推行STEM教育理念為教學注入新鮮血液

◇張建國（江蘇：昆山市教師發展中心）

STEM 教育理念應用于科學課堂，是對小學生的思維意識、行為能力的提升與考驗。教師要在科學課堂上，增強學生的STEM 應用能力，使學生逐步建構科學、技術、工程、數學邏輯思維，培養生活認知能力，逐步建構學科知識框架，讓學生在具體生活體驗中，提升對知識點的學習與應用技能，為開展創新性學習活動鋪平道路。因此，要運用STEM 教育理念，使學生要通過團隊合作、自主創新、分工探索、互相鼓勵等學習活動，增強對科學理論知識、科學實驗過程等的解讀，全面增強學生核心競爭力。

一、STEM教育理念的概述

科學是小學生認識世界、感受生活、了解自然的重要學科。為了幫助學生提高科學學習質量、提升科學知識掌握能力，教師應用STEM 教學理念，使學生在四位一體的學習環境中，提高對Science，Technology，Engineering，Mathematics的應用能力，促使小學生在科學探索中，增強STEM 應用技能。因此，教師要圍繞小學科學知識的特點和教學目標，幫助學生通過STEM 應用過程，培養客觀規律認知意識，拓展改造創新的實踐技能，提升解決實際問題的水平，讓學生在STEM 教育理念的引導與幫助下，提升科學綜合能力。

STEM 教育理念最早由西方國家提出，后被我國引入教育領域，是教育模式演變與推廣的重要手段。教師要借助STEM 教育理念的價值與內涵，提高學生的學習技能，全面建構科學學習意識，提升對知識點的總結與駕馭能力，凸顯小學科學的價值與內涵，為開展創新性學習活動提供助力。STEM 教育理念引入后，得到了各界的關注，教育部出臺了相關的文件，強調在不同年級的科學教學中，合理滲透STEM 教育理念，培養學生創新創造能力，拓展思維認知能力，提升行為探索能力，鼓勵學生將理論知識與實際應用有效聯系，從而拓展知識學習的空間。

二、STEM教育理念在小學科學教學中的作用

（一）有利于培養學生好奇心

在小學科學教學中，教師引入STEM 教育理念開展探索學習，有利于培養學生對科學的好奇心，使學生在綜合性學習活動中，提升對知識的探究技能，強化科學學習能力，為進行自然界科學知識的學習活動拓寬渠道，搭建有效平臺，使學生在與自然界和諧共處中，培養良好的生活態度，為小學生培養科學學習的好奇心提供助力。教師在應用STEM 教育理念時，要圍繞核心內容，幫助學生對知識點進行探索，讓學生的想象力和創造力得到充分鍛煉，深度應用STEM學習手段挖掘科學知識的本質，增強學生理論聯系實際的綜合能力。

（二）有利于培養學生問題意識

科學是一門以實驗為基礎的學科，在課堂教學中，教師要注重培養學生的問題意識，使學生在問題探究過程中，扎實掌握科學知識，增強科學技能水平，真正成為課堂學習的主人。在問題意識培養過程中，教師要結合STEM 教育理念，使學生懷著探索學習的心態，對知識進行深度研究，促使學生逐步建構問題意識，結合探索世界、理解生活的學習思想，對科學知識進行有效學習，增強應用能力，提高發現問題能力、分析問題能力、解決問題能力。

（三）有利于學生跨越學科學習

在STEM 教育理念滲透過程中，教師要結合科學、技術、工程、數學四大科目的特點，融會貫通地開展教學活動，使學生在科學知識探索學習中，培養融合性思維和綜合性學習技能，從而提高科學知識探索水平。在STEM 教育理念的應用下，可以增強學生跨學科學習能力，使學生在科學知識探索中，培養數學意識，提升工程能力，強化技術水平，為實現融合性學習目標提供助力，為未來深入學習打下堅實基礎。

（四）有利于鍛煉學生合作學習能力

要增強學生綜合學習能力，教師就要在具體學習活動中，提高對知識點的駕馭與應用能力，讓學生STEM 教育理念下，逐步建構合作學習意識，培養合作學習思想，積極開展創新性、趣味性學習活動，提高學生核心競爭力。在STEM教育理念的導向下，小學生要以科學知識為突破口，在學習過程中與同伴交流溝通，構建良好的小組合作環境，使學生在小組內培養學習意識，提升綜合能力。有效開展創新性、趣味性教學活動，彰顯STEM 的重要教學作用，為發揮小學生集體力量、培養團隊合作能力提供助力。

三、推行STEM 教育理念，為科學教學注入新鮮血液

（一）實現課程優化，培養學生學習興趣

在STEM 教育理念下，教師要實現課程優化目標，培養學生科學學習興趣，使學生在科學知識探索中，注重知識應用與提取能力的培養。要使學生在課堂學習與實踐訓練中，掌握科學理論知識與實踐應用的接合點，讓學生在理論與實踐結合的背景下，增強對知識的掌握能力，進而培養學生學習興趣，提升動手能力，全面建構良好的學習思想，增強小學生對科學知識的應用技能。STEM 教育理念在落實過程中，可以增強小學科學教師的教學能力，使學生在教學內容拓展中，培養學習意識，建構學習思想，深度開展創新性教育活動，全面搭建科學學習框架，體現課程優化教學的作用，培養小學生科學學習興趣。

例如，在學習《做個小開關》這一課時，教師要科學應用STEM 教育理念鍛煉學生的動手操作能力，使學生在適宜的學習情境中，培養創造性思維。教師要結合STEM 教育理念，引導學生動手實踐操作、動腦深度思考，培養學生發現問題、解決問題的能力。（1）了解開關的作用；（2）開關和燈泡為什么要用導線連接？（3）燈泡突然不亮的原因是什么？（4）開關在電路中是怎樣連接的？通過STEM 教育理念的滲透，使學生在故事中培養學習思想、在創新中提升綜合能力，為開展創新性科學學習活動提供助力，突出STEM 的重要教學價值。

（二）組織實踐活動，提升學生綜合能力

在STEM 教育理念教學中，教師要結合科學教學目標，通過開展師生互動學習活動，增強學生對STEM 學習方法的掌握能力，使學生在潛移默化中，培養良好的邏輯思維能力。讓學生在自主探索、自然發現中，了解生活環境中科學知識的存在形式，鍛煉學生動手能力和問題分析能力，使學生依照自身的實際需求進行知識探索活動，從而培養學生良好的科學學習習慣。同時，教師要結合創新性教學思想，有效培養學生探究學習技能，讓學生充分掌握知識要點與重點，有效培養核心素養。

例如，在學習《物體的沉浮與什么因素有關》這一課時，教師要結合STEM 教育理念，幫助學生提升學習技能、培養探究思想，使學生將課本知識與實踐操作結合起來，借助準確操作后的實驗結果掌握“物體的沉浮”影響因素，從而提高學生實踐能力。比如，教師要在STEM 教育理念的啟發下，鼓勵學生對生活中常見的“沉浮”現象進行觀察，借助多媒體，了解沉浮所需的條件，并鼓勵學生進行質疑，從而鍛煉學生對“物體的沉浮”條件的概括能力，增強學生語言概括的綜合能力。通過系統性訓練，鼓勵學生自己質疑；通過對實驗操作現象、結果、規律的總結，培養學生科學探索意識，提升綜合學習能力。

（三）優化教學結構，推進教學改革

在創新性科學教學活動中，教師要結合STEM 教育理念進行創新性教學活動，幫助學生逐步優化學習結構，為開啟專業性教學引導工作提供助力。因此，教師要結合知識要點，幫助學生建構科學學習思想，讓學生在探索知識時，提升對科學現象的學習能力，讓學生將理論知識深深印刻在腦海中，為開展實踐學習活動提供豐富的理論依據。

例如，在學習《空氣占據空間嗎》這一課時，教師借助《烏鴉喝水》的寓言故事，激發小學生的探索學習興趣，使小學生在導入性教學模式下，了解這一課的知識點。比如，在STEM 教育理念的滲透下，教師利用空瓶子、吸管、石子等教具，將現實版“烏鴉喝水”的情境呈現出來。通過動手操作，突出學生學習主體地位，讓學生在小組交流、實驗等活動中，提升對“空氣”的認知，全面增強學生課堂學習技能與水平，為理論聯系實際拓寬路徑，彰顯STEM 教育理念的拓展性、創新性價值。同時，在探究“空氣”這一知識點時，教師要在STEM 教育理念的滲透中，優化學生對教學結構的掌握能力，培養學生實踐探究技能，以豐富、有趣、創新的學習手段，增強學生對空氣性質、結構等知識點的了解，從小培養學生尊重科學、學習科學的意識。

總而言之，STEM 教育理念集科學、技術、工程、數學于一體，在拓展應用中，要將STEM 教育理念與教育教學活動有機融合，全面推動教育觀念和教育模式的變革，為小學科學教學注入新鮮血液，促使學生在科學知識的學習中，全面建構系統性思維意識，提升學生綜合能力。通過將STEM 教育理念與科學教學深度融合，使得學生在理論與實踐結合中，保持身心統一、思行一致，為開展創新性科學教學活動拓寬路徑，彰顯小學科學教學的重要作用，為提升學生綜合學習能力鋪平道路。