基于STEM教育理念的高年級科學課教學設計與應用

張鵬飛

如今在我國中小學教育中十分重視STEM教育理念。小學階段正是學生科學思想啟蒙的時期，此時學生極具想象力，在對科學課進行學習之前，就已經在腦海之中養成了固定思維模式。小學科學課的教學主要是運用科學的教學策略與模式，充分提高學生的科學素養、動手實踐能力與邏輯思維。STEM教育理念的運用可以著重培養小學生的綜合素質，STEM是科學、技術、工程以及數學英文首字母的縮寫，可以有效培養學生在學習過程中，發現、分析以及解決數學問題的水平，管理、掌握與理解一體化的技術能力，對技術工程進行發展與設計的能力，以及了解科學的自然發展。在小學科學高年級教學中融入STEM教育理念，可以促使學生形成優秀思維習慣，為日后學習打下堅實基礎。

一、基于STEM教育理念的高年級科學課教學設計與應用重點

（一）注重知識點之間的整合

STEM教育理念意在將各個學科之間的知識點進行有效整合，尋找各個科目之間的緊密聯系點，構建完整跨學科體系框架，保證小學教育的融會貫通。將學科知識點進行整合，可以增強小學生解決日常生活中常見問題的能力，培養學生從多個角度與層次分析問題的思維，從而妥善解決問題。

（二）注重開展教學實踐活動

STEM教育理念十分注重小學生在學習過程中教學實踐的開展，可以有效提高學生在科學學習過程中的體驗感。在STEM教育理念下開展小學科學教學，可以促使小學生深入理解并牢牢掌握各項科學原理，了解科學課的多樣化，在實踐活動的基礎上深度掌握科學知識點。

（三）注重培養學生團結合作意識

無論科學老師選用何種策略開展課堂教學，學生都需要具備良好的團結合作意識。STEM教育理念的實施需要小學生具備優秀的協作意識，一個人的知識與力量是十分微弱的，只有學生在科學實踐活動之中具有良好的合作意識，才能夠保證科學教學課堂高效有序運行。

二、基于STEM教育理念的高年級科學課教學設計與應用策略

（一）在新課導入環節滲透STEM教育理念

新課導入是小學生科學課堂開展的重要前提，科學老師需要在正式上課之前做好充分的準備，充分了解小學生的興趣愛好，整合各個學科知識點，利用多媒體技術設計多樣有趣的課件，在教學課堂之中有效融入小學生感興趣的活動或游戲，充分吸引學生的學習目光，提高其積極主動性。

比如，當小學科學老師講解“植物之間的相同與不同”知識點時，就可以在課堂之中為學生呈現玉米、水稻、蘋果以及松樹等各類植物的圖片或者視頻，同時可以帶領小學生一同去校園之中觀賞各類植物，充分激發學生學習科學的熱情，保證學生積極主動參與教學活動。與此同時，科學老師可以指引小學生在野外發現課堂中沒有講解到的植物，提升學生的觀察能力與科學思維。

（二）在課堂教學過程中滲透STEM教育理念

在課堂教學過程之中滲透STEM教育理念，可以拉近學生與理論科學知識的距離。在教學前，科學老師需要做好準備工作，提出與課堂主題一致的簡單問題，讓學生在課堂上回答。科學老師可以將班級學生合理分組，依據課堂任務分配小組學習任務，每一個小組對自身任務進行積極探討與總結。

比如，當小學科學老師講解“生命無法離開水”的知識點時，可以對學習小組提出這樣一個問題：“在什么物體之中具有充足的水分呢？”小學生可以在小組之中與組內成員進行探討，可以對各類植物進行充分的捶打或者擠壓，以此對植物之中具備的含水量具有直觀的認知。當小學生利用自己的方式解決問題后，科學老師可以進行正確指引，激發學生的發散思維。在整個科學課堂上，老師是一個指引者，運用有趣的科學實踐讓學生對含水量的知識點進行直觀了解，并牢牢掌握各種植物具有的含水量。

（三）在實踐活動過程中滲透STEM教育理念

小學科學課教學必須以實踐活動作為基礎，在科學實踐中應用STEM教育理念，可以有效發揮其優勢。STEM教育理念是帶有先進信息技術的教育模式，其模板之中具有大量的學習資源以及合理案例可供科學老師參考與借鑒。在STEM教育理念下開展實踐活動，需要老師對各個實踐步驟進行優化處理，指引學生對實踐操作積極開展自主探索。在科學實踐過程中，小學生需要積極配合老師，并將自身學到的科學理論知識與實踐結果進行對比思考，以養成優秀的科學創新思維。科學老師可以將教學內容進行劃分，讓小學生對實踐過程中出現的問題獨立思考，從而讓小學生更好地理解科學，牢牢掌握科學知識點，提高對科學課的熱情。

三、結語

在小學科學課教學中融入STEM教育理念是當前社會與時代發展的必然趨勢，也是未來教育改革的必然需求。STEM理念與科學活動的實踐性相符，可以有效融入小學科學課堂教學的各個環節之中，其中包括實踐活動過程、課堂教學過程以及新課導入過程。在此教育理念下，小學生可以有效發揮自身學習的主觀能動性，養成優秀的科學學習習慣與創新性思維，最終增強自身綜合素養。在STEM教育理念下開展小學科學教學可以保證小學教學的長期有效性發展，為學生日后良好發展奠定基礎。

【甘肅省教育科學“十三五”規劃2020年度課題——“農村小學科學課程教學設計融入STEM教育理念研究”（課題立項號：GS[2020]GHB2565）研究成果】