基于STEM教育理念的小學科學教學策略分析

摘 ?要：STEM教育理念是人類社會發展過程中，隨著科學、技術、工程、數學這四大領域的研究進入一個成熟的階段后，進行有機的聯系與融合從而新產生的教育領域的先進成果。STEM教育理念，希望通過以科學的視角觀察世界、認識世界、了解世界，直到掌握并能熟練應用世界的客觀規律，然后在對自然世界客觀規律的認識與應用的基礎上，通過人類的技術和工程能力對自然世界加以改造，解決人類社會發展過程中遇到的現實問題，為人類創造更加舒適、更加現代化的生活，而數學則能夠為人類的技術與工程提供高效而使用的工具，最終形成由此四個領域的相互聯系與補充，推動人類社會不斷進步的完整體系。

關鍵詞：STEM教育理念;小學科學;教學策略

基于STEM教育理念成熟的理論體系和對于人類社會發展、人類個體進步的實際價值與意義，我們十分有必要在小學科學這一課程的教學中應用STEM教育理念，在小學科學課程的教學過程中，使學生初步建立起科學、技術、工程、數學這四者之間的有機聯系，有意識的引導學生應用所學的科學知識解決生活中的實際問題，通過創設具體的情景、引導學生進行團隊合作與分工、鼓勵學生自己進行實踐與實驗、允許多個正確答案的存在等多種方法與途徑，鍛煉學生在面對實際生活問題時發散思維、解決問題的能力，并通過具體實踐的串聯，最終達到使學生的零碎知識有機的聯系起來，構建出更加系統、更加全面的知識體系的目的。

一、應用STEN教育理念豐富小學科學課堂內容

STEM教育理念的構成賦予了它具有較強包容性的特質，在STEM教育理念指導下開展的小學科學課堂應該具備更加多元、更加豐富、更加全面的知識，小學科學應該與其它科目進行有機的融合，學生在小學科學課堂中不僅要能夠學習到先進的科學知識，提高自我的科學修養和科學精神，同時要將其它科目的具體知識化作科學課堂的組成元素，學生在進行科學知識的學習的同時，其它學科的基礎能力能夠得到有效的提升。STEM教育理念在小學科學課堂中的應用，使原有的科學科目體系得以重建，使小學科學教學活動中所應用的科學概念的范圍進一步擴大，現在的小學科學教學活動由傳統的以具體的數學、科學知識、技術等手段去為學生構建科學的概念，逐漸轉變為以應用科學得概念為基礎，提高學生使用數學、技術、設計等具體的知識解決現實問題的模式轉變，學生能夠以在科學課堂上學習的理性思維以工具，推動其它科目的學科能力的提高。

比如在教科版的三年級上學期的小學科學教材的第三單元中，有一章節是以材料為核心，在課程內容安排上，教材希望學生能夠通過讓木條、卡紙、鐵釘、塑料尺互相劃刻的方法來對這四種材料的硬度有比較清晰的認知，然后以四種材料劃刻痕跡的程度為標準，對四種材料的硬度進行排序，同時教材又提供了專門的數學統計表格，那么根據STEM教育理念，在這一章節的學習過程中，學生除了對不同材料的的硬度屬性有更加深刻的認識外，在應用數學統計表格進行記錄的過程中，也能夠對數學統計這一知識有更深入的認識，使學生能夠更加清晰的認識到數學統計表格在解決實際生活問題中的價值與意義[1]。

學生在使用統計表格對實驗過程的各個環節的數據進行登記后，能夠使原本模糊不清、憑借個人感覺進行的材料硬度排序變得直觀，在這一過程中，教師還可以向學生補充數學教學表格設計的具體知識，這樣在本節課結束后，學生對數學工具與科學實踐之間的聯系就有了更深刻的認識，實際上在這一過程中，我們就已經完成了一次不同學科知識的整合，一方面數學工具的應用使科學活動的開展更加的便捷、更加的高效，另一方面學生的數學學科能力也得到了有效的提升，能夠使原本有限的教材內容和課堂活動變得更加豐富。

二、應用STEM教育理念推動課堂結構變革

在STEM教育理念的影響下，教師必然要改變以往的教學策略和教學方法，進而重建小學科學課堂的結構，傳統的小學科學教學模式下，大部分的科學課堂時間用于學生對具體科學理論的解讀與記憶，學生雖然知道部分科學理論的正確性，知道一些科學成果的發展過程，但是對其中的基礎理論和知識卻沒有得到過有效驗證，在進行對科學理論以及相應的基礎知識的應用時，往往是一知半解，對于其中存在的問題無法進行定位，也找不到有效的解決辦法。而在STEM教育理念的應用中，小學科學課堂要同樣重視知識探究與理論實踐這兩部分，確保學生在有效掌握課堂上的科學知識的前提下，還要具備相應的實踐能力和應用能力，使小學科學課堂的教學真正達到學以致用的目標。學生不僅要能夠在科學課堂上學到相應的科學知識和科學方法，還要具備運用所學方法和知識解決實際的生活問題的能力。那么小學科學課堂，就要根據實際生活問題和社會發展狀況靈活的調整教學策略，對現有的教學資源進行重新整合，使所有的教學資源都能夠有效的參與到課堂結構的重建中去[2]。

比如在教科版的小學科學中有《空氣占據空間嗎》這一章節，在這一章節的教材中，引入了烏鴉喝水這一故事，通過這個熟悉的故事使學生快速的進入到本節課的知識的學習中去，在后續的學習中，教材鼓勵學生自己使用瓶子、吸管、石子等工具進行實驗，在不移動瓶子的前提下，有哪些方法可以讓烏鴉喝到水，在完成這一部分的實驗后，再引導學生進行更深層次的紙不濕實驗。這一課堂結構的設計，就是STEM教育理念下，鼓勵學生動手參與實踐，把學生當做科學課堂的主體，在保證小學科學課堂的科學性和有效性的前提下，實現了STEM教育理念下不同學科的深度融合。

三、應用STEM教育理念豐富培養學生科學素養的方法

在STEM教育理念下，小學科學課堂的探究活動越來越多樣，整個小學科學課堂將有更強的趣味性，以STEM教育理念為核心構建出包括探究、實踐、探究加實踐、實踐加探究等多種多樣的“玩”法，不同方法的應用使教材內容得到更進一步的拓展，能夠對學生的多種學科知識和學科能力進行訓練，一方面能夠大幅度提高學生學習科學知識的興趣和積極性，另一方面學生在綜合知識的頻繁應用中，綜合素養會得到極大的提升[3]。

正如我們所知道的這樣，要把學生的零碎的知識構建為一個更加系統、更加完善的知識體系，需要花費大量的時間與精力，更重要的是學生要能夠主動的應用自己所學的科學知識，在具體的實踐中建立起零碎知識之間的緊密聯系，進而再通過科學的、系統的學習將這些聯系起來的科學知識化作一個緊密的整體，使學生達到思維和認識逐步融合的目標，在這一漫長的過程中，眾多具有趣味性的活動是潛移默化影響學生的有效工具，學生在成長的過程中會越來越主動的接受科學知識與科學思想，在STEM教育理念下的一系列趣味活動中，學生的科學素養能夠得到有效的提高，這也是STEM教育理念應用在小學科學教學中的意義所在。

結語：STEM教育理念的應用必然會推動整個小學科學教學的表格，從科學課堂的教學內容，到科學課堂的整體加購，再到學生科學素養培養的具體方法與手段，STEM教育理念無不發揮著巨大的作用，在STEM教育理念的影響下，學生的科學素養、實踐能力、綜合知識等多方面的都到了有效的提升，在這種模式下培養的學生勢必具備更強的創新能力和創新精神，在輕松愉快的氛圍中，小學科學課堂的教學質量和水平將得到大幅度的提升。

參考文獻：

[1]張彩琴.STEM理念下科學教師教學素養現狀及對策[J].教育評論，2019（12）：113-117.

[2]林靜，石曉玉，韋文婷.小學科學課程中開展STEM教育的問題與對策[J].課程.教材.教法，2019，39（03）：108-112.

[3]曾寧，張寶輝，王群利.近十年國內外STEM教育研究的對比分析——基于內容分析法[J].現代遠距離教育，2018（05）：27-38.

作者簡介：黃建波，1975年8月男，漢族，籍貫浙江省寧波市，學歷，本科，職稱職務：一級教師，副校長，研究方向：小學科學。