有效開發STEM教育資源

〔摘" "要〕" 隨著教育教學改革的不斷深化，STEM教育理念從理論到實踐，一步一步走來，逐漸成為一種被廣泛應用的教育理念。將STEM教育理念與數學、科學等課程融為一體，更好地推動科學課程的校本化落地。因此教師應在科學教學中引入STEM教育理念，并在相關教育資源框架下，積極探索、開發現有教育資源，培養學生創新思維，讓學生掌握學習方法，提升學習能力，為學生的科學課程創造良好的學習氛圍。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEM教育資源；有效開發

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）13" " 0004-03

小學的科學課，是一門基礎性、綜合性、實踐性課程，科學課能讓學生看到有趣的科學現象，開闊他們的科學視野，通過一系列的觀察、實驗、探究等活動讓他們的科學思維得到發展，激發他們對周圍事物的好奇心和求知欲，進一步培養他們的科學素養。隨著STEM教育理念的引入，筆者認為科學教師也應從STEM教育理念視角出發，開發STEM教育資源，豐富科學課堂。本文主要探討如何在小學科學教學中開發STEM教育資源。

一、小學科學教學存在的問題

隨著科技的不斷發展，小學科學的教學越來越受關注和重視，科學課的起始年級從原來的三年級變成了一年級，學時也從原來的每周1學時變為每周2學時。但是受傳統教學觀念的影響，在實際教學過程中科學課仍然存在不盡如人意的地方。

（一）教師沒有調動起學生的學習積極性

小學生年齡尚小，對周圍的事物容易產生好奇心，有的孩子喜歡動手實踐探究一二，有的孩子喜歡靜靜觀察，他們思考問題的方式也有所不同，這就導致科學教師總是會發現有的孩子思維活躍，有的孩子沉默不語，存在兩極分化的現象。究其原因，一方面，有些學生的學習興趣沒有被激發出來，在學習科學的過程中缺少內驅力。另一方面，有些教師總是會圍繞教材內容開展教學工作，就教材教教材，沒有創新，沒有知識拓展，久而久之，學生對科學學習失去興趣，教師的教學效率和教學質量受到影響。

（二）教師缺少對學生的正確引領

在科學課的教學中受傳統觀念影響，一些學生認為學習科學沒有太大用處，一貫認為只要學好語文、數學、英語就可以走遍天下。殊不知，學生若要真正成為對社會發展有用的人才，這些是遠遠不夠的。但是，科學教師在教學中只是完成既定的教學任務，缺少對學生的思想教育，同時，很多地方把科學課作為一門副科，科學課被占用的現象經常存在，自然會導致學生的不重視，從而出現個別學生在科學課上進行其他活動，或者在科學課堂上走神、做其他學科作業、做小動作，課下也不認真完成科學學習任務。這樣不僅學生學習能力會下降，教師的教學工作也很難開展。

二、小學科學教學中STEM教育資源開發的意義

STEM是科學、技術、工程、數學的融合簡稱，STEM課程教育模式與傳統的教學方式相比有著許多不同之處，它強調的是實踐學習、戶外學習、融合學習等教學理念。小學科學是一門綜合性的學科，如果將STEM課程理念引入小學科學將會對科學教學帶來十分積極的推動作用。所以，科學教師應積極探索，注重教育資源的開發和利用，用更加適合的方式將STEM課程教育模式融入科學教學過程之中，教師還應為學生選擇合適的實踐工具，提高學生的課堂參與度，讓學生能夠更好地理解和把握知識。小學教師應根據學生的實際情況，不斷提升學生的認知水平，讓學生通過實驗的方式驗證科學原理。對于低年級學生，應以培養興趣為主，讓學生感受到科學課程的生動有趣，進一步激發學生對科學學習的興趣；對于高年級的學生，應培養其分析問題、解決問題的能力，讓學生能夠在教師的引導下不斷思考，深入探究，促進學生思維的發展。

三、小學科學教學中STEM教育資源開發的途徑

（一）在科學小實驗中開發STEM教育資源

小學科學教學要加強科學實驗，促進學生科學知識的全面整合。在小學科學教學內容中，大部分實驗是聯系生活的，而且學習的材料多種多樣，比較容易獲得。如學習“莖和葉”的內容時，學生需要通過實驗探究鳳仙花的莖具有運輸水分的作用。在實驗中，教師要指導學生準備一杯紅顏色的水，然后把鳳仙花的莖浸入紅色的水中，放置大約6小時后，將鳳仙花的莖縱向切開，觀察有什么現象？思考：莖為什么會變紅？這個紅色從哪里來？幫助學生發展科學思維，提高動手實踐能力，也知道了家里人栽種的花要定期澆水的原因。通過做實驗不僅激發了學生學習科學的興趣，也讓學生學會了用科學知識解決實際問題的能力。

在教學過程中，教師如果將生活中關于數學、工程、技術等知識，作為科學課程學習的主要STEM教育資源，幫助學生形成專業化以及系統化的研究方法，就能讓學生保持探索熱情。

例如，在拓展關于“做一張再生紙”的主題內容時，教師首先要告訴學生造紙術是我國的四大發明之一，促進了科技文化的傳播，讓學生充滿民族自豪感，在此基礎上引發學生思考，紙是如何發明的？此時，需要教師通過視頻或者圖片的方式把古代造紙的技術呈現出來。教師小結造紙的過程為：碎紙—攪拌—鋪壓平整—擠壓吸水—通風晾干共五步，隨后教師出示身邊的材料，指導學生結合古代造紙的技術進行再生紙的制作。學生親身經歷動手制作再生紙的過程，不僅對古人造紙術的發明有了更深的認識，也能感受到古代人民的聰明智慧，更是對造紙的流程有了深刻的印象，強化了學習成效，同時也會形成良好的保護環境意識，促使教學效率的提高。

（二）在科學小故事中開發STEM教育資源

目前我國的教育制度在不斷地健全、完善，小學科學教師要做到與時俱進，不斷地滿足新課標要求，一方面幫助學生養成良好的學習習慣，另一方面輔助其養成較強的探究精神，能具備科學的思維方式和動手實踐能力。所以，在教學過程中，教師應該合理地運用科學小故事，感化學生，培養其獨立思考的能力，還能豐富STEM教育資源的內容。教科版小學科學教學內容包含很多偉大科學家的例子，教師要充分地利用好這些故事，指導學生進行科學實驗探究，不斷地深化素質教育。

例如，在講授關于“動物和植物繁殖”的相關內容時，教師可以講述著名的生物學家達爾文的故事，將達爾文發現進化論這一科學故事展開講述，激發學生探索科學奧秘的興趣。我國的航天事業在國際上處于領先地位，可以講我國的航天之父錢學森的故事。也可以講述牛頓發現萬有引力的故事，使學生對力有一定的了解，知道生活中各種各樣力的存在，并對人們的生活產生影響。還可以講“雜交水稻之父”袁隆平的故事等，讓學生崇尚科學，熱愛科學。

（三）在數學和科學融合中開發STEM教育資源

數學是一門邏輯性很強的學科，科學教育是激發學生理性思維和理性認知的教育過程，教師將科學課程中的數學知識提取出來，以數學問題為跳板，開發學生的理性思維。科學教學不一定完全圍繞著數學課程展開，但是借助多元數學知識與數學概念的配合，學生同樣能夠得到分析數學知識的機會，從而形成科學意識。由此可見，圍繞數學知識開展科學授課，整合科學課程的教學任務，有助于學生形成理性思維。

例如，在學習“增加船的載重量”內容時，教師引導學生先猜測船的載重量可能和哪些因素有關？在學生有了自己的想法后，就要通過實驗來驗證自己的猜想。此時，教師需要給學生提供3張邊長是12厘米的正方形鋁箔紙，指導學生把三張鋁箔紙做成底面積分別是64平方厘米、36平方厘米、16平方厘米的鋁箔船。教師要指導學生注意以下事項：一是要保證三只鋁箔船的總質量不變。二是在制作船的過程中不可以裁剪鋁箔。三是教師引導學生計算底面積是64平方厘米的鋁箔船，體積是64×2=128立方厘米；底面積是36平方厘米的鋁箔船，體積是36×3=108立方厘米；底面積是16平方厘米的鋁箔船，體積是16×4=64立方厘米。然后通過對三只質量相同、底面積不同、體積不同的小船進行測試，比較哪只小船的載重量最大，學生很容易會發現體積越大，載重量越大。

在本節教學中，教師指導學生計算鋁箔船的體積，然后讓學生比較、觀察、實驗，從而得出結論，驗證自己的猜想。本節課不僅對學生的數學能力進行了考查，同時擴展了教學內容，提升了知識的理解難度，也讓學生的科學思維得到了發展。

（四）在生活實際中開發STEM教育資源

生活中的很多內容可以在小學科學教材中的知識點上加以體現，所以教學應該密切地結合現實生活，聯系實際生活情況，提升學生的實踐意識，幫助學生獲得更多的科學知識。積累生活經驗不僅是學習科學的起點，也是學習數學的重點。在小學科學融合教學中，除了需將學生所學數學知識與科學知識相結合，同時也應鼓勵學生學會靈活運用所學知識，將生活經驗與課本中的知識、經驗進行融合，以創造性的思維解決生活中的問題。

例如，在學習“熱脹冷縮”相關內容時，教師聯系生活中比較常見的裝飲料的瓶子為什么不會裝滿的原因，引發學生思考。將它當作有效的教育資源，讓學生認識到液體是會熱脹冷縮的，溫度升高，液體內部的分子就會劇烈運動，體積就會增大，如果將飲料裝滿，在溫度高的情況下瓶子就會炸裂。教學中落實實踐活動，做到教學和現實生活緊密聯系，為學生提供解決現實問題的理論基礎，培養學生的實踐能力。

（五）在校園科技活動中開發STEM 教育資源

關于STEM教育資源問題，除了可以應用在日常的STEM課堂教學中，提高教學質量，還可以助力校園科技活動的開展，讓更多的學生參與到STEM項目中來。

通過校園STEM活動課程，如科技節、藝術節等大型活動，能讓更多的學生參與到STEM課程中來。在校園STEM活動課程中，教師可以設計智能遙控機械手臂、遙控足球小車、氣球對戰小車、乒乓球連發弩等科普互動游戲項目。在科技節大型活動中，學生還可以參與和體驗創客空間所設計的各種新作品，感受科技活動的趣味性。這樣可以讓更多的學生投入和參與科學探究實踐活動中去，提升學生的科學綜合素養。

總之，將STEM教育理念融入科學教學中有利于提高教學水平和質量，促進學生全面發展。但如今STEM教育還處于起步階段，教師仍要不斷地學習和理解STEM教育理念和本質，更好地利用和開發STEM教育資源，構建完整的教學體系，讓學生更好地進行實踐，提升學生的綜合素養，讓學生成為具有創造力的人，促進學生的發展和進步。

參考文獻

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