初步的了解。在學生觀看完多媒體上播放的圖片和視頻后，教師可以在講臺前拿出幾個提前準備好的不同形狀磁鐵，讓學生對它們的形狀進行觀察，然后拿出課前準備的小鐵塊和鑰匙，把它們分別放到磁鐵的旁邊，讓學生觀察會出現什么現象。最后回歸課本，讓學生根據剛才PPT 上的視頻內容以及課本上提供的知識找一下在教室里還有哪些物體能被磁鐵吸引，并拿到講臺上進行實驗操作，同學們之間比一比，看誰找得又快又準。這種以學生為中心開展教學活動的教學模式，不僅可以提高學生在課堂上學習科學知識的興趣，還可以鞏固學生在教師進行課堂教學授課過程中的主體地位，鍛煉他們的動手操作能力，以此加強STEM教育對小學科學課堂教學變革的影響。

（三）課堂上開展小組合作的教學活動

對于現階段的小學生來說，雖然他們都有很強的學習能力，但是對于許多需要進行探索的科學問題來說，小學生的邏輯能力不是很強，并且他們的思維方式還不夠成熟，自己很難獨立完成整個科學內容體系的實驗探究和分析。為了讓小學生更好地進行科學探究活動，教師可以在上課時開展以“小組合作”為中心的教學活動，發揮小組集體的力量，集合小組內所有成員的智慧，以此落實STEM教育在教學課堂上的應用。例如，學習《比較不同的土壤》這一節課，其主要目的是讓學生掌握不同的土壤各有什么特點，以此分辨出土壤的種類。教師可以根據這一節課的學習內容，在課堂上把班級學生分為幾個學習小組，讓組內成員自行討論選出小組長，由小組長分配誰來進行實驗、觀察實驗以及記錄實驗結果；實驗步驟全部進行完以后，需要全組成員對實驗結果進行相應的分析，并對分析結果進行討論，最后由小組長分別歸納出不同種類土壤的主要特點。通過小組內成員的分工合作，順利完成課堂上的探究活動，這種教學模式不僅可以讓每一位學生都參與到課堂上的活動中，激發他們課堂上學習的主動性，還可以加深全班學生對本節課所學內容的掌握和理解，在落實課堂上STEM 教育的同時，促進小學科學在教學課堂上的變革。

三、結語

STEM教育在小學課堂上的推行，不僅可以從小培養學生的科學文化素養，還可以激發學生學習科學文化知識的興趣，提高學生的科學認知水平。教師在進行小學科學教學的過程中，要結合實際的課本章節內容，選擇合適且有效的教學方法授課。可以通過創設授課時的教學情境、上課時開展以學生為中心的課堂活動以及利用小組合作的模式組織教學活動等來落實STEM教育在課堂上的應用，以此推動小學科學教學課堂上整體教學的發展和變化。