將STEM教育理念滲入《水的蒸發和凝結》教學

〔摘" "要〕" 素質教育注重學生的全面發展。隨著素質教育的全面落實，STEM教育理念應運而生，為新時代的教育改革和創新發展提供了靈感。在學科教學中滲透STEM教育理念逐漸成為新時代的教育趨勢。本文以小學科學課程為例，結合STEM教育理念的優勢特點，分析了STEM教育理念在小學科學中的應用策略，以期為教師的教學實踐起到參考和借鑒作用。

〔關鍵詞〕" 小學科學；STEM教育理念；策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0097-03

在新課程改革背景下，越來越多的新型的教育理念被引入學科教學，STEM教育理念就是其中的一種，它將科學、技術、工程和數學四個領域的知識整合起來，形成了一種綜合性和實踐性都較強的教學模式。小學生正處于身心發育的關鍵時期，對周圍的一切都充滿了好奇，非常渴望動手實踐和探索未知領域。教師在小學科學教學中應用STEM教育理念，可以充分釋放小學生的天性，為激發他們的好奇心和探索欲望創造機會，有利于學生形成完善的科學素養和創新精神，從而彰顯STEM教育理念在小學科學中的應用價值。

一、STEM教育理念的優勢

（一）可以實現跨學科整合

STEM教育理念的顯著特點是打破傳統的單科教育模式下不同學科之間的壁壘，實現跨學科整合。第一，STEM教育理念從科學、技術、工程和數學四個學科出發，構建了不同學科之間的聯系。在STEM教育理念下，教師的教學不再局限于單一學科教學，而是致力于引導學生整合不同學科的知識，綜合利用多學科的知識解決問題。第二，STEM教育理念與項目式學習、探究式學習息息相關，而這類型教學模式都涉及多個學科的知識和技能，需要學生在項目主題引領下完成綜合探究，在不知不覺中形成跨學科學習的視角，促進學生的跨學科發展。

（二）可以實現實踐和創新

教師在小學科學教學中滲透STEM教育理念可以實現教學實踐和創新，具體表現為如下幾點。第一，相較傳統的教學模式，STEM教育理念更加重視實踐和創新，倡導教師在實際的教學中加強對學生的引導，指引學生在實踐操作、實驗探究、項目探究中學習科學知識，掌握關鍵技術，有利于學生深入理解抽象的概念知識，深刻對關鍵知識的印象。第二，教師滲透STEM教育理念，還可以幫助學生在實踐中形成創新思維，促進學生的思維能力的發展。教師通過整合多學科知識，確定實踐探究的主題和內容，可以為學生思考和解決問題創造機會，使學生獲得完整的解決問題的經歷，在此過程中靈活應用知識，并發現新的問題，找到最佳的解決方案。這些都有利于鍛煉學生的創新能力和實踐能力，全面激活學生的思維，幫助學生感知科學探究的魅力，最終愛上科學學習。

（三）有利于培養學生的團隊協作能力

STEM教育理念指導下的教學模式，具有較強的綜合性。教師在科學教學中滲透STEM教育理念，經常需要組織小組探究活動，安排學生以小組為單位完成綜合探究任務，這就有利于培養學生的團隊協作能力。第一，在STEM教育理念引領下，學生需要積極參與小組探究活動，通過有效的小組分工和合作，綜合利用科學、技術、工程和數學知識，解決抽象問題，這就有利于鍛煉學生的團隊溝通和合作能力；第二，在小組活動中，學生往往需要思考如何充分發揮自己的學習優勢、如何處理和他人之間的矛盾等，有利于學生積累豐富的團隊合作經驗，在提升學生的團隊協作能力的同時，支撐學生的終身發展，為學生未來走進社會、走進職場做好準備。

二、STEM教育理念在教學中的滲透

（一）確定生活探究主題，設計探究任務

STEM教育理念下，教師要靈活應用項目學習法，站在綜合、整體的角度確定生活化的項目探究主題，細化教學目標，設計生活探究任務，為學生的高效項目探究做好準備。另外，教師要根據項目教學的主題和目標，投放學習道具，善于從生活中選取合適的科學道具，啟迪學生的項目探究思路，幫助學生感知科學知識在不同領域的應用，體會科學知識的實用性和綜合性。

以教科版科學五年級下冊《水的蒸發和凝結》一課教學為例。在生活中，我們經常會看到水蒸發后變成水蒸氣、水蒸氣又凝結成水的現象。那么，水和水蒸氣的相互變換究竟和什么因素有關呢？教師可從生活化問題入手，將STEM教育的主題確定為：探究生活中的水的蒸發和凝結現象，獲得科學啟示。在此基礎上設計合作探究任務：合作分享和探究生活案例，從生活中的實際現象中獲取科學知識。

在燒水時，一段時間后，水壺中的水量會有所減少，同時，壺蓋上會出現密集的水珠；陽臺上的濕衣服會隨著時間的推移逐漸變干；自然界中云、霧氣、霜雪都是如何形成的？和水的蒸發和凝結有關嗎？

教師從現實生活中的各種現象出發提出探究任務，成功引發了學生的熱烈討論，學生調動生活經驗，以小組為單位分享了自己在現實生活中見過的水的蒸發和凝結現象，從中提煉科學原理。比如，在燒水時，水的溫度達到100℃沸騰后，會從液態轉化為氣態，散發到空氣中，在接觸到壺蓋后又會變成液態的水，因此壺蓋上會有水珠出現。另外，學生通過分析生活現象背后的科學原理，還形成了“科學在現實生活中無處不在”的觀念，為后續的綜合、深入探究做好準備。同時，學生還在合作探究中形成了發散性思維，積累了生活中更多的類似現象，比如用吹風機吹干頭發的過程、冬天眼鏡起霧的現象、清晨的露珠等，進一步豐富了學生的項目探究內容。這樣，在科學教學中滲透了工程項目探究、科學技術應用等內容，落實了STEM教育理念。

（二）設計合作探究實驗，鍛煉學生思維能力

在STEM教育理念下，教師要設計完善的合作探究任務，鍛煉學生的思維能力。第一，教師要從現實生活出發，借探究任務，調動學生的生活經驗，引導學生從生活中尋找和科學知識相關的現象，獲得深刻的科學領悟；第二，教師要滲透數學、技術、自然等知識，豐富探究任務的內容，幫助學生靈活應用數學學科中的學習探究方法，完成科學探究，并利用信息技術搜集、整理資料，完成拓展學習，促進學生的學習綜合發展。

仍以教科版科學五年級下冊《水的蒸發和凝結》為例，在滲透STEM教育理念時，教師可以設計如下合作探究任務，激活學生的思維。

設計科學實驗，探究水蒸發的速度是否與水溫高低有關。教師為學生提供了100毫升的燒杯2個、溫度計2個、三腳架1個、石棉網1塊、記號筆1支、酒精燈1盞等器材，供學生選擇，要求學生運用數學中常見的控制變量法等探究方法，通過控制水的溫度，觀察水蒸發的速度，探究水蒸發的速度是否和水溫高低有關。在教師的指導下，學生合作設計了實驗步驟：在兩個燒杯中倒入等量且溫度相同的水，并用記號筆在水面做好相關標記；觀察并記錄溫度計中的量程和分度值；將點燃的酒精燈放置在三腳架下邊，并墊上石棉網，調整好酒精燈的高度，用酒精燈的外焰加熱燒杯，在燒杯中放入溫度計；采取控制變量法，只加熱一個燒杯中的水，另一個燒杯不動，觀察兩個燒杯中的溫度計示數的變化，得出實驗結論。

教師通過設計此任務，在科學教學中滲透了數學等學科知識，成功幫助學生利用數學中常見的控制變量法等探究方法，通過控制水的溫度，觀察水蒸發的速度，最終得出了科學結論。另外，教師設計科學實驗還滲透了數學課程中的“克”這一重量單位，安排學生做好實驗積累，采取正確的方式稱重40℃燒杯和80℃燒杯的重量，通過對比不同溫度下水減少的克數，判斷水溫對水蒸發速度的影響，在潛移默化中幫助學生鞏固了數學知識，促進了學生的全面發展。

合作探究水蒸氣的凝結現象。教師為學生提供兩個燒杯、熱水、冷水、酒精燈、試管夾、秒表等器具，鼓勵學生合作設計完善的實驗步驟，做好實驗記錄，得出正確結論。經過合作探究，學生將實驗步驟確定為：準備兩塊相同的玻璃片，用酒精燈加熱其中一片；準備兩個燒杯，在燒杯中加入同樣多的熱水，其中一個燒杯蓋上冷玻璃片，一個蓋上加熱過的玻璃片；一段時間后，揭開兩塊玻璃片，觀察玻璃片上是否有水珠，得出科學結論。

教師在實驗教學中全面滲透了數學等學科知識，要求學生在合作探究中采取繪制表格等方法，科學記錄燒杯內外的溫度，討論和梳理實驗現象，撰寫實驗報告。最終，在小組力量推動下，學生積極參與了實驗探究，不僅掌握了繪制表格等數學思想和學習技巧，還提升了合作探究能力。

（三）組織綜合實踐活動，拓展學習陣地

在STEM教育理念下，教師要組織綜合實踐活動，拓展學習陣地，幫助學生在社會、生活中了解更多知識，獲得人文發展，樹立正確的價值觀。另外，教師要從培養學生的自主性出發，指引學生在實踐活動中學習和利用信息技術，掌握多學科的探究技能，形成綜合素養。

以教科版科學五年級下冊《水的蒸發和凝結》為例。在本課的教學中，教師可組織實踐活動，帶領學生走進大自然，觀察自然界中的云、霧、雨、雪等，思考它們是如何形成的，和水蒸氣的凝結有關系嗎？另外，教師還鼓勵學生利用電子設備，以拍照、錄像的形式記錄自然界中的各種現象，準備完善的實踐素材，然后再以小組合作探究的形式深入探究，得出科學結論。

教師設計的這項實踐活動，滲透了自然工程、科學技術等知識，成功調動了學生的實踐積極性，豐富了學生的課余生活，讓學生在課下自行利用大數據技術，篩選和整理資料，并以小組合作探究的形式討論資料的價值，從中汲取豐富的知識，總結自然界中風霜雨雪形成的原因，最終構建了完善的知識體系。另外，教師還設計了實踐分享課，鼓勵各組上臺展示本組的實驗成果，安排1～2名學生做實踐匯報，教師和其他小組的學生則作為評委，實現了各組之間的交流和分享，使實踐活動圓滿成功。

三、結語

綜上所述，在小學科學教學中應用STEM教育理念，具有積極的價值，可以整合科學知識，實現跨學科教學，還可以實現實踐和創新教學，拓展教學陣地，鍛煉學生的團隊協作能力，促進學生的全面發展。教師要深刻領悟STEM教育理念的內涵，采取項目教學法，確定項目探究主題，細化教學目標。另外，教師要科學設計合作探究任務，在任務中滲透STEM教育理念，鍛煉學生的思維能力。教師要站在促進學生綜合發展的角度，組織綜合實踐活動，將學生的學習陣地從課堂拓展到社會和生活中，通過整合生活和社會中的教育資源，幫助學生汲取多學科知識，靈活應用不同學科的學習技巧，實現高效學習的目標。

參考文獻

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