STEM教育視域下的小學科學教學模式

賈洪波

STEM教育是一種涉及科學、技術、工程、數學等多領域的綜合教育，即綜合運用科學、數學等方面的知識，并借助科學技術、工程思維等來解決現實世界的問題。STEM教育具有情境性、綜合性、實踐性、協作性等特征，這與小學科學課程具有諸多相似之處。小學科學作為學生科學素養的奠基課程，具有實踐性與綜合性的特點，為STEM教育理念的融入提供了便利。筆者現結合科學教學實踐，談談STEM教育視域下的小學科學教學模式。

一、STEM教育的價值

STEM教育是一種源自國外的教育理念，近幾年深受國內教師的青睞，許多教師嘗試將其與學科教學融合，也嘗到了一些甜頭，筆者在小學科學教學中滲透STEM教育理念，發現STEM教育可以與小學科學有機整合，并且具有頗高的價值。STEM教育讓小學科學教學形式變得豐富多樣，使課堂氣氛更加活躍，有利于激發學生的學習興趣，讓學生真正成為科學探究的主人。STEM教育與科學教學的整合，能增加科學教學的深度，促進學生高階思維的發展。STEM教育凸顯了學科的融合價值，有利于培養學生的多元思維，促進學生科學思維、工程思維、技術思維和數學思維的發展。

當代教育理念倡導綜合性學習，STEM教育與科學學科的融合能促進學生綜合能力的培養。兩者結合不僅能促進學生實踐能力的提高，而且有助于提升學生的設計能力、思維能力和創新能力。STEM教育與科學教學相結合，能增加科學探究的內涵，提升學生的綜合素養。

二、 STEM教育視域下的科學教學模式

基于STEM教育的科學教學以科學問題為載體，以項目研究為方式，以工程設計為主體，學生在教師的引導下運用多學科知識與方法解決問題。STEM教育視域下的科學教學模式一般包含引出問題、提出假設、設計展評三個環節，筆者以“把鹽放到水里”一課的教學為例，談談該模式的具體操作流程。

（一）創設情境，引出問題

有了問題才會思考，問題能激發學生主動學習。無論是STEM教育還是科學教學，都以問題為載體，問題是教學的核心。因此，基于STEM教育的科學教學必須以問題為引擎，圍繞問題展開探究活動。引出問題是STEM教育視域下的科學教學模式的第一步，該環節旨在催思激趣，既要提出問題，促進學生思考，又要激發學生的學習興趣，點燃探究欲望。例如，在教學“把鹽放到水里”一課時，筆者首先創設了真實的生活情境，給學生展示了兩杯水，一杯干凈的鹽水，一杯渾濁的泥水。筆者讓學生觀察，并提出問題：“鹽怎么看不見了？怎樣把泥水變干凈？”情境性是STEM教育的重要特征，借助情境引出問題是科學教學的有效方式，將科學問題融入生動具體的情境之中，可以達到激趣誘思的雙重效果。

（二）小組討論，提出假設

科學家在進行科學研究之前都會憑空構想，提出一些假設。提出假設是引出問題之后的一種行為，能起到承上啟下的作用，既是對問題的回應，又是實踐探究前的準備，提出假設是科學教學的必要環節。在假設環節，筆者一般采用合作研討的方式，先讓學生獨立思考，然后進行小組討論，引導學生共同提出比較合理的假設。例如，在教學“把鹽放到水里”一課時，當問題提出后，筆者引導學生對上述兩個問題進行探究，由于學生已經學習了與溶解相關的知識，因此學生很快進入研究中。第二個問題是教學重點，也是實施STEM教育的適宜載體，在探究該問題時，筆者先組織小組討論凈化水的方法，對去除泥水中的雜質的方法進行假設，從而布置“設計凈化水裝置”的任務。

（三）設計制作，展示評價

工程設計是STEM教育的重要環節，包含了方案設計、圖紙設計、工程制造等內容，STEM教育視域下的小學科學教學離不開工程設計。設計展評是該教學模式的第三步，即對作品進行設計制作與展示評價，這也是教學的核心環節。例如，在教學“把鹽放到水里” 一課時，筆者向學生布置了設計制作凈化器的任務后，學生以小組為單位分工合作，他們制作草圖、選擇材料，并動手制作。最后，筆者還組織學生展示成品，檢驗各組凈水器的凈化效果，并且根據凈化效果提出修改建議，以提高凈化器過濾的性能。展示評價給學生提供了分享與交流的機會，促進了學生科學素養的提升。◆（作者單位：江蘇省南通市經濟技術開發區實驗小學）