STEM理念與小學科學課程的融合教學探究

蔣宏

摘 ?要：隨著我國教育事業的不斷發展，許多契合素質教育發展目標的教育理論在中小學教學中得到了運用，為學生綜合素養的提高指明了方向。STEM教育理論作為一種新型的教育理論，在幫助學生培養和提高科學、技術、工程及數學素養方面發揮著重要的作用。因此，小學科學教師在開展教學工作的過程中，應將STEM教育理念貫穿教學全過程，對學生進行良好的科學啟蒙，以此激發小學生學習科學知識、探究科學問題以及認識客觀世界的興趣，在學生的心中種下一顆關于科學的種子，為學生將來的學習和發展奠定堅實的思想基礎。

關鍵詞：STEM教育理念；小學科學；融合教學

人類社會發展至今，科學在其中發揮著舉足輕重的作用。沒有科學，人類便無法享受到如此豐富和便利的生活。在未來的社會發展過程中，科學依然會發揮著不容小覷的作用，為了實現“科教興國”的戰略目標，提高全民族的科學文化素養，教育部門將科學課程納入小學基礎教育中，對小學生進行科學啟蒙教育，以此促進其身心健康發展，使其在學習科學的過程中多了解一些科學知識，并學會以客觀的眼光去認識世界，逐步形成良好的探究精神。“ＳＴＥＭ”系科學、技術、工程以及數學四門學科的英文首字母的縮寫，這四門學科并不是相互獨立的，而是相互補充、相輔相成的關系，ＳＴＥＭ教育理念突破了學科之間的屏障，讓學生在知識交互過程中實現深層次學習，從而達到培養綜合素養的目的。因此，小學科學教師在開展教學工作的過程中，可將“ＳＴＥＭ理念”與課程進行融合，對學生進行良好的科學啟蒙，讓其從小形成良好的科學素養，為學生將來的成長成才夯實基礎。

一、ＳＴＥＭ教育理念與科學課程

（一）ＳＴＥＭ教育理念

教育部門之所以鼓勵中小學教師在教學工作中推行ＳＴＥＭ理念，主要是為了幫助學生培養科學興趣和科學思維，使其對理科課程產生濃厚的興趣。在過去的教育中，教師受到了應試教育理念的影響，所有的教學工作都圍繞著考試成績來展開，學生平時的學習生活就是不停地上課和刷題，教師試圖通過多做多練的方式來提高考試成績，學生的思維被固化、想象力和創造力得不到有效的培養，甚至被教師所束縛或扼殺。因此，素質教育理念的提出為學生綜合素養的提高帶來了幫助，ＳＴＥＭ理念便是素質教育的題中之義，科學教師將ＳＴＥＭ理念與教學內容進行融合，可以充分突出學生在教學中的主體地位，讓其有更多的時間和機會去進行科學學習、探索和分析，使得學生的科學素養在日積月累中得到培養和提高。

（二）小學科學課程

小學階段是夯實學習基礎的重要階段，養成良好的科學思維、方法以及態度對學生一生的發展都具有極為重要的意義。因此，小學科學課程的教學重點在于幫助學生夯實科學基礎，讓其在學習過程中，不要將目光局限在教材、教室中，應主動去探索分析、拓寬思維，學會用質疑、客觀的眼光去看待身邊的事物，并由此進行探索創新，不要人云亦云、隨波逐流。當然，教師在開展科學教學的過程中，在面對學生時應做到一視同仁、平等看待，讓每一位學生的科學潛能都能得到同步的培養和激發。

（三）ＳＴＥＭ理念與小學科學課程的共性

ＳＴＥＭ教育理念的推行，反映了國家和社會對創新型、高素質人才的呼吁和召喚。這就要求以小學科學教師必須要轉變傳統的應試教育理念，并順應時代對人才的要求，將ＳＴＥＭ理念與教學內容進行融合，鼓勵和引導學生積極進行科學實踐和知識探索，在理論學習和課程實踐中不斷培養和提高學習、實踐以及探究能力，讓學生在持續的學習中逐漸具備樂于探索、積極創新的科學精神，并將科學精神融入具體的學習和生活中，全面客觀地認識自己、認識世界。

二、ＳＴＥＭ理念與小學科學課程融合的具體路徑

（一）借助ＳＴＥＭ理念，激發學科興趣

科學課程雖然早已經成為小學基礎課程之一，但在過去很長一段時間里，科學教師并沒有真正意識到這門課程對學生成長的意義。或者即便意識到了，但由于受到應試教育理念的影響，其在開展教學工作的過程中仍然側重于照本宣科、題海教學，導致小學科學教育質量一直不高。時至今日，科學教師在教學中有了更多的自主權和選擇權，可將ＳＴＥＭ教育理念與課程進行融合，以此引導學生在學習科學知識的過程中懂得自主進行思考和探究，從而解決遇到的科學難題。更重要的是，ＳＴＥＭ理念側重于科學精神和科學興趣培養，教師需要圍繞ＳＴＥＭ理念對教學模式和內容進行豐富和創新，以此增進學生對科學課程的興趣，讓教學獲得事半功倍的效果。

在科學課程中貫穿ＳＴＥＭ理念并非易事，教師需要給學生更多的時間和機會進行動手實踐，在實踐中感受和探索科學原理，領會大千世界的奧妙。例如學習到與“力學”有關的內容時，為了讓學生對“空氣動力學原理”有具體和直觀的理解，教師在授課開始前可以引導學生利用牙簽、啤酒罐、竹筷等材料來制作飛機模型，讓其在實踐中感受科學知識是如何對人類的生產生活產生作用的。模型制作結束后，教師還可以在班上舉辦一次飛機模型比賽，看哪一位學生的飛機模型最漂亮、飛得最遠，并讓學生嘗試著解釋一下為何不同的飛機模型飛行距離會有所不同？主要是受到了哪些因素的影響？緊接著，教師可以自然而然地引入“空氣動力學”相關知識。由此可見，在教學中融入ＳＴＥＭ理念，可以讓學生在疑惑中進行探究，在探究中進行學習，可以在一定程度上提高學生對科學知識的求知欲，并意識到原來萬事萬物的存在和運轉都有其原理和規律，只有看到萬事萬物背后蘊藏的原理和規律，人類才能獲得進一步的發展。比如飛機的出現就并非偶然，人類先發現了空氣動力學原理，并對空氣動力學進行了深入研究，才在該原理的基礎上設計出飛機這款航空器，從而推動了人類運輸業的發展。

（二）借助實踐活動，激發探究熱情

在傳統的科學教學中，教師只是單純講解教材中的知識，很少帶學生一起進行活動實踐，故而學生對許多科學知識和內容也處于一知半解的狀態。鑒于理論式教學過于枯燥，學生的學習積極性和主動性也較低，難以體會到學習科學的樂趣和價值。教師要想發揮ＳＴＥＭ理念在科學教學中的價值，首先要對傳統的教學模式進行創新，尤其要適當增加實踐環節，因為實踐本身就屬于科學教學的重要組成部分，學生可以在實踐中去驗證相關的科學知識和原理，懂得獨立進行思考和探究，而不是只會聽信前人或老師總結出來的科學結論。除此之外，科學實踐有時候需要以組為單位進行開展，學生在參與科學實踐的過程中，其團結協作能力、動手實踐能力以及組織領導能力也會得到一定的鍛煉，這對學生未來的成長成才也同樣具有至關重要的意義。

例如學習到“植物和我們”這個單元時，教師應先簡單講解了植物的組成部分以及植物對人類的價值。緊接著為了進一步鞏固學生的學習成效，教師可以引導學生動手進行科學實踐，比如利用膠布、牙簽等原材料制作一個簡單的植物模型，并利用生物知識介紹植物的運轉過程、數學知識分析植物模型的制作成本等，甚至可以利用技術工程知識來探究植物是如何對人類的生產生活產生積極影響的。可以預見，在動手制作植物模型之前，學生對植物的認識處于淺嘗輒止的層面，但經過動手實踐以后，其可以充分感受到植物與人類的生活息息相關、密不可分，如果地球上沒有了植物，人類估計也無法繁衍至今。更為值得注意的是，在引導學生制作植物模型時，教師可以鼓勵學生以小組為單位進行合作實踐，讓學生有更多協作和交流的機會，這對提高實踐的效果有促進作用。當然，學生在實踐過程中遇到任何問題與困難，教師應當及時輔助或引導其進行解決，確保實踐活動能夠取得預期的效果。又比如學習到與“植物的生長變化”相關的內容時，教師可以給每位學生發幾粒油菜花的種子，讓學生回家以后種在土里，并每日觀察和記錄種子萌芽、生長的過程。在這個過程中，學生可以真切感受到生命的韌性和偉大之處，從而在內心深處萌生出了對生命的尊重和敬畏之情。

（三）基于ＳＴＥＭ理念，實現生活教學

小學科學課程中融合生物、地理、化學以及物理等學科的知識，學生在學習科學課程時，其實也是在為將來學習其他自然學科打下基礎。值得注意的是，小學生學習的任何課程都與生活有著密不可分的聯系，尤其是科學教材中的絕大多數內容，都與小學生的日常生活息息相關，比如“天氣”“食物”“運動”等，這些就是學生在平常生活中經常可以觸摸到和觀察到的事物。因此，教師基于ＳＴＥＭ理念開展科學教學時，應當對教學模式進行完善，多從學生熟悉的生活事物出發開展教學，一方面可以拉近教材知識與學生生活之間的距離，從而激發其學習的興趣；另一方面可以實現抽象的知識具體化、尋常化，降低學生的學習難度，從而便于其理解和接受。更為重要的是，在開展生活教學的過程中，教師可以有效鍛煉學生的觀察和探索能力，讓其養成認真觀察生活、探究生活事物的好習慣。

當學習到“食物”這個單元時，鑒于學生每天都要吃飯，教師可以從ＳＴＥＭ理念出發設計一些有意思的教學活動。比如讓學生做一個食譜記錄，即記錄自己某天的早餐、中餐和晚餐分別吃了些什么東西，鑒于該任務與學生的日常飲食有關系，完成難度也并不大，學生自然樂于去完成。待學生完成該項任務以后，教師可以將學生的食譜記錄輪流通過多媒體進行展示，并讓全班學生共同分析每份食譜記錄中的營養是否均衡，衡量的標準為“谷物為主、葷素搭配、食物多樣、多吃肉蛋奶制品”，學生很快便能找出每份食譜中存在的問題，比如：“這份食譜沒有蔬菜”“這份食譜中晚餐吃的是零食”等。在這個過程中，學生也很快認識到均衡的營養對身體健康的重要性，并在今后的飲食中，盡量避免出現挑食、偏食、不吃主食等不良飲食習慣。

又如在學習到“生物與環境”這個部分的內容時，為了讓學生對生態系統有一個真切的了解，教師可以鼓勵學生分組制作一些生態瓶，每個小組所制作的生態瓶要素存在些許差異，以便讓學生清楚觀察到什么樣的生態環境才最適合植物生長。

比如第一個小組制作生態瓶時所用的水為涼白開；第二個小組制作生態瓶時沒有放入水草；第三個小組制作生態瓶時沒有放入田螺、小魚等動物。學生在觀察生態瓶的過程中很容易發現這些生態瓶的制作都不太成功，或是田螺小魚死了，或是水草枯黃了。緊接著，教師再給出制作生態瓶的具體步驟，讓學生嚴格依照相關的步驟進行制作，結果大部分小組的生態瓶制作都成功了。生態瓶制作結束以后，教師讓學生分享一下自己的實踐心得，學生方才感受到大自然是一個多么絕妙而又復雜的生態系統，生物的存在與環境之間有著極為密切的聯系，生物在存活的過程中需要從環境中獲取必要的物質和能量，同時還排出某些物質歸還給環境，保護環境的目的就是為了維護自然生態系統的平衡，這對人類的發展具有重要的意義，因為人不可能脫離環境而獨自存在。

三、結語

在素質教育的時代背景下，傳統的純理論式教學模式已經難以滿足學生學習和發展的要求。小學科學教師應當摒棄傳統的理論式教學方式，積極接受新的教學理念，并將ＳＴＥＭ教育理念與科學教學進行融合，以此來開展實踐活動和生活化教學，讓學生在實踐和生活中感受到科學這門課程的樂趣和價值，并充分發揮自身的主觀能動性，積極遵循教師的引導學習科學知識，感受科學對人類的生活和發展所產生的影響。長此以往，學生自然會形成良好的科學素養，為將來的學習和發展奠定堅實的科學基礎。

參考文獻：

［１］韓剛． ＳＴＥＭ教育理念下小學科學課堂教學的創新思考［Ｊ］． 學周刊，２０２２（３０）：７９－８１．

［２］李赟． 依托ＳＴＥＭ教育理念 優化小學科學教學［Ｊ］． 家長，２０２２（１３）：１１５－１１７．

［３］林芹． 基于ＳＴＥＭ教育理念的小學科學探究式學習過程優化［Ｊ］． 教育觀察，２０２２，１１（０２）：１１２－１１５．

（責任編輯：莫唯然）