来源： 作者： 时间：2020-12-14
摘要：随着教育制度的不断改革，STEM教育理念在小学科学课堂中逐渐被广泛应用，小学科学教学中在运用STEM教育理念时应注意在教学策略上不断完善。本文通过对我国小学科学教学中存在的几点问题分析，同时简要介绍了STEM教育的内涵，从而根据存在的问题探讨了几种STEM教育在小学科学教学中的应用策略，以期让STEM教育理念在我国小学科学教学中充分发挥其作用。
关键词：STEM教育,小学科学,教学变革
一、我国小学科学课堂教学中存在的问题
（一）课堂氛围过于沉闷
一个良好的课堂氛围能够有效的激发学生的学习兴趣，小学科学课程开设后并没有得到学校、老师、家长以及学生的重视，大多小学教师都是身兼数职，所以在教学方法上并没有下功夫钻研。小学阶段科学学科因为不要求成绩，所以也没有引起学生的重视。基于以上原因，小学科学课教学表现为：(1)课堂内容枯燥无味、流于表面。(2)课堂纪律散漫无序。(3)学生在课堂上表现倦怠、无所事事。
（二）没能将科学与其他科目的教学内容相结合
小学科学课程内容以学生能够感知的物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程中的一些比较直观、学生有兴趣参与学习的重要内容为载体，重在培养学生对科学的兴趣、正确的思维方式和学习习惯。由此可见，小学科学学科是一门综合性学科，小学科学课程糅合了化学、物理、生物以及地理等多种学科的内容。另外，小学教育为基础教育阶段，每门学科都不是独立存在的，而是互相紧密相连的。但是就目前我国大部分小学科学教学来看，几乎没有将科学学科与其他学科相融合的现象。这种传统的、单一的教学方法将必然导致小学科学课程教学内容过于单一、形式过于落后、教学效果差等后果，不仅不能够让学生充分地了解科学的内涵，更是严重打击了小学生的学习兴趣。
（三）评价机制过于单一
现在的小学科学评价还是以知识点的书面考查为主，这就导致课堂中还主要是讲解教材的基础知识，对于延伸的内容以及更加丰富的实践都没有更好的展现，在小学科学课堂中看到的仍是以画书为重点的传统教学方法，严重影响学生科学素养的有效锻炼，偏离小学科学课程目标。
二、STEM教育与小学科学教学相融合
（一）什么是STEM教育
STEM教育包含了科学、技术、工程、数学教育。科学是发现、解释自然世界背后的规律，技术是改造事物的经验、技巧等方法，工程是应用科学、数学、技术作为手段实现高效、可靠且对人类有用的东西，数学是描述世界的精确语言和解决问题的工具。当然STEM教育并不是上述四项内容的简单组合，而是一种教学理念，在这种教学理念下将这些内容有机的融合在一起，注重学生、注重学习过程、注重培养学生的学习探究能力和解决复杂问题的能力。
（二）STEM教育与小学科学教学相融合的可能性
STEM教育旨在培养学生的科学素养，注重培养学生对生活和世界的好奇心和探究精神，注重培养学生利用所学工程学及数学原理构建模型解决问题的能力。这正好与小学科学课程的教学目标契合。《小学科学课程标准》提出，小学科学课程的学习方式是多样的，倡导以探究式学习为主的多样化学习方式，倡导跨学科学习方式，推进STEM教育和应用STEM教育理念进行教学实践。目前小学科学课程传统的教学模式亟需改革，发展STEM教育、与STEM教育相融合是现阶段小学科学课程教学实施的方向。教师培训和高学历专职教师力量的注入也使得STEM教育与小学科学教学相融合成为可能。
三、STEM教育在小学科学课堂教学中的实施办法
（一）注重实践研究提高学生学习兴趣
在传统的小学科学课堂中，主要偏向于对理论知识的讲解，这种教学结构对于小学生来说是比较枯燥乏味的，很难激起小学生学习科学的兴趣。在STEM教育的融入下小学科学课堂在教学结构上发生了很大的转变——由原来的注重科学理论知识教学转变成理论知识与实践相结合的教学结构。增加了探究性和应用性实践的操作，不仅让学生能深度理解理论基础知识，同时也能够激发学生对学习科学的兴趣和积极性。STEM教育的融入一方面加强学生对于科学知识的掌握，另一方面也提升学生对于所学知识的实际应用能力。
提高学生学习科学的兴趣应该从身边有趣的现象入手，从学生的视角出发提出问题进行实践探究入手。基于STEM教育的实践活动会在教师的带领下展开热烈的讨论-提出问题-进行设想-研究方案-探究实践-总结经验结论-进行应用的过程。对学生而言，这种学习状态相比传统的单科教育更为有趣，学生在浓厚的学习气氛和有趣的模式下更加积极交流、积极发言。整个过程更能体现学生主体，提高学生学习的效率和参与度，让学生们学会学习、学会思考，促进了学生素质的不断发展。例如在《航海家的发现》这一课题的探究中，(1)流程设计：通过古代传说来了解古人探索地球的方法，讨论寻求证据支持，激发学生兴趣，理顺探究思路，为学生探究问题提供方法。(2)确定问题：在古代科技不发达的状况下，如何通过现象证据推测地球的形状。学生分组讨论。(3)数学渗透：通过生活实践总结常见的几种几何体通常会留下什么样的影子。(4)实验设计：准备实验需要用到的道具，包括各种几何体、模拟太阳光的手电筒、成像屏等，设计实验方案。(5)实验评估：各小组间进行方案交流，老师给予正确的引导，从技术和工程方面探讨，保证接下来的实验顺利进行。(6)实验验证：组内成员根据实验方案进行人员分配，按步骤完成实验。(7)结果分析：利用数学工具通过对实验得出的多组数据进行处理和分析。(8)经验分享：各组之间进行试验后的经验分享和总结，并作出自我评价和相互评价，从而发现实验中的不足并找到解决方案。通过这样的实验设计可以让学生积极参与到课堂中，在有计划、有步骤的实验设计和完善中不断地发现和感知，培养学习科学的兴趣。
（二）借助学科融合培养学生的科学素养
STEM的教育理念比较具有综合性，尤其是各个学科的融会贯通，这一点在小学科学教学中的应用能够帮助小学生掌握各学科之间的连贯关系，提高小学生的综合素质。在传统的教育理念中比较侧重各科单独教学，虽然在成绩上也比较显著，但却不能让学生掌握各科知识综合运用的技能，不利于培养学生解决综合性问题的能力。STEM教育理念的融入就很好地解决了这一问题，它能够帮助学生从多个角度多个层面去锻炼思维能力，从而更好地解决实际问题。例如在《空气占据空间》这个课题研究中，学生在实验设计中通过自己的猜想以及实验验证最后得出了正确的结论，空气确实占据空间，那么接下来可以做一个引申的思考：空气占据多大的空间呢？通过给学生提供可测量的道具让他们分组进行实验设计，并通过实验数据进行计算，有的学生将一瓶子水倒入长方体容器中，通过计算长方体中水的体积从而得出一瓶子空气占据多大空间。这就充分地将科学的教学与数学知识紧密相连，丰富了小学科学课堂的教学内容，同时也能够促进小学生对于各个科目内容的灵活运用，能够把所学到的各科知识相结合去解决实际应用上的问题。再比如在学《探究尺子的高音变化》这一节课程的时候，实验设计将尺子固定在课桌上，通过调整尺子露在课桌外的长度，拨动尺子使尺子发出不同的声音。这里可以让学生结合音乐课上的音调，研究尺子分别露出多长时能够与音乐课上的不同音调最相似，可以让学生多次试验整理数据，得出最科学的结论后，利用尺子做出自己喜欢的曲子。
（三）完善的评价体系促进培养学生的核心素养
STEM教育架构注重培养学生核心素养，需要教师拓宽视野，不再受本学科内部知识和能力的局限。应该从更高的角度和层次上审视各个学科之间的内在联系，从多方面、多维度评价学生，建立完善的评价体系。评价体系的改革基于从注重评价结果转变为注重评价过程，从评价知识所得转变为评价参与能力，从评价教师的教转变为评价学生的学，从评价单一学科知识转变为评价多方面的能力素养，从单一的教师评价转变为多种评价方式共存。
四、结束语
STEM教育在小学科学课堂教学中的融入具有非常重要的意义，能够更好地实现我国在小学阶段开设科学课程的目的。在课程开展的过程中教师也要注重学生的合作意识、加强学生安全意识，给学生创造出一个更好的科学探讨的空间。
参考文献
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本文摘自《文理导航》杂志。
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