踐行STEM教育理念開展“奇妙的聲音王國”教學

〔摘" "要〕" STEM教育理念強調跨學科融合，培養學生的綜合素養和問題解決能力。在小學科學教學中，教師可通過梳理課程資源、突出教學探究活動、組織校園實踐活動等方式，探究如何在該課程中有效融入STEM理念，以更好地提升學生的科學思維和實踐能力。本文以“奇妙的聲音王國”單元教學為例，探討在STEM教育理念下如何引導學生深入理解聲音的產生、傳播及其應用，進而幫助其提升學習科學的興趣，提升科學素養。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEM教育理念；教學策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）17" " 0088-03

STEM，即Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Mathematics（數學）四個英文單詞的首字母。顧名思義，STEM教育理念倡導將這些學科的內容有機融合在一起，旨在幫助學生打破學科界限，擴展思維，提升創造力。小學科學學科以生活為基礎，主要涉及自然科學的內容，實踐性較強，需要學生具備自主探究的能力，這與STEM教育理念高度契合。基于STEM教育理念，小學科學應豐富教學資源，擴展學生的知識面，在實踐中提升學生的綜合素質。小學科學教師需要積極轉變思維，整合多方資源，將數學知識、信息技術、工程元素、有效融入教學實踐，"促進學生全面發展。基于此，小學科學教師可借助STEM理念設計課程，引導學生參與實踐，提升其問題解決能力。本文以“奇妙的聲音王國”單元教學為例，結合理論與實際，探討如何在該課程中有效融入STEM理念。

一、通過梳理課程資源，促進STEM融合

在教學蘇教版科學四年級下冊第三單元“奇妙的聲音王國”時，教師可以從點、線、面入手，將實踐課程的內容梳理清晰，讓學生有章可循。

首先，教師可采取自主合作探究的學習方式，并嘗試將學習的主動權交給學生。在設計課程時，應根據教材內容，將數學、技術、工程等知識整合在一起，給學生選擇的自由，這是STEM理念的活動點。教師可以按照以下步驟進行設計教學活動：一是基于STEM教育理念打造主題，引導學生按照主題內容制定活動計劃，并想象活動的情境。二是統籌安排這一單元課程的實踐活動，可以按照“聲音的產生”“聲音的傳播”“聲音被聽到”等內容進一步明確多學科融合的切入口，然后結合生活的實際，創設“聲音”產生、傳播等情境。如此，實踐活動的目標就更為明確，凸顯系統性和整體性。總體來講，在STEM教育理念下，教師既需要研讀教材，根據其中的內容巧妙設計課程實踐計劃，還要研究學情，依據學生的具體情況適當完善計劃，做到因材施教，以生為本，方能事半功倍，提升效率。

其次，教師應基于小學科學的單元內容，將STEM實踐的脈絡展示出來，讓學生清晰地看到活動的“線”。“奇妙的聲音王國”這一單元主要教學目標是讓學生了解聲音，不僅知道聲音的來源，還應明白聲音能夠通過哪些介質傳播，以及在不同介質中的傳播速度等，進而使學生能夠利用聲音的相關知識為生活服務，如如何減少噪聲污染，怎樣利用聲音的傳播來互相交流、表達思想等。因此，教師就應統籌設計，將多學科知識有效融入課程的實踐活動，如將數學知識和工程知識運用到聲音速度的測量和計算當中，并指導學生學會運用聲音測量表等工具。通過梳理課程實踐的具體脈絡，學生就會很容易在頭腦中建構綜合的知識體系，并學會運用整合思維去解決問題，進而提升解決實際問題的能力。

最后，課程標準是教師引導學生進行學科實踐的基準，其指明了STEM活動應該堅持的方向，并強調要充分尊重學生的學情，依據小學生的身心發展規律和特點，有針對性地提出問題，讓學生學會思考、探究并提升解決問題的能力。在“奇妙的聲音王國”這一單元教學中，教師在組織實踐活動時，應依據課程標準中實踐的目標、流程等，讓學生認識聲音在生活中的重要作用。例如，教師可以組織學生開展聲音傳播的實驗，讓一位學生在一間房屋里用拳頭敲一下墻面，其他學生分別在其他房間用耳朵貼著墻面聽。學生手中都要拿著一個精確的秒表，用來計時，并根據測量出來的墻面之間的距離來測算聲音在墻面中的傳播速度。這樣的測試，既能激發學生的參與興趣，也能促使學生在實踐中學會思考和探究，并讓學生對聲音的傳播及其速度有基本的了解。這樣的實踐活動，運用了工程學和數學領域的相關知識，既提升了學生的綜合實踐能力，又擴展了STEM活動的面。

二、突出探究活動，促使STEM滲透

在梳理完STEM實踐活動的“點線面”之后，教師要引導學生探索和挖掘豐富的課程資源，并促進其與STEM有機融合，不斷優化實踐活動。要對教學內容進行統籌、整理和歸納分析，并不斷完善，使STEM活動切實可行，可供探究。探究意識和探究能力是提升科學素養必備的要素，當然也是小學科學課程要重點培養的素質之一。基于STEM教育理念，教師可以依托教材內容和學生學情，合理設計活動的目標和流程，組織開展小學科學教學探究活動，促使學科之間互相滲透，進而幫助學生以不同的思路去思考問題。

在教學“奇妙的聲音王國”這一單元時，針對如何辨別不同的聲音這一知識點，教師就可以設計實踐活動，讓學生充當“小小聲音鑒別員”。首先，讓學生知曉自己在實踐活動中的工作職責和工作內容以及在什么樣的環境里開展活動等。其次，要在實踐活動中，滲透數學、工程、技術等學科的知識，在學科融合的過程中，讓學生思考和探究如何分辨不同的聲音，并學會記錄聲音數據，分析數據、制作圖像或者表格等。通過探究和實踐，提升綜合能力。第三，將探究活動取得的成果，應用于生活當中，學以致用。例如，針對聲音是如何產生的這一實踐環節，教師可以設計“如何制造和辨別聲音”，并以游戲競猜的形式進行，讓學生通過聆聽辨別不同聲音的來源，比如“呱唧呱唧”的聲音可能來自鼓掌，“嘰嘰喳喳”的聲音很可能來自小鳥的鳴叫，繁雜刺耳的噪聲則很可能來源于鄰居家的裝修活動，等等。通過這樣趣味的活動，學生就能夠清晰地了解聲音的相關知識，明白震動、頻率等對于聲音的影響，進而學會辨別聲音，制造悅耳的聲音并規避繁雜的噪聲等，解決生活中遇到的關于聲音的問題。

總之，教師擴展和豐富課程資源是非常必要的，這樣可以有效促進多學科融合，幫助學生在實踐中學會自主學習、探究學習，形成健康的科學觀念。實踐表明，STEM互相滲透，拓展了學生的學科認知，學生的科學素養由此得到提升。

三、組織實踐活動，保證STEM銜接

興趣是最好的老師，是小學生參與科學實踐的第一動力。基于STEM教育理念，教師在組織校園實踐活動時，在融合數學、技術、工程等知識的基礎上，還應注重要將枯燥的理論具象化，使實踐主題生動有趣，以促進學生能夠積極參與活動，保證STEM能夠有效銜接。

一是合理分工，打造項目團隊。教師可以根據學生的具體情況，將學生分成若干個小組，打造專業的項目團隊，鼓勵學生以小組為單位開展探究和互動活動，在彼此交流中鞏固科學知識，提升解決問題的能力。在教學“奇妙的聲音王國”這一單元時，教師就可以將學生分為三個小組，第一個小組負責探究聲音如何產生，第二個小組探究聲音如何傳播，第三個小組探究怎樣在生活中運用聲音的相關知識。最后，三個小組將各自的成果分享出來，開展匯報和討論活動。在思維的碰撞中，學生的科學素養得到了進一步提升，也從中獲得了個性化的成長。

二是跟進活動，引發團隊思考。小學生認知水平較低，且注意力不容易長時間集中。基于這樣的心理特點，在團隊合作的過程中，教師要適時地予以指導和幫助，查漏補缺，幫助學生將實踐活動進行到底。第一，教師要適時地關注項目實踐活動，在進程中可以隨時提出一些問題，增強學生的專注力。如讓人厭煩的噪聲和悅耳動聽的音樂，同樣都是聲音，但是卻給人的感覺如此不同，原因是什么？這些問題可以幫助學生快速理解相關知識。第二，教師要通過觀察精準判斷每個小組的情況，以及他們參與課題的難易程度，從而有針對性地給予實踐建議和指導。如第一個小組主要的活動內容是探究聲音的來源，這個問題相對比較簡單，只要將教材內容吃透，再結合生活經驗，就較容易完成任務。但是第三個小組的問題就相對難一些，需要綜合多學科知識，再結合生活才能得出合適的答案。因此，教師就應給予重點關注，為學生指明探究的方向。最后，教師應依據STEM的特點，引導所有學生圍繞生活中的聲音問題、環境問題、社會問題等來開展學習，引發團隊思考，以促使活動高質量完成。

三是展示成果，呈現項目效果。在STEM教育理念下，在完成所有實踐任務之后，教師還要運用各種機會和平臺將小學生的科學成果展示分享，將項目成果呈現出來。呈現的方式，可以是講述實踐作品的思路和內容，也可以是通過思維導圖展示科學現象的演變過程，抑或用圖表等方式統計各種自然規律的變化等等。通過成果展示的方式，首先對學生的探究和實踐的付出給予肯定，激勵學生再接再厲，這也是科學精神的體現；其次可以幫助學生對所學理論和所經歷的實踐活動進行梳理和歸納，讓學生能夠認識到科學的趣味性和應用價值，進而享受探究科學帶來的樂趣；最后可以助力學生從中發現存在的問題，并有針對性地加以解決，踐行科學精神。總之，在學習了“奇妙的聲音王國”這一單元后，通過豐富多彩的實踐活動，學生就能夠切實感受到“奇妙”二字，進而愛上科學，培養科學精神。

綜上所述，STEM教育理念下，開展“奇妙的聲音王國”一課教學時，教師應積極轉變思維，創新教學策略，調動學生積極性，引導學生能夠從多學科角度理解聲音現象，培養其科學探究能力、工程技術思維和數學分析能力。總之，STEM教育理念符合現代教育的發展方向，在小學科學課程的設計與實踐中，應注重將數學、技術、工程學等知識有機融合起來，幫助學生開闊眼界，鍛煉思維，提升創新意識。因此，教師應以學生為本，積極轉變思維，不斷優化小學科學實踐活動，促使學生在實踐中發現問題，解決問題，提升實踐能力。同時，在此過程中也能夠愛上科學，并享受科學帶來的樂趣。

參考文獻

[1]賈洪波.STEM教育理念下的小學科學課堂教學[J].山西教育，2023（1）：40-41.

[2]謝瑩，宋紅兵.依托小學科學教材設計STEM項目式學習的有效策略：基于“制作小樂器”的個例分析[J].教育觀察，2021（11）：79-82.

[3]姚毅鋒，許立希.STEM教育理念下的小學科學單元整合案例開發與教學實踐：以“聲音”單元為例[J].教師教育論壇，2021（12）：60-62.

[4]侯巖，趙健如，王穎，等.基于STEM理念的小學科學項目式學習教學設計流程構建[J].中國教育技術裝備，2020（19）：84-86.

[5]楊乾智.秉承STEM教育理念優化小學科學課堂教學[J].教育界，2023（19）：86-88.