滲透STEM理念　培養小學生科學素養

【摘 要】科學教育是小學教育中的重要內容，是培養小學生科學意識和思維的重要途徑。然而科學課程內容繁復，若僅是采取傳統教學模式，很難激發小學生的學習興趣。同時科學知識有一定的復雜性和條理性，對部分小學生來說學習起來頗有難度。STEM理念為小學科學教學提供了新的思路，在小學科學教學中滲透STEM教育理念，可有效培養學生的創新意識，提高其實踐的能力，有利于促進學生科學素養的發展，為其未來的學習奠定堅實基礎。

【關鍵詞】STEM理念;小學生;科學教學;科學素養

【中圖分類號】G623.9? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）28-0195-02

STEM教育理念涉及科學素養、技術素養、工程素養和數學素養等多方面、多領域的教育內容，具有實踐性、跨學科性、融合性等特征。新課改主張多學科融合的教育方式，注重培養學生的實踐能力和創新精神，這與小學科學教育的目標基本一致。因此，教師應充分把握STEM理念的內涵和特征，積極將其滲透到科學教學中，優化教學內容，創新教學路徑，為學生創造更加生動豐富的科學課堂。

1? ?立足生活設計活動主題，調動學生探索科學的興趣

興趣是小學生探索科學、學習科學的源動力。因此在小學科學教學中，教師教學必須貼近實際生活，通過融合多學科的趣味知識，設計豐富生動的科學活動主題，激發小學生探索未知的興趣和“打破砂鍋問到底”的精神，讓他們通過活動來掌握科學知識與技能，深化對STEM教育理念的理解和認知。

以“蚯蚓的選擇”一課的教學為例，在課堂開始時，筆者可通過詢問科學常識來吸引學生注意力，“關于蚯蚓你知道哪些知識？”這時候有學生舉手回答：“蚯蚓可以松動土壤，幫助農民伯伯施肥。”也有學生說：“可以作為藥材，許多中藥藥方里面都有蚯蚓。”筆者微笑著點頭，使用多媒體設備展示蚯蚓的作用和特性：“其實蚯蚓遠不止這些特點，蚯蚓既可以作為藥材使用，也可以做成食品。同時蚯蚓喜歡吃腐敗的有機物，也是處理垃圾的小能手。此外，一些喜歡釣魚的人經常將它們作為釣餌使用。”接著筆者拿出一個裝著蚯蚓的昆蟲箱，提出問題：“有沒有同學想要摸一摸蚯蚓啊？”部分女生有點害怕不敢靠近，有幾個膽子大的男生“主動請纓”，然后便“義無反顧”地將手伸進了昆蟲箱。待他們摸完后，筆者讓他們說說觸摸蚯蚓的感覺，有說“滑滑的”，有說“黏黏的”，還有的說“還挺好玩的”。筆者繼續問道：“有沒有人知道蚯蚓喜歡什么樣的居住環境呢？”“泥土！”學生不假思索地回答。為加深學生對蚯蚓的認識，筆者繼續追問：“那么蚯蚓為什么會喜歡泥土呢？”學生都表示不知道。此時，筆者利用STEM教育，開展對照實驗。首先將蚯蚓放到箱子中間，然后用黑布蓋上一半，讓學生五分鐘后觀察，看看蚯蚓是到了黑暗的一邊還是光明的一邊。然后再將一些沙土放入箱中一側，放入濕潤的泥土在另一側，這一次兩邊都蓋上黑布，五分鐘后再次觀察蚯蚓在哪一邊。由此得出實驗結論：蚯蚓更喜歡黑暗和濕潤的地方。

將一些常見小動物作為科學學習的“引子”，再配合一些貼近生活的簡單實驗，可快速吸引學生的注意力，調動他們探索學習的欲望和興趣。因此，在小學科學教學中，教師設計教學內容時，需貼近生活，讓學生在生活中學習，這也是實施STEM教育的必要手段。

2? ?通過模仿制造，提升學生科學實踐能力

實踐體驗是激活學習靈感、培養思維模式的重要方式。而科學課堂的主要職能之一就是積極地引導學生發明創造和模仿制造。小學生天性活潑，思維活躍，可通過模仿產生出許多天馬行空的創意。因此，教師在開展小學科學教學時，應積極引導學生進行親身體驗，鼓勵他們模仿制造，鍛煉其動手動腦的能力，提升其科學實踐

水平[1]。

以“做一個生態瓶”一課的教學為例，筆者先將學生分成小組，讓學生制作生態瓶。課前運用多媒體展示一些圖像資料，向學生介紹一個生態圈需要具備的條件，如植物、沙石泥土、魚兒等，并告知生態圈需要這些要素的原因，如植物可以造氧，提供棲息地，還是許多動物的食物;動物可以排放二氧化碳，為植物光合作用提供原料等。生態圈只有形成一個完整循環才能繁衍生息。教師可以發放給每個學生一個記錄本，要求他們定期記錄生態瓶中的變化。同時，每隔一段時間，教師可指導學生適度改變試驗變量，如提出問題：如減少給水量，生態圈中的魚兒生活會怎么樣？學生推測：魚兒的生存環境變差。實驗方法：做對照實驗，觀察水多和水少的時候魚兒浮出水面的次數有什么不同，以此驗證推測，得出結論。上述的體驗過程，不但鍛煉了學生的模仿能力，同時還提升了其科學實驗能力。因此，教師在開展小學科學教學時，一定要秉承STEM理念的原則，積極引入生物、科學、信息技術等學科元素，豐富學生對科學現象的認知，從多角度展開模仿制造活動，以此鍛煉動手動腦能力[2]。

3? ?展開互動交流，培養學生團隊協作能力

要想加強小學科學教育與STEM教育的深層次聯系，教師就應組建學習團隊，加強教師與學生、學生與學生間的溝通互動，以此提升學生的團隊協作能力。然而，就目前來說，小學生受到知識、經驗、邏輯能力和學習能力的局限，在面臨一些難度較大的問題時能力略顯不足，無法有條不紊地完成計劃制定、數據收集、測試等系列實驗作業，因此教師要多注意這方面的問題，有意識地加強學生這方面的協作配合。

以教學“做個太陽能熱水器”一課為例，教師可通過融入STEM教育理念，引導學生互動協作，培養其團隊配合能力。首先，筆者在實際教學中，先讓學生分成小組，詳細講述太陽能熱水器制作的硬性條件（至少可以裝200ml的水，盡可能利用手邊的材料，盡可能在15分鐘內升高水溫，具有保溫和加熱的基本功能）。然后由小組成員負責不同的任務，如有學生負責設計這個熱水器的基本樣式，有學生負責找尋基礎材料（大紙盒、泡沫塑料、飲料瓶、錫箔紙等），有學生選擇適合的天氣組織試驗，還有學生記錄觀察水溫變化等。團隊協作是培養學生科學素養的重要一環，也是教師開展小學科學教學所必須具備的前提條件，更是STEM教育得以踐行的核心要素。小學生通過互動溝通和團結配合，可快速掌握科學學習方法，養成科學思維，為未來解決跨領域和多學科的問題奠定良好基礎。

4? ?鼓勵大膽創造，培養學生的創新意識

科學教育的核心精神在于大膽創造、勇于創新，因此教師在開展科學教學時，不可一板一眼，以書本上的知識為唯一標準，應當鼓勵學生探索和嘗試，即便失敗了，也能夠在失敗中尋找進步的契機。教師應在科學教學中應充分發掘小學生潛在的能力，并積極培養他們的創新意識。良好的科學創意不僅來師生間的良性互動，更來自于學生個體的積極心態和探索精神。

以教學“能量和太陽”一課為例，筆者先為學生布置預習任務：通過各種途徑和方式展現自己所知道的能量，或描述太陽與自然的關系。上課時有的學生在家長的幫助下，將太陽與自然的關系做成了簡單的動畫：一顆小小的種子接受了太陽光傳遞的能量，在土壤中漸漸長大，而后冒出綠芽，長出枝葉，時間一點點流逝，綠芽在太陽光的照射下逐漸長成一棵小樹，然后經過漫長的時間最后終于長成了一棵參天大樹，由此詮釋太陽與自然的關系。有的小學生則是收集到各種能源的圖片，如沼氣能源可用于發電，通過風力轉動風車能發電，還有通過水勢動能來發電的水力發電站等。學生通過不同途徑、方式將他們眼中認知的能量與太陽的關系展現出來，不但能幫助其他同學明白能量的種類和來源，更激活了他們的科學思維，為其后續的學習打下了堅實基礎，同時這些豐富生動的學習方式，能夠加深學生對科學規律的理解，促進其養成良好地探索學習習慣，對培養學生的創新意識和創造能力具有促進作用。

總之，小學階段科學教學不是為了培養科學家，而是注重對學生的科學啟蒙教育，這與STEM教育理念具有內在的一致性。在開展小學科學教學活動時，教師需充分滲透STEM教育理念，融合多學科的知識，精心設計科學活動的主題和內容，調動小學生的探索興趣和參與積極性，拓寬其科學視野，并在引導其進行模仿制造的活動中，鍛煉其實踐操作能力和團隊協作能力，促進學生學科學、做科學、用科學，在科學學習中獲得全面發展。

【參考文獻】

[1]徐燕.基于STEM理念的小學科學實踐活動組織策略[J].基礎教育研究，2021（6）.

[2]徐海婷.基于stem的小學科學生本課堂的構建研究[J].文理導航（下旬），2021（3）.

【作者簡介】

于鼎（1993～），男，漢族，江蘇鹽城人，中小學二級教師，本科。研究方向：小學科學教育。