STEM教育理念背景下學生自主學習的支持策略

倪仁英

科學是對小學生開展綜合素質教育最為重要的學科之一。小學科學課程要求學生對科學知識有一定程度的了解和熟悉，并使其學習興趣能夠得到穩步提升，引導學生探究發展，最終實現學以致用，學會利用科學知識解決實際問題，拓展應用水平。筆者發現，學生在自主學習科學的過程中，在提高自主學習能力和運用方面存在著一些問題

一、學生自主學習分析

葉圣陶先生曾經說過：“自主學習本領是用之不竭的能，儲能就要儲這樣的能?！比欢?，縱觀現在學生學習科學的過程，他們在自主學習能力方面存在著諸多的困惑。

（一）自主預習能力差

很多時候，教師的課堂教學任務完成效率低，很大原因在于學生不會主動預習。預習一般發生在課前，所以很多學生認為只有教師布置了，才需要預習;而對于如何有效地進行預習，他們也是一知半解，大部分學生甚至認為預習就是把學習內容看一遍。這樣流于形式的預習，效果可想而知。

（二）難以確定目標

調查發現，大部分學生認為自主學習的目標基本來自科學教材，部分學生把教師布置的任務作為自己的學習目標，還有少部分學生不清楚學習科學的價值是什么。這就對學生自主學習產生了一定的影響，導致學生無法確立自己的自主學習目標，演變成后來的一味接受。

（三）自主學習效果差

學生自主學習科學的時候，學習對象主要來源于科學教材上的內容。教材基本上都會將實驗的過程以文字或者圖片的形式呈現，學生按照教材上的介紹按部就班地接受，根本沒有自己的思路。這對小組間的合作學習也是非常不利的，效果差，長此以往，學生難以形成自主學習的策略和模式。

（四）自主總結能力弱

學生的自主總結能力主要是根據自己所學內容，分析整理概括，內化為自己的知識。然而，通過問卷與訪談得知，很多學生沒有總結知識的習慣，認為這需要教師輔導或者提供;部分學生不善于分析原因，沒有總結知識的能力，更有甚者認為不需要總結，此現象反映了學生自主總結能力的薄弱。

二、STEM教育理念在學生自主學習中運用的意義

STEM教育理念是一種新科技的產物，?S是Science——科學，T是Technology——技術，E是Engineering——工程，?M是Math——數學。STEM將科學、技術、工程和數學集合為一體，也融合了這四門課程的核心，形成了新的教育理念。小學科學自主學習是指學生主動地選擇學習內容、自主地確定學習目標完成既定學習任務的一種能力。把STEM教育理念運用到小學科學自主學習中，以學科整合的方式去學習，能更好地實現這一目標。STEM教育理念的不斷發展與推廣，引導學生自主探索身邊的事物，發現周圍世界的不同，以更好地適應時代的發展，不斷更新所學，提高自己發現問題、分析問題、解決問題的能力，提升自己的綜合應用能力。這對提高學生的創新能力與自主學習能力有著重要的意義。

三、STEM教育理念背景下學生自主學習的支持策略

在小學科學課堂教學環節，無論是問題的提出還是問題的解決，創新課堂教學就是利用STEM教育理念充分發揮學生的主觀能動性和積極性，把對各種問題的看法和見解置于互動環節中，以“用”“玩”“研”“評”來提升構建科學知識體系的思維，從而讓學生在輕松理解掌握科學知識的同時，學習滿足感和趣味感得到認同，為今后自主地學習科學知識打下堅實的基礎。但是，如何利用STEM教育理念提升小學生自主學習科學的水平和能力，是亟須解決的關鍵問題，本文就此提出一些建議和解決措施。

（一）以“用”促學，確定具體的教學內容

首先，教學內容的選定要始終與“用”相融合。鑒于小學科學實用性強的特點，在實際教學環節應將其充分體現出來，這就離不了STEM教育理念的有效運用。當前大多數小學生都認為學習科學難度較大，無休止地重復知識的獲取、處理以及利用工作，不斷學習晦澀難懂的課程內容，總是讓人感到枯燥無味，難以激起學生學習的興趣與主動性。為此，教師在制定教學內容過程中應充分考慮“用”這個重要因素，讓學生深刻體會到科學的實用價值及其在日常生活中所發揮的作用，讓學生意識到學習科學的好處，從而促使他們自覺地把學習和掌握有關科學知識作為將來融入社會的“敲門磚”。比如，平時學生買食物一般只看包裝袋上的生產日期和保質期兩個信息，很少會留意配料表。他們學習了四年級科學《食物包裝上的信息》一課后，就會自覺地留意配料表上的信息，了解這種食物的營養價值，其是否對身體有益，是否值得購買，等等，這充分體現了把所學知識應用到實際生活中，學以致用。

其次是面向生活，圍繞“用”開展具體教學。在開展社團教學時，教師應當融入STEM教育理念，把現實生活作為切入點。就拿機器人這一科學知識的教學來說，教師應當從機器人的實際應用出發，讓學生對機器人及其應用有個具體的認識和了解，并適時向學生展示實物，最好是日常生活中能夠接觸到的諸如掃地機器人、投籃機器人、無人機等等。這樣，學生實際用起來就不會太陌生，探究起來也會“駕輕就熟”。接著就是實際應用問題，比如在怎樣合理有效操縱好投籃機器人教學中，就可以將學生分成若干組，讓各小組學生輪流操縱投籃機器人以完成一定范圍的投籃任務。還可以開展競賽，在規定的時間內，看哪一組學生完成得又快又好，讓學生在具體應用操作中體驗收獲，從而激發其認識了解小學科學的興趣，帶動課堂氣氛。這樣的教學內容安排，無疑是以“用”促學的典范。

（二）以“玩”助學，培養學生的學習興趣

“興趣是最好的催化劑”，興趣能使人的主觀狀態迸發出無窮的活力。在小學科學課堂教學中，應把增強小學生學習科學的興趣作為切入點，完善教學活動的新穎性和拓展性，創設真切的教學情境，讓他們對學知識產生濃烈的興趣，從而利用這種興趣培養不可多得的學習自主性，豐富自我思維能力。對于小學科學知識的掌握而言，如果一味地填鴨式灌輸，一方面學生很難透徹地理解教學內容，另一方面會不由自主地產生某種厭煩排斥心理，這種影響往往是潛移默化的。在開展教學活動中，教師應充分地把STEM教育理念融入其中，讓學生在興趣中體驗科學知識的魅力。

對于學生而言，如果只是簡單地告知他們科學知識如何如何關鍵重要，要求大家如何如何認真學好這門課，通常所達到的效果并不明顯。這時就需要反其道而行之，有針對性地提升科學知識的趣味性，找一些有吸引力的事例開展教學，這門課自然而然地就會成為香餑餑。比如在一年級科學《觀察葉》的教學過程中，在讓學生了解和認識葉的過程中，書本上的介紹已經不能完全滿足學生實踐辨識的客觀需要，還涉及更多相關知識的拓展，包括植物葉子生長的條件和過程、季節的變化對植物葉子的影響以及對植物葉子的大小、形狀以及顏色的全面掌握和理解，等等。這就需要教師利用STEM教育理念，帶領學生走進大自然，把豐富多彩的各種植物葉子作為拓展知識的著眼點，讓學生在玩中學、在學中玩，在對秋天的植物葉子為什么會落、植物葉子的色彩為什么多種多樣等肉眼可見場景的了解中，進一步深入拓寬知識面的探究。這樣，學生追求科學知識的熱情自然會隨之而來，越發高漲，探究思維的目光也會越發開闊，小學科學的教學目標自然就會順利實現?？偠灾?，在“玩”中對學生進行枯燥知識的傳輸，真正地讓學生在“玩”中有所收獲，以“玩”助學，可使得學生對小學科學課程的興趣有增無減。

（三）以“研”探學，提升學生的創新思維能力

探究的開展是小學科學課堂教學進行“以研促學”的中心。也就是說，將小學科學理論知識與實踐操作技能以“探究”的形式呈現，通過課堂教學的創新，使得教與學都能夠圍繞探究來開展，從而在探究中不斷地強化和提升學生的自我綜合素質，對于有效培育他們的自我創新思維能力是十分有益的。所以，教師在日常教學中，應積極利用SETM教育理念，融探索與學習為一體，讓學生的自主學習能力和水平在探究中逐步得到提高。以三年級科學《它們吸水嗎》一課的教學為例。很多學生都知道不同材料在吸水方面的變化肯定會有所不同，但對其原理仍然一知半解，這就需要以具體的肉眼可見的實驗操作作為支撐，因而深入的研究和探索此時就顯得異常重要。在具體的實驗探究中，我們可以在四種不同的材料——金屬、紙、木頭、塑料上分別滴上幾滴水，仔細觀察就會發現四種材料上水的變化迥然不同，紙和木頭吸水會更快些，吸水會更充分，而金屬和塑料的吸水效果則不佳。而這種具體的動手實踐操作環節，必然引起學生思維的拓展，對包括各種材料的吸水程度、吸水時間快慢以及水到哪里去了等等開展不斷探索。這時，如果把探索性的STEM教育理念融入其中，讓學生自己選擇需要測試的材料，制定判斷的依據、明確實驗的標準等，不但有利于進一步擴大學生對知識儲備的追求，還可對其創新思維的推動和提升起到“立竿見影”的效果。

（四）以“評”推學，促進學生完善自我

傳統的教學評價大多重視結果，忽視過程，同時評價標準相對過于單一，知識構成也比較單一。對興趣與特長各不相同的學生來說，不但公平性無法實現，其真實的能力也難以得到充分體現。特別是課改后，素質教育已經提上了議事日程，小學科學課程作為提升學生素質的主要構成部分，因其綜合性、實踐性以及專業性的特點限制，其教學評價更需呈現多樣化，才能夠達到教學目標。比如在課堂教學環節，應當把學生的評價和自我評價擺在首位，融入STEM教育理念，真正讓學生參與其中，并通過合理有效的評價，讓學生在綜合知識的拓展中得到融會貫通，取長補短，找出自身的短板和不足，并就其缺點展開反思，真正地讓其自我科學核心素養有所提升和發展。在課堂教學評價環節，尤其要注重對學生的多種知識融合學習進程與結果的評價，教師應依據具體情況和具體問題具體對待，使得教學評價更具針對性，更有目的性。

如在課堂教學中我們經常采用一些鼓勵性的方法，從簡單的“你真聰明”“你真了不起”，到激勵學生思考的“你的想法真獨特，連老師都很佩服”“你可真是一個了不起的思考家”等，以引發學生探究的欲望，充分發揮評價的鼓勵作用。實際上，教學評價過程就是STEM教育理念融入的過程，利用評價能夠讓學生對自身掌握知識的情況和不足之處有個準確客觀的了解，同時也有助于教師及時結合實際評價情況，發現問題解決問題，適時改進有關教學設計，促進課堂教學質量穩步提升，真正地讓學生在“評”中不斷改進和自我完善。

綜上所述，小學科學課程要求學生在對科學知識有一定了解和熟悉的基礎上，合理融合運用各種知識處理和解決一些日常生活中的現實問題。在小學科學課堂教學環節，需充分運用“用、玩、研、評”等創新教學方法展開課堂教學，并將STEM教育理念及時全面應用于教學活動，充分地把綜合學科理論知識與實踐操作活動有機融合，讓學生的學習興趣與主動性得到充分發掘，使得小學科學課堂教學的效率和效果獲得質的飛躍，有效地實現課堂教學的最終目標。