搭建多元化平臺 有效整合教學資源

◇吳澗石（江蘇：蘇州市姑蘇區教師發展中心）

2022 版《義務教育科學課程標準》指出：小學科學是小學階段體現科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性。它旨在激發學生對自然現象的好奇心，提升基本的科學能力，形成基本的科學態度和世界觀。將STEM 教育理念融入小學科學學科教學，有助于構造高質量的小學科學課堂，有助于打造科學探索的情境，有助于更好地因材施教，發揮學生的主觀能動性，引領學生經歷探索科學的過程，逐步形成科學核心素養。

一、STEM教育理念的內涵

什么是STEM 教育理念呢？STEM 教育理念源于美國，它是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫。其中的科學指向認識世界、解釋自然界的客觀規律；技術和工程則是在尊重自然規律的基礎上改造世界、實現與自然界的和諧共處、解決社會發展過程中遇到的難題；而數學則是基礎工具。

從一定意義上說，STEM 教育理念可以與我國的素質教育相媲美。比如，學生開展搭建拱橋的科學探究活動，其中既包含了科學知識，也囊括了技術、工程和數學等多學科的教育思想。

因此，將STEM 教育理念融入小學科學教學，即將多學科、多技術結合的思想融入教學。其目的是更好地提升科學教學的質量和效率，更加強調實踐的重要性，更加注重學生思維能力和綜合素質的培養。在STEM 教育理念下的科學課堂教學，不再是單純地教學與接受學習的過程，而是融合多學科實踐和探索的過程。

二、將STEM 教育理念融入小學科學教學的意義

那么，小學科學教學為什么要融入STEM 教育理念呢？這樣做的意義何在呢？其深意在于以下三點。

（一）有助于學生建立STEM 融合觀念

STEM 教育理念能使學生的科學素養、技術素養、工程素養、數學素養得到綜合提高，讓學生將所學的科學知識融入自然界，進行全方位理解，學會運用身邊和生活中的科學技術解決實際問題，促使學生初步理解工程的意義，培養運用數學知識解決問題的能力。其主要目的是幫助學生培養解決問題的綜合能力。因此，將STEM 教育理念融入小學科學教學，無論是教師還是學生，都要改變觀念，轉變思維，擯棄過去各學科各自獨立的觀點，建立各學科知識貫通融合的觀念。

（二）有助于實現多學科的整合

將STEM 教育理念融入小學科學教學，就是要將、科學、技術、工程、數學四門學科的內容融合在一起，作為綜合類教育觀念融入教學。因此，在這樣的理念指導下，在開展小學科學教學活動時，要將多學科的知識進行整合。在具體的教學活動中，對各學科課程內的知識有意識地整合和關聯，將某一領域的知識內容與其他領域、其他學科的相關知識建立聯系。在學生的學習過程中，由于學科知識相互有交叉，因此，教學中有意識地指導學生實現各學科知識之間的整合，有利于學生形成綜合學習的意識，有利于發展學生的綜合素養。

（三）有助于培養學生知識的運用和遷移能力

將STEM 教育理念融入小學科學教學，要在教學活動中更多強調的是，對于不同科目之間所具有的共通性的知識點融會貫通。而要完成這種知識的融合就要求學生具有一定的知識運用能力和遷移能力，能夠將某一學科的知識活學活用，在潛移默化中遷移到另一學科的相關知識中，實現學科與學科之間的互通。這就是STEM 教育理念的根本宗旨和實現過程。而學生對于知識的實踐運用和遷移能力，則需要教師在教學活動中通過各種途徑加以推動和培養，如，通過生活情境的轉化、信息技術的應用、創設實踐運用的情境，拋出需要綜合運用解決實際問題的任務目標等。

三、如何將STEM 教育理念融入小學科學教學

小學科學具有綜合性和實踐性，在學生義務教育階段，起著培養學生基本科學素養的重要作用。那么，如何將STEM 教育理念融入小學科學教學，以提升科學教學的實效呢？我認為，可以從以下三方面入手。

（一）搭建教育平臺，加強多元化分工合作

STEM 教育理念強調多學科的融合教學，多學科獨立存在又相互聯系。因此，在STEM 教育理念下搭建多元化的教育平臺，通過科學、技術、工程、數學多學科知識的融會貫通，從多方面去理解和學習科學知識，多角度觀察科學現象，能夠得出不一樣的驚喜，更好地提升學生的綜合能力。

每個人都是一個獨立的個體，每個學生對于各學科的認知能力和學習能力各不相同。因此，教師在優化教學引導的同時，要根據不同學生的學業水平和學習能力因勢利導，從而更好地發揮學生自身的優勢，取長補短，為每一位學生搭建多元化學習的平臺。

例如，在教科版六年級上冊“微小世界”單元的第四課《觀察洋蔥表皮細胞》教學時，教師可以組織學生以小組合作的形式完成對洋蔥表皮細胞的觀察。由于細胞是我們肉眼不可見的，所以需要小組內的學生根據自身能力的不同，分工合作，共同對洋蔥表皮細胞的玻片標本，使用顯微鏡進行觀察和記錄。在指導學生分工合作時，可以發揮不同學生的特長，如，做事細致嚴謹的學生可以負責分工制作洋蔥表皮標本；用圖畫和文字記錄觀察到的洋蔥表皮細胞的工作，可以交給美術功底較好的學生；將洋蔥表皮細胞與死亡的軟木細胞進行對比的工作，可以交給思維比較嚴謹的學生……根據學生不同的性格特點和學習能力分工合作，共同完成實驗任務，使學生的實踐活動更能發揮自身長處，從而能夠更好地提高學生獨立學習能力以及協作能力。因此，學生在實踐中進行分工合作，可以讓學生學有所得，更加樂于學習，更好地為升入初中做好銜接準備。

（二）整合教學資源，創設有效教學情境

科學新課程標準提出“小學的科學課是一門綜合性的學科”，而STEM 教育思想是融科學、技術、工程、數學為一體的多學科融合的理念。將STEM 教育理念融入小學科學教學是課程標準落地的需要，也是學生成長的需要。

1.有效整合教學資源

教師在教學時，應當按照新課標的要求創新、靈活地綜合運用教育理念，更好地讓學生接受多方面的知識，將科學、數學、信息技術等學科進行融合，實現多個學科知識點的碰撞，再利用多媒體技術進行創新性知識點的展示和教學。在諸多有效、有質量的教學資源整合的過程中，創設有效的教學情境，使得學生更好地發散思維。

在小學科學課堂教學中，教師要運用科學方法優化課堂教學，提升核心素養培養實效。在充分發揮科學學科綜合性和實踐性特征的基礎上，潛移默化地滲透數學、工程、技術等學科的知識和資源內涵，拓展學生的眼界，讓他們接觸更為豐富多彩的學習內容，為學生營造積極和實效的學習課堂。

如，教學教科版三年級科學《陽光下的影子》一課時，為了讓學生了解影子包含科學知識，可以帶領學生實地觀察，以校園中的大樹或者教學樓為參照物，計算不同時段太陽的高度。這一實踐活動，要整合科學、校園文化、數學計算等方面的知識，并讓每一位學生都參與其中，記錄下數據。在此過程中，學生對陽光下物體的影子概念有了清晰的了解。隨后，可以進一步組織學生組成討論小組，圍繞“影子在陽光下的變化規律是什么？”進行分析。通過實踐與討論，學生會認識到隨著太陽位置的變化和照射角度的不同，影子的長度也會發生變化，從而總結出“陽光下物體的影子，中午時分最短，早晨和傍晚較長”。在整個實踐活動中，學生了解了校園文化，實踐了科學探究歷程，體現了數學的工具性與實用性，讓學生在學習科學知識的同時，了解了計算和測量，使得課程之間實現了“無縫銜接”。

2.創設真實教學情境

教學情境，是在教師的引導下，學生參與學習的現實環境。真實的教學情境能幫助學生構建科學學科知識框架，促使思維朝著多元化方向發展。倘若在教學時能很好地將數學、科學進行融合，加上多媒體技術，便可完美呈現STEM 教育理念，為學生的認知拓展創造條件。因此，教師將教學資源進行整合之后，可以通過巧妙地創設教學情境，讓學生學習起來更快樂，有效地提升科學課堂的教學質量和效率。

例如，教學教科版六年級下冊“宇宙”這一單元時，可以利用多媒體技術對月球的相關知識進行展示，如，“月球為什么是亮的”“月球的運動方式”“月球的運動時長”“月球的運動特點”“月球的地形特點”或是“人類在月球上留下的足跡等”。通過對這些真實情境的還原，幫助學生加深對月亮的觀察和了解。對于“月相”的認識，則可以通過圖畫加演示的方法進行模擬實驗。在模擬實驗的過程中，組織學生在空地上畫一個圓，圓上畫八個點，在墻面上粘貼一個“太陽”，一個學生舉著一個涂了一半的籃球站在圓上繞著太陽運動，一部分學生站在圓外，對“月亮”進行觀察，分別將圓圈上“月亮”運動到的八個地方的“月相”記錄下來。如此真實的情境創設，有助于提高學生的空間想象力。

在小學階段學習科學的過程中，激發學生興趣尤為重要，教師應從學生的年齡特征和學業水平出發，通過情境的創設，激發學生的興趣，提升學習的實效。

（三）注重實踐性教學，提升學生動手實踐能力

科學，看似高深莫測，遙不可及，實際上，大量的科學知識蘊含在日常生活中。在教學中，通過探究實踐，尤其是在解決生活中實際問題的探究實踐中，引領學生動手動腦，定能更好地啟迪學生思維，使其建構初步的科學認知，形成一定的科學素養。因此，在STEM 教育理念融入和新課標的要求下，教師應當更注重科學的實踐性，提升學生動手實踐的能力。

例如，在教學六年級下冊“物質的變化”單元時，教師可以選擇生活中比較熟悉的物品作為學生實驗探究的材料，如黃豆、沙子、白糖、食鹽、白醋、米飯等。這些材料來源于學生的生活，學生易于操作，更能使學生感受到科學在生活中無處不在。在具體的實踐過程中，教師一方面要教給學生一定的科學方法和實驗技能，另一方面要引領學生自主探究，主動經歷探索實驗的全過程。如，觀察常見的白糖時，可先描述白糖的特征，然后用勺子和蠟燭加熱白糖，在加熱的過程中，觀察白糖顏色、狀態的變化，最后將生成的黑色物質放入水中，觀察是否溶解，判斷生成的物質是否為不同于白糖的新物質。通過在課堂上對身邊熟悉物質的變化進行實踐和觀察，能加深學生的理解，培養學生的綜合能力。

總之，將STEM 教育理念融入小學科學教學，需要教師轉變教學觀念，建立STEM 教育的綜合思維，進行各學科之間的整合，將各類知識點合理地通過STEM 活動展現出來，隨后通過培養學生知識的遷移能力，將STEM 教育理念靈活地應用到教學中，推動教學的發展，幫助學生建立科學思維，提升科學教學的實效。