STEM教育理念下科學實驗教學創新策略

盧秋嬋

摘 要：小學科學實驗教學應該更加注重科學、技術、數學和工程等多個領域的融合，轉變傳統單學科、重書本的教育模式。教師在此過程中發揮出自身的引領作用，對以往的教學內容進行創新和延展，設計出綜合性較強的探究實驗，進而有效培育學生的創新思維、綜合實踐能力，實現小學生的全面發展。基于此，本文結合STEM教育理念的內涵，提出了這一理念下科學實驗教學的創新策略。

關鍵詞：STEM教育理念;小學科學;實驗教學;創新策略

引言

“學生的智力提升在于動手操作”，小學生更多的是在實驗活動中建構屬于自身的認知結構、發展各項能力，在充滿趣味性的多元化學習過程中，學生不斷開動腦經和積極思考，對自己提出更高的挑戰。STEM是一種注重實踐的超學科教育概念，任何事物僅僅靠一門學科都很難取得成功，只有在多學科、跨領域的作用下，才能進一步拓寬學生的眼界、發展學生的綜合能力。為此，科學教師要充分意識到STEM教育理念的本質內涵，以實驗為陣地，及時創新教學模式、拓展教學內容，實現學生創新能力、思維能力及實踐能力的全面提升。

一、STEM教育理念的內涵解讀

STEM即科學、技術、數學和工程四門學科英文首字母的縮寫，STEM教育理念是將這四門學科進行融合性教學，突破傳統的單一學科單一教學的界限，給予學生更多地探究多領域的機會，在多個領域的融合性學習中，促使學生實現跨領域、跨學科發展，既有效提高學生的綜合能力，也能有效實現教學資源的優化配置。從本質上來看，STEM教育理念與小學科學的實驗教學融合性、契合度較高，在教學設計、實踐探究、科學訓練及教學評價等層面，都可以實現與其他學科的結合，從而從根本上實現教學模式的創新、教學內容的延展及教學效益的提升。

二、STEM教育理念對科學實驗教學的意義

1.有助于創新傳統的實驗教學模式

在我國大多數小學科學教學存在一定的固定化和模式化，且實驗教學的綜合性不足，大多停留于本課程的知識內容中，這一教育理念使得學生一味按照教師的方式被動成長，極易讓學生的思維受到限制，不利于培養其綜合能力和自主學習意識。通過在小學科學實驗教學中融入STEM教育理念，能充分扭轉傳統的、單一的實驗教學模式，教師可在學生的科學探究中融合技術、數學、藝術等內容，讓教學內容得以拓展，教學模式得以創新，學生的思維也能在此過程中得以開闊，整體教學效益大幅度提升。

2.有助于培養學生的綜合素質

小學階段的教育教學對學生的學習方式、學習思維以及人格的培養有著重大影響，所以綜合綜合思維和實踐能力的培養要從小學階段抓起。STEM教育理念綜合了多個學科和眾多實踐內容，能讓學生在實踐活動中突破思維的局限性，在多學科的作用下讓學生富有想象力和創新力，在親自動手和體驗中拔高了自身的操作能力、實踐能力，在遇到問題時也能勇于質疑，敢于提出問題，從而為其培養出良好的素質和綜合性思維打下良好的基礎。

三、STEM教育理念下科學實驗教學創新策略

1.正確認知學科的融入時機

不同的實驗活動對于學生能力的培養和知識素養的提升不盡相同，有些實驗活動能夠提升學生的思維能力，有些實驗活動則需要學生結合數學、技術等領域的知識才能加以完成。所以，在小學科學實驗教學中，連接不同的領域，其起到的作用也是不同的。在實驗活動中，教師要正確認知完成該實驗所需要的知識，能夠培育學生哪些能力，只有形成正確的認知，才能根據其發揮的不同作用適當的應用到實驗教學中，才能幫助學生真正有所收獲與提升。

2.優化實驗活動設計

教學設計是STEM理念下實驗活動得以梯度性展開的前提，能夠為教師提供清晰的教學思路。教師在實驗活動設計時，需要充分掌握學生的認知水平，整合教育資源，明確實驗活動可融入哪些學科知識，可讓學生在能力與素養上有哪些提升等，從而使得實驗活動能得以有效開展。例如在科教版小學科學“物體在水中是沉還是浮”的實驗教學中，教師在教學設計時要清楚實驗需要哪些器具如（鐵釘、小木棒和泡沫），明確這一實驗需要哪些方面的知識。在教學中，教師可將學生分為數個小組，依次將鐵釘、木棒和泡沫置于水中，并觀察：這些物體有的會漂浮在水面，有的會沉入水底。為實現實驗的創新，教師可通過物體放入裝滿水的水杯中所溢出的量，讓學生分析浮力于物質之間的關系。在探究中，學生的探究能力、創造性思維得以形成，其實驗探究所獲得的知識也會得到相應的延伸。

3.注重任務實驗教學

任務式教學是STEM教育的主要手段，能夠給予學生自主探究的空間，培養學生的綜合能力。在實驗課程中，教師可在課堂上展示一些自己制作的科技小發明，如“動力車、組裝飛機”，指出基本的制作原理和流程，然后讓學生根據教師的指導自行制作，學生完成后，教師再給學生布置一些課堂任務，如讓其結合工程技術領域讓動力車的流線更符合動力學，和藝術領域結合讓組裝飛機更加美觀等，在實踐動手中，學生的創造性思維能夠得以有效迸發，并積極查閱資料，獲取更多的跨領域知識，且這一過程融合了多個領域，學生的綜合思維也將得以發展。

4.加強實驗結果評價

STEM理念下的科學實驗教學同樣注重實踐和總結評估，對于任何一門課程而言，總結、評價都是不可或缺的環節。為此，在每一節實驗課程之后，科學教師需要對學生的實驗過程、實驗結果、表現進行綜合評價，指出學生存在的問題和不足。教師方面也需要進行及時地自我反省，通過實踐教學找出哪些實驗可在原有的基礎上融合其他學科，由此實現實驗的再創新和優化，確保學生能有效獲得拓展知識，拔高拓展能力與素養。學生方面需要將自身的實驗過程進行記錄，內容包括所遇到的問題，所創新的點，獲得了哪一學科的拓展性知識等。通過科學的評價，讓實驗教學取得最佳效果。

總之，STEM是一種集合多種學科的綜合性較強的教育理念，這一教育理念在科學實驗中的應用對培育學生的創新能力、實踐能力、知識遷移能力有著重大作用。為此，小學科學教師要意識到STEM理念的內涵、價值及優勢，明確教學目標，注重教學活動設計，創新實驗過程，確保學生在實驗中能得到綜合成長。

參考文獻

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