基于STEM教育的小學科學實驗教學改革探究

劉亞

小學科學課程是小學階段非常關鍵的一門課程，可以從小培養學生的科學意識和精神。在小學科學教學中，為了更好地展現科學價值，推動學生科學素養的提升，教師應當注重引入STEM教育，促進學科之間的整合和交叉，讓科學課程展現更為豐富的內涵和價值。為此，本文對基于STEM教育的小學科學實驗教學改革進行初步探究。

一、STEM教育概述

STEM教育最早由美國國家科學委員會提出，主要是將科學、技術、工程和數學有機整合在一起，培養學生從整體思維出發去思考問題，指導學生以科學的角度更全面地看待問題。STEM教育強調跨學科的知識應用，即把零散的知識與機械學習的過程轉變為應用這些知識去解決生活中的實際問題。在小學科學教學中合理地引入STEM教育，對小學科學實驗教學進行改革，能夠促進學生綜合實踐能力、科學思維的發展，進而促進學生科學素養的全面發展。

二、小學科學實驗教學現狀

小學科學課程的宗旨是從小培養學生對科學的探索興趣，主要目標是提高學生的科學素養，提升學生的學習能力。但是在教學實踐過程中，往往會因為一些問題而導致達不到實際教學目的。

首先，小學科學這門學科涉及領域廣泛，涵蓋了自然界和生活中的方方面面。就小學學科而言，小學科學與小學數學的聯系就十分密切，可在實際的小學科學教學中，多數教師只是基于教材內容進行課堂教學，很少與其他學科進行融合應用，長此以往會限制學生的思維，不利于學生創新意識的培養。其次，多數教師在進行小學科學教學時只是一味地采用講授法，學生只能被動地接收知識，幾乎脫離實踐，致使學生難以運用所學的科學知識去發現和解決問題，長此以往不利于學生科學素養的發展。

三、基于STEM教育的小學科學實驗教學改革策略

1.應用STEM教育，激發學生學習興趣

興趣是學習的內在驅動力。將STEM教育應用于小學科學教學中，并結合實踐操作，可以打開學生的科學思維，鍛煉學生的動手能力，也可以豐富小學科學課堂教學內容，激發學生的學習興趣，進而有效提高小學科學課堂教學效率。

例如在教學“制作與測試我們的小船”一課時，教師首先講解設計船的要求：船的重量、船的動力、能把貨物送到目的地、設計時要計算船的成本。在教師的引導下，學生開始綜合考慮船的大小、形狀、船體材料、載重量、穩固性及動力系統，并以此設計出制作小船的圖紙。然后，學生結合自身設計的圖紙，在充分了解船的結構材料的情況下開始“造船”實際操作，教師則在過程中引導學生將船的模型進行完善。最后，教師在班級里舉辦一場航模展覽來激發學生的參與熱情，培養學生的科學探索興趣，提高實驗教學的實效性。

2.引入STEM教育，培養學生自主探究能力

相比由教師單一講解科學知識的教學模式，在小學科學教學中引入STEM教育，可以增強實驗課堂的互動性，促進師生、生生之間的聯系，還可以培養學生的團隊協作能力和自主探索科學的能力。

例如在教學“種子里孕育著新生命”一課時，教師可以提前安排學生搜集一些植物種子，課堂上讓學生展示搜集到的種子，并對這些種子的形狀特征進行描述。學生對植物種子有一定了解后，教師再引導學生猜測植物種子的內部結構，以此激發學生對種子的探究興趣。接著，教師組織學生觀察干燥的蠶豆和用水泡過的蠶豆，分析它們的外形和內部結構都出現了哪些變化。這時學生可以小組的形式進行觀察，通過小組合作交流，共同完成科學實驗活動，這樣既能加深學生對科學知識的認知，又能促進學生之間的交流互動，培養學生的自主探究能力。

3.結合STEM教育，進行生活化教學

小學科學與日常生活的聯系尤為緊密，對擁有強烈好奇心的小學生來說極具吸引力和誘惑力。小學科學教師應該抓住學生的這一特征，結合STEM教育，在實驗教學活動中導入豐富、有趣的生活元素，調動學生對生活中的科學問題進行探索的欲望，培養學生的觀察能力和科學探究能力，進而培養學生的科學素養。

例如在教學“使用工具”這一單元時，教師可以組織有關STEM教育的活動，讓學生結合生活實際，設計并制作簡單的機械玩具。在制作過程中，要求學生充分利用生活中的元素，如家中收集的一些廢舊物品、廢舊玩具以及其中的齒輪、軸承、瓶蓋等。通過教師的引導，學生自己動手操作，制作各種新工具和新玩具，以此促進自身對科學的探索，培養科學探究能力。

總而言之，小學科學作為一門綜合性學科，旨在培養和提升學生的實踐能力、創新能力和科學素養。在小學科學教學中融入STEM教育，創新教學方法，能有效激發學生的學習興趣，培養學生的自主探究能力和實踐能力，為培養新型社會需要的人才打下堅實的基礎。因此，小學科學教師應該合理地應用STEM教育，并結合生活實際，創新優化小學科學實驗教學活動，促進學生科學素養的全面發展。