以STEM教育理念優化教學探索

◇常妮兒（甘肅：靜寧縣城關小學）

在傳統教育中，小學科學課程主要的教學模式為：準備所需材料、實驗操作、總結實驗結論。此種教學模式盡管可以鍛煉學生的實踐探究能力，然而卻在一定程度上制約了學生創新思維的發展。事實上，科學探究是學生掌握科學知識的方法之一，單純依靠科學探究很難鍛煉學生運用的能力。基于此，若在農村小學科學教學中合理引入STEM 教育理念，將可以很好地解決上述問題。此文圍繞“STEM 教育理念下的農村小學科學教學優化策略”展開探究，重點解析了STEM 教育理念內涵、重要性及其運用方法。

STEM 教育理念是新時代下教育制度逐步健全的產物，這種教學理念符合素質教育要求，有利于學生全面發展。基于STEM 教育理念，學生可以充分體驗到學習科學知識的樂趣，鍛煉學生動手操作、開動腦筋以及優化學以致用等綜合能力，為社會培育出具備綜合素養的優質接班人。融合性是STEM 教育理念的主要特征，這種新穎的教學模式可以大幅度優化學生的學習效果。STEM 教育理念憑借自身多種教育功能得到廣大師生的青睞、認可與應用，為進一步提高農村小學科學教學的有效性，老師應積極引入并科學運用STEM 教育理念，并敢于創新，為學生提供多元化教學內容，讓學生在學習中擦出思維的火花。

一、STEM教育理念內涵

STEM 教育理念源自1990年代的美國，屬于一種跨學科教育教學理念，這種教學理念不僅具備全面性優勢，而且比較多樣化。多元化跨學科教學方式有利于學生鍛煉綜合素養與綜合能力，還有助于學生發展思維創新力，進而為社會培育出具備綜合素養的優質人才。STEM 教育理念的運用范圍比較廣泛，從小學教育直到成人教育都可以應用，只需圍繞學科的具體特點針對性調整STEM 教學資源即可。在發展學生思維與素質方面，這種教學理念發揮著巨大的作用。

二、將STEM 教育理念引入小學科學教學的可行性

在STEM 教育理念的指引下，學生的主體性會得到老師的高度重視，學生將具備充足的時間自主尋找并匯集需要的材料，幫助自己更好地完成學習任務和達到學習目標。小學科學屬于重要學科之一，開展小學科學教育可以鍛煉學生思考能力、發展創新思維、培養探究精神與科學態度等等，有利于學生全面發展與進步。將STEM 教學理念引入小學科學教學有著很大的可行性，因為二者的教育目標吻合，二者教學目標的共同之處在于，能夠有效訓練學生操作、實踐與其他方面的綜合能力。

三、以STEM 教育理念優化農村小學科學教學策略

（一）創建適宜的教學情境，積極引入STEM教育理念

每一位農村小學科學老師都肩負著提高課堂教學品質、質量與效果的責任，也就是說，優化農村小學科學教學有效性是一個值得深入探索與研究的課題。實踐是小學科學的主要學習內容之一，小學生都有著強烈的求知探索欲，具有充沛的精力。老師應通過創設情境的方式幫助學生積極學習并探究科學知識，而STEM 教育理念有利于學生優化學習態度和提高學習有效性。STEM 教育理念能夠將教學情境與科學學科完美融合，促使學生在教學情境中利用自身經驗并通過動手實踐來處理問題，在動手操作與模仿練習中學生將逐步形成并優化操作技能。與此同時，堅持STEM 教育理念還有利于培養學生良好的學習習慣與態度，在整個訓練環節中學生的思維能力、創造能力以及認知能力等都能得到有效提升，讓科學知識變得更加豐富多樣。比如在春季，老師可以帶領學生一起開展春游活動，利用春游活動幫助學生觀察并了解多種小草、樹木與花朵，并要求學生詳細記錄在春游中所觀察的事物，比如花的品種、顏色與花瓣數量等信息，葉子與根莖的作用等等，借此向學生滲透科學知識，比如光合作用知識等等。這種實踐探究活動不僅能夠充實學生的科學知識，還可以有效優化學生學習科學知識的態度與方法。

（二）提高課堂導入質量，融合多學科資源

跨學科是STEM 教育理念的主要特點，在課堂導入環節中，老師需圍繞多學科認知有針對性地設置導入，以此提高學生學習的主觀能動性。可以有效融合游戲與各學科知識，讓學生在一個輕松愉快的環境中學習知識，這有助于培養學生的科學學習興趣。此外，可以在科學課堂導入中引入數學認知，借助數學典例與故事發展學生的主動思維能力。還可以巧用多媒體信息技術進行導入，多媒體在展示功能方面具有很大的優勢，能夠為學生提供多種感官體驗，促使學生對科學知識形成強大的內驅力。以《植物的不同和相同》一課教學為例，為優化課堂導入質量，小學科學老師首先可以巧用多媒體手段，以圖片的方式向學生直觀呈現植物，讓學生借助直觀的圖片來辨認植物。通過圖片學生辨認出多種植物，比如菊花、西瓜、白菜與菠菜等等。然后，老師引導學生觀察教室外的植物，讓學生繼續辨認室外的植物，這種課堂導入法有利于調動學生學習的熱情。學生通過觀察，積極闡述自己的答案：有的說看到了柳樹，有的說看到了楊樹，還有的說自己看到了蒲公英，等等。在課堂導入中引入多媒體技術手段，能為學生帶來直觀的認知體驗，學生可以更加真實的方式觀察植物并積極開展實踐活動，其中不僅涵蓋科學知識，而且還有其他學科的知識。借助多學科認知開展科學課堂導入活動，有利于優化學生的學習態度，為課堂教學注入活力。

（三）搭建項目式教學方式，訓練學生綜合應用能力

就農村小學科學教學而言，科學任課老師須正確認識并了解STEM 教育理念。老師應基于STEM 教育理念，深入探究并解析小學科學課本內容，強化課本各知識點間的聯系，為學生搭建項目教學方式。借此，進一步優化農村小學科學教學，細化活動流程，為科學綜合實踐教學活動提供方向并提高教學效果，借助項目教學訓練學生的綜合應用能力。以教學“植物”單元知識為例，在為學生講述完課本知識后，老師可以圍繞“植物葉子的藝術”主題開展項目實踐活動。在活動中，學生要按照自身喜好采集植物葉子并將其做成標本。在此過程中，學生可以根據自身的想法與理解，科學地融入藝術元素，確保藝術性和科學性的完美結合。老師還可以讓學生以日記的方式記錄自己的心得體會與制作流程，并將其分享給班級學生與老師。這種實踐方式有助于學生高效內化所學知識，幫助學生搭建與自身情況吻合的科學理論體系，并促使實踐教學效果得到有效提升。

（四）教學聯系生活，促進學生提高創新能力

生活不僅是科學的來源，而且也是科學的服務對象，為此，在農村小學科學教學工作環節中，老師應將STEM 教育理念作為指導思想，充分突出并重視學生主體性。要鼓勵學生積極觀察并發掘現實生活中蘊藏的科學知識，讓學生利用所學科學知識發掘、解析并處理現實生活中的問題，在探究與操作環節中學生將認識科學實驗規律并得出結論。所以，農村小學科學老師應提高自身的引導作用，積極聯系現實生活和科學，利用科學知識來處理現實生活中的問題，讓學生逐步提高實踐能力、創新能力以及學以致用能力。以“形狀與結構”單元知識教學為例，在為學生講解完課本知識以后，老師可為學生組織主題為“小小造橋工程師”的實踐探究活動。首先要為學生科學分組，然后讓學生根據自身經驗以合作的方式進行創作，創作中要充分考慮多種因素，包括材料特征、承重力、橋的結構、橋的形狀與抗彎曲能力等等。當各個小組完成創作任務以后，老師再引導各小組開展承重比賽活動，哪個小組所設計的橋承重能力最強，哪個小組獲勝。優質的課堂環境以及科學探究活動可以有效訓練學生的思維能力，而且這種動手操作活動有效銜接了工程、技術、科學與數學等多學科知識，促使學生逐步優化自身的實踐能力、創新能力并形成科學核心素養。

（五）擴展教學空間，強化學生個性探究能力

在農村小學科學教學中，老師除了要高度關注課堂教學活動以外，還應積極組織并落實“第二課堂”，從而達到擴展教學空間與鍛煉學生個性探究能力的目的。小學科學老師應按照STEM 教育理念大膽革新教學理念與模式，以小學科學課本為載體，為學生提供豐富多樣的科學探究活動。利用科學探究活動延伸教學，將科學課堂融入社會與生活等多個領域，讓學生保持濃厚的好奇心積極探究科學知識并鍛煉個性探究性能力。以教學《種子發芽實驗》為例，在為學生講解完課本知識后，為進一步擴展教學空間并鍛煉學生的個性探究能力，老師可以“探索種子奧秘”為主題布置任務，具體要求學生：利用課余時間對種子的生長過程進行觀察與記錄，記錄方式為視頻；學生需利用手機將自己的觀察過程進行記錄，最好將錄制的視頻時長控制在六分鐘以內。然后，學生可以按照自身的喜好以自主的方式展開實驗探究活動，比如“蘋果壞了”或者“生活中的石拱橋”等等，借此點燃學生的科學探究興趣，讓其積極自主地參加實驗活動，從而達到鍛煉學生個性能力的目的。

（六）豐富學習評價方式，激發學生學習主動性

針對小學科學學習的評價，除了要評價學生的學習成績以外，還要對學生的科學素養展開綜合性評價，評價內容應涵蓋科學知識掌握度、探究能力、學習能力、學習態度、學習情感與價值觀念等方面，評價方式包含終結性評價與過程性評價。就小學科學教學而言，終結性評價是目前運用比較多的評價方式，終結性評價是指試卷測評。基于STEM 教育理念的評價有總結性評價和過程性評價兩種。汪豐光副教授曾指出，評價方式主要包括四種：正式與非正式教育教室內STEM 評估，非正式教育場館STEM 評估，STEM 線上技能測評，學習共同體STEM 項目評估。應為每一位學生建立檔案，檔案中要清晰記錄學生的具體學習狀況，根據檔案內容來展開最終性評價。這種評價方式的專業性很強，這給教師也帶來了一定的評價難度。對小學科學老師來說，雖然難度比較大，但只要積極研究，就會探究出最佳的評價方式。農村小學科學老師可以科學融合傳統評價模式和STEM 評價模式，為學生提供多元化評價方式。

具體做法如下：首先，老師可以積極建立學生學習檔案，運用總結性和過程性相結合的方式展開評價。若老師所教班級比較多，可以以小組或者班級為單位來建立學習檔案，將各小組學習進度、效果與積極性等詳細記錄在檔案中。其次，老師在教學環節中也應積極觀察并采集學生過程性資料，將學生的過程性資料也記入檔案中，并將檔案數據與試卷測試成績結合進行最終性評價。這種評價方式可以大幅度提高學生的學習主動性。

綜上所述，STEM 教育理念屬于一種教育戰略，匯集多學科與多領域內容，涵蓋科學、技術、工程與數學等學科。小學科學老師應該有效銜接STEM 教育理念和科學學科，為學生開展豐富多樣的科學實踐活動，讓學生積極思考并自主探究。基于STEM 教育理念的農村小學科學教學優化策略包括：創建適宜的教學情境，積極引入STEM 教育理念、提高課堂導入質量，融合多學科資源、創建項目式教學方式，教學聯系現實生活、訓練學生綜合應用能力，擴展教學空間、促進學生創新能力提高，豐富學習評價方式、強化學生個性探究能力，提高學生學習主動性，等等。