樹立STEM教育理念培育學生實踐能力

〔摘" "要〕" 本文圍繞STEM教育理念，探討如何培育小學生的科學探究實踐能力。通過案例分析等方法，研究了如何在科學教學中融入技術、工程、藝術和數學等領域的知識，以培養學生的科學探究實踐能力。研究結果表明，在STEM教育理念下，學生的科學探究實踐能力得到了顯著的提升。本文為小學科學教育提供了新的思路和方法，對于培養學生的動手能力、觀察能力以及溝通能力具有重要意義。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEM教育理念；探究實踐能力

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 09" " 094-096

STEM教育理念最早起源于美國。隨著社會對創新型人才的需求不斷增加，STEM教育逐漸成為中國教育領域的重要發展方向之一。STEM教育對培養學生的批判性思維、解決問題的能力以及創新意識和探究能力的作用被大量的教育者認可。小學科學教育中培養學生的科學探究能力至關重要，通過科學探究活動，學生能夠更好地理解科學知識，提高學習興趣，促進全面發展。傳統的科學探究活動缺乏挑戰性，只是機械地重復實驗過程，難以從中獲得真正的科學體驗和探究的樂趣。

綜上所述，將STEM教育理念與小學科學探究活動相融合，讓學生在解決真實問題的過程中，綜合運用多學科的知識和方法，有效提高學生的學習興趣，提升學生自主解決問題的能力。

一、STEM教育理念概述

STEM教育理念是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）多領域融合的教育理念。其特別強調注重實踐、跨學科、創新和問題解決等方法，鼓勵學生通過合作、探究和創造將所學知識應用于生活，培養學生的綜合素質和未來競爭力，適應未來科技發展和企業變革的需求。1986年，美國國家科學委員會發布《本科的科學、數學和工程教育》報告，這是STEM教育的開端。我國對 STEM 教育理念的研究較晚，并且大部分側重于理論研究，在 STEM 教育理念的綜合實踐活動研究方面，以課程設計以及實施路徑的研究為主。目前，我國持續推進基礎教育課程教學深化改革，許多教育者認識到將STEM教育理念融入科學教學的重要性，對于推動社會可持續發展具有重要意義。

二、小學科學教學培育學生探究實踐能力的意義

在以往的應試教育中，語文、數學等學科地位突出，大部分教師仍然以提升成績為主要任務，學生家長更是忽略了對孩子綜合素質的培養，關注點仍然是孩子的考試成績。這樣的環境使學生在科學探究能力、技術與工程實踐能力、自主學習能力方面有所不足。教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》明確提出，“科學教育要基于探究實踐，培養學生科學興趣，提升科學素質，努力在孩子心中種下科學的種子，引導孩子編織當科學家的夢想”。通過探究式學習，學生能夠自己發現科學知識，不是一味地由教師灌輸，從而更加深刻地理解科學原理。例如，在探究磁鐵對物體的吸引作用時，學生需要通過動手操作，并觀察物品和磁鐵是否能夠吸引，接著再把觀察到的結果記錄下來。這樣的方式能夠使學生直觀感受到科學知識，比單純聽教師講解或者閱讀文本印象更為深刻。在探究過程中，學生需要不斷嘗試、反思和解決問題，同時學生之間還進行交流與合作。這種學習方式極大提高了學生的學習興趣。科學探究實踐能力需要學生具備創新思維和實踐能力，在探究的過程中，學生提出假設，并通過多次實驗來驗證假設是否成立，其間會遇到各種各樣的問題，面對不同的問題時能夠激發學生的思考。這個過程不僅能夠提高學生的實踐能力，還能培養學生的創新思維。科學探究實踐能力的培養不僅有助于提升學生的科學素養，在團隊合作能力和溝通能力上也有極大益處。

三、樹立STEM教育理念培育學生探究實踐能力的策略

（一）創設跨學科的學習環境

教師在小學科學的教學中會以問題為導向，創設豐富的跨學科情境問題，引導學生從多學科的角度去思考。學生都喜歡研究能讓他們產生興趣的問題，愿意積極主動去探究，就能對知識的學習從被動到主動，從而有利于科學探究實踐能力的培養。

例如，在教科版小學科學三年級上冊“天氣”第5課《觀測風》的教學過程中，教師可以利用多媒體技術播放一段《三國演義》中赤壁之戰的故事，學生被諸葛亮的聰明才智所折服，教師趁機提出問題：“為什么曹操擁有數十萬大軍，卻敗給了只有幾萬人的孫權和劉備聯軍？”有些學生只提出了火攻的表面原因，教師根據學生的回答繼續提問：“這把火沒有誰的幫忙就無法燒到對方的戰船？關鍵因素是什么？”這個問題能讓學生發現風才是孫劉聯軍取勝的關鍵原因，而且還要具有一定方向的風才行。到這里學生已經提出了“風”這個詞。教師進一步提出需要學生重點研究的問題：“同學們，看得出來風原來也是非常厲害的工具呀，你們想不想也像諸葛亮一樣機智聰明？那就一起來觀測風吧。”將文學與科學相結合，以故事背景導入，激發學生的好奇心和求知欲，教師再拋出這節課需要學生研究的問題，學生學習主動性被調動，后續課堂學習與研究將會更加高效。

（二）倡導項目式教學

項目式教學更加注重以學生為主體，以生活實踐中復雜的問題為契機，將整體學習內容分為一個個具體的項目，再由小組合作完成每個項目任務，從而綜合發展學生的思維、實踐以及合作交流等能力。這種學習方式不僅對學生是一種挑戰，對教師也是極其不易的，需要教師具備跨學科思維以及整合多學科知識的能力。

項目式教學過程包括項目選題、項目方案設計、項目實施、項目成果展示。教師對項目的選擇應該具有一定的挑戰性，并且應與學生的日常生活緊密相關或者是社會熱點問題。教師提出項目任務時應該明確具體內容，使學生能更清楚地知道該任務，尋找多種解決的方法。

為了凸顯學生的主體性，項目方案的設計由學生組內交流探討形成項目方案計劃，教師則站在引導者的位置，協助學生分析項目方案的可行性，提供資料上的一些幫助。

在項目實施階段，學生進行動手操作，用感官進行觀察、比較、分析，并將觀察到的現象或數據記錄下來，進行數據的分析。項目實施期間可能面臨操作失敗、現象不明顯、小組成員出現矛盾等各種問題，這就需要學生不斷去調整和嘗試各種解決辦法，對學生來說無疑培養了他們的綜合能力。

進入項目成果展示階段，展示方法可以多樣化，比如以做報告的形式匯報、以演示的形式匯報或將作品直接呈現來匯報等，教師則是以評價者的角色對每個項目成果進行反饋。

例如，以“鳳仙花優植探究”為項目主題，根據學生特點進行分小組研究。組內先討論出哪些因素對鳳仙花的種植有影響。以下幾個因素是學生能夠討論出來的，如光照、水分、溫度、土壤的種類等，接著開始查找相關資料，確定項目方案，包括選種方案、材料選擇方案、數據記錄方案、項目實施的方法方案等。教師應引導學生設計不同的實驗組和對照組，方能找出最佳的種植條件。該項目持續時間較長，學生要堅持定期觀察記錄鳳仙花的生長數據，得出一系列數據后進行數據的分析與整理。將項目的方案設計、實施過程、數據分析成果形成報告，在課堂上通過演講或者投影展示出來。

（三）建立綜合評價體系

評價應貫穿于整堂課的教學中，以評價來促進學生探究實踐能力的發展。評價目標多樣化，從科學核心素養出發全面評價學生，或從學生的學習興趣調動程度、思維過程的活躍度、學習方法的有效性等方面進行評價，或從學生的觀察能力、實驗設計能力、問題解決能力、合作與溝通能力進行評價。評價主體多元化，綜合利用各評價主體的評價結果，除了教師評價外，還可以自評、組內成員互評、組外成員評價。評價呈現方式多樣化，教師或學生可以通過口頭評價、表格記錄評價或者通過評價軟件進行即時評價。建立多元評價體系對培養小學生的科學探究實踐能力具有重要意義。

綜上所述，在STEM教育理念下對小學科學探究實踐能力的培育是有成效的，但還需要不斷進行教學實踐，有了更多的教學案例才能發現更多的問題，才能不斷加以改進。因此教師還需不斷鉆研，提升專業素養，將STEM教育理念落實到課堂中。

【本文系建甌市2022年度教育科研立項課題“STEM在小學科學教學設計中的應用研究”階段研究成果，課題立項批準號B22002】

參考文獻

[1]沈承志.STEM理念下小學科學項目式活動的設計[J].小學生，2024（18）：49-51.

[2]顏嘉逸.STEM教育理念下小學科學項目化設計的實踐與探索[J].小學生，2024（2）：85-87.