小學科學課堂中運用STEM教育的實踐初探

☉徐 艷

“科學science”是“STEM教育”中一個最為重要的組成部分，也是決定“STEM教育”教學效率和方向的一個關鍵部分。由于學生在此階段有著較強的好奇心和探索欲望，容易對新鮮有趣的事物產生心動的感覺，所以，小學時期是STEM教育這種創(chuàng)新型的教學最適宜引進的階段。此外，除了科學science之外，技術Technology和工程Engineering也是學生在科學學習過程中必須養(yǎng)成的一種能力。而這種能力大多數(shù)情況下都是需要學生親自動手操作的。因此，教師需要利用好學生在小學課堂上好奇心強以及愿意動手的特點，充分利用符合教學模式的方式來幫助學生學習科學核心理念，更好地將STEM教育理念落實到科學教育過程中去，從而激發(fā)學生對科學的學習興趣，培養(yǎng)并提升學生的科學文化素養(yǎng)。

一、利用教學情境推動STEM教育

小學生的心智尚未成熟，面對一些事物的時候，通常會表現(xiàn)出一些幼稚的想法和行為，并且在課堂學習中經常會因為一些額外的事物導致記憶力分散，從而影響了課堂聽課效率。為了更好地讓學生能以自身最佳的狀態(tài)投入到課堂學習中去，教師需要以學生為主體，針對學生天性愛玩、好奇心強且注意力容易分散等特點入手，創(chuàng)設并利用對學生有吸引力且有趣好玩的教學情境來吸引學生的注意力，讓學生在小學科學學習課堂上能夠投入更高的熱情，快速提升課堂教學效率［1］。

例如，在進行《觀察校園里的植物》這節(jié)課的教學時，大多數(shù)教師都會將學生局限于教室這個學習環(huán)境中，只讓學生通過多媒體上所展現(xiàn)的一些與植物相關的視頻和圖片來進行學習。這種方式并不能讓學生從千篇一律的學習方式中找到真正的樂趣，從而也就不能突出這節(jié)課教學的特色。因此，為了更好地使課堂教學符合現(xiàn)代STEM教育特點，教師需要將原本室內授課的教學模式轉到室外進行科學教學。首先，教師要讓學生明確本堂課的學習目標和學習任務，從而確保學生后續(xù)室外科學學習的效率。此外，還需要做好后續(xù)室外觀察的分組和注意事項告知，并且囑咐學生帶好自己的小本子和筆，隨時做好筆記；其次，教師可以帶領班級的學生一起來到學校操場，讓他們以小組為單位來對校園操場范圍內的植物進行參觀和感受，并將感興趣的植物特征和種植物種類特意記錄在自己所帶的小本子上；若是遇到不懂的植物還可以尋找老師進行詢問，或者是進行拍照，后續(xù)上網(wǎng)查找資料；最后，教師帶領學生回到教室后，請學生自由發(fā)揮，介紹自己在操場上所見到的植物，聊聊自己觀察植物的感受和看法，并且對自己并不了解的植物通過照片和同學進行分享，讓學生通過討論加深對植物知識的認知。通過類似上述這種為學生創(chuàng)設良好科學教學情境方式，能夠很好地為學生提供一個形象、具體且直觀的教學環(huán)境，讓學生能夠脫離枯燥課本的束縛，來推動自己對植物相關知識的認識和理解，有助于學生自主探究能力及學習能力的培養(yǎng)。這也是落實STEM教育在小學科學課堂上應用的一個重要舉措。

二、以學生為中心進行STEM教育

學生在課堂學習和教學過程中，一直都處于教學主體地位，這個地位是不容置疑和動搖的，這也是保障后續(xù)教師進行教學活動開展的一個重要保障和基礎。一旦學生的中心地位和主體地位受到動搖，那么教師的教學效果就會大打折扣。而小學科學教學是培養(yǎng)學生基礎科學能力和科學素養(yǎng)的一個關鍵部分，也是推動學生科學活動能力的一個重要學習環(huán)節(jié)。并且科學學習對于學生的動手能力和參與程度都有著較高的要求。因此，教師在進行小學科學教學的授課過程中，需要時刻樹立“以學生為中心”的意識來推動教學活動的開展，時刻保持對STEM教育認識來對學生進行實踐操作教學。教師需要及時對傳統(tǒng)教學模式中“教師講，學生聽”老舊教學模式進行轉變，讓學生積極地參與到課堂學習中去，對所學內容積極地表達自己的所見所聞所感，使學生的學習主觀能動性能夠得到充分的發(fā)揮［2］。

例如，在進行《認識磁鐵》內容的教學過程中，教師就需要以學生為中心來開展相應的實踐操作活動。教師在課堂活動開展之前，需要根據(jù)教學內容制作相關的PPT，在PPT上利用一些動畫以及視頻的方式來展示出磁鐵之間同性相斥、異性相吸的原理。并且在面對學生時，要讓學生先了解一下這節(jié)課程的主要學習目標，從而更好地讓后續(xù)的學習有目的性。這節(jié)課程的主要目標是：通過本節(jié)課程的學習，讓學生認識到不同形狀的磁鐵性質和異同點以及被磁鐵吸引的物體性質。學生了解了學習目標后，教師就可以將提前制作好的PPT課件展示在學生面前，先讓學生通過幾張磁鐵的照片以及在磁鐵在我們現(xiàn)實生活中的應用圖片，來巧妙進行課堂導入，讓學生回憶磁鐵在我們生活中的存在，并且讓學生談一談自己心中的磁鐵是什么樣的；接著，再讓學生對磁鐵的概念和作用有一個大致了解；之后，老師就可以通過準備好的不同形狀的磁鐵來作為實驗工具，利用這些磁鐵與小鐵塊、鑰匙之間的吸力現(xiàn)象來讓學生進行觀察和探究。并且老師還可以邀請幾位感興趣的學生到講臺上來進行動手操作，親自感受一下磁鐵特性的魅力。此外，在觀察完現(xiàn)象；之后，教師還需要讓學生回歸到課本來總結一下所學到的知識。并且，為了更好地調動學生的思維靈活性，教師還可以對學生進行提問：“同學們，通過本節(jié)課程的學習以及實驗的動手觀察，能不能在教室這個有限范圍內尋找一下有哪些物品能夠被磁鐵吸引？如果能夠找到這些物品，大家可以拿著磁鐵進行實驗操作，進行證實！”這樣，學生就會爭先恐后地尋找相關物品并進行觀察和探究，通過尋找的方式來增加對磁鐵相關知識的認知，既充滿了樂趣，又提高了效率。通過上述這種以學生為中心教學活動的開展方式，能夠很好地讓學生在課堂學習中實現(xiàn)自己的主體地位。學生通過不斷地動手實踐和觀察來深入?yún)⑴c到學習中去，能更好地鞏固所學的相關知識，對自身的動手操作能力和觀察能力也有一定的加強作用。對STEM教育來說，這也是一個具有變革性意味的影響，能夠充分地推動小學科學課堂教學的變革和進步。

三、通過小組合作促進STEM教育

現(xiàn)階段，盡管小學生的學習能力和基礎都是不錯的，但對科學探索來說，他們目前的邏輯思維能力和思維方式并不成熟。這就導致在進行科學學習的時候，如果只依靠他們自己獨立的能力，并不能很好地完成整個科學實驗和體系的探究分析。為了更好地提高學生的思考效果，也為了更好地拉近教師與學生、學生與學生之間的距離，教師可以采用小組合作的方式來推動學生發(fā)揮集體的力量，進行“頭腦激蕩”式碰撞和聚合，更好地落實STEM教育在小學科學教學課堂上的應用［3］。

例如，在進行《比較不同的土壤》這節(jié)課的教學中，教師仍需像上述那樣，首先，要讓學生明白這節(jié)課程的主要學習任務和學習目的：讓學生通過學習和觀察掌握不同土壤之間的異同點，更好地培養(yǎng)學生分辨土壤種類的能力；其次，教師可根據(jù)不同學生的學習能力和基礎知識水平進行學習小組的科學劃分，以保證每個小組的學習程度能夠在一個平均的水平；并且讓每個小組通過組內討論和投票的方式選出自己的小組長，讓他負責小組內進行實驗、觀察和記錄等工作的職責分配，在保證實驗順利進行的同時，也保證讓每個組員都能參與到實驗過程中去；最后，在實驗步驟全部完成之后，教師要讓每個小組長將土壤的種類和特點進行歸納和記錄，來引導學生根據(jù)實驗得出的結果進行對比分析和討論。在時間充裕的情況下，教師還可以讓組長作為每個小組的代表將自己小組在實驗過程中遇到的問題以及獲得的啟發(fā)進行分享，并展示自己小組所歸納出的土壤種類特點，與其他小組的結果進行對比和討論。通過上述此類小組合作教學，在小學科學教學課堂上的運用能夠有效使科學教學遍布到每位學生身上，讓每位學生都能依靠自己的學習主動性來參與課堂活動，從而更好地在加深對所學內容的掌握基礎上落實STEM教育應用，為推動小學科學教學課堂的變革出一份力。

綜上所述，作為一種剛剛嶄露頭角的新型教學模式，“STEM教育”在小學科學教學課堂上的推行，能夠切實提高學生的科學認知，幫助學生迅速提升科學文化素養(yǎng)以及科學思維能力，從而使小學科學課堂的整體教學效率和教學質量都能夠進一步得到改善。