基于STEM教育理念的小學科學教學策略分析

摘 ?要：STEM教育理念是人類社會發(fā)展過程中，隨著科學、技術、工程、數(shù)學這四大領域的研究進入一個成熟的階段后，進行有機的聯(lián)系與融合從而新產生的教育領域的先進成果。STEM教育理念，希望通過以科學的視角觀察世界、認識世界、了解世界，直到掌握并能熟練應用世界的客觀規(guī)律，然后在對自然世界客觀規(guī)律的認識與應用的基礎上，通過人類的技術和工程能力對自然世界加以改造，解決人類社會發(fā)展過程中遇到的現(xiàn)實問題，為人類創(chuàng)造更加舒適、更加現(xiàn)代化的生活，而數(shù)學則能夠為人類的技術與工程提供高效而使用的工具，最終形成由此四個領域的相互聯(lián)系與補充，推動人類社會不斷進步的完整體系。

關鍵詞：STEM教育理念;小學科學;教學策略

基于STEM教育理念成熟的理論體系和對于人類社會發(fā)展、人類個體進步的實際價值與意義，我們十分有必要在小學科學這一課程的教學中應用STEM教育理念，在小學科學課程的教學過程中，使學生初步建立起科學、技術、工程、數(shù)學這四者之間的有機聯(lián)系，有意識的引導學生應用所學的科學知識解決生活中的實際問題，通過創(chuàng)設具體的情景、引導學生進行團隊合作與分工、鼓勵學生自己進行實踐與實驗、允許多個正確答案的存在等多種方法與途徑，鍛煉學生在面對實際生活問題時發(fā)散思維、解決問題的能力，并通過具體實踐的串聯(lián)，最終達到使學生的零碎知識有機的聯(lián)系起來，構建出更加系統(tǒng)、更加全面的知識體系的目的。

一、應用STEN教育理念豐富小學科學課堂內容

STEM教育理念的構成賦予了它具有較強包容性的特質，在STEM教育理念指導下開展的小學科學課堂應該具備更加多元、更加豐富、更加全面的知識，小學科學應該與其它科目進行有機的融合，學生在小學科學課堂中不僅要能夠學習到先進的科學知識，提高自我的科學修養(yǎng)和科學精神，同時要將其它科目的具體知識化作科學課堂的組成元素，學生在進行科學知識的學習的同時，其它學科的基礎能力能夠得到有效的提升。STEM教育理念在小學科學課堂中的應用，使原有的科學科目體系得以重建，使小學科學教學活動中所應用的科學概念的范圍進一步擴大，現(xiàn)在的小學科學教學活動由傳統(tǒng)的以具體的數(shù)學、科學知識、技術等手段去為學生構建科學的概念，逐漸轉變?yōu)橐詰每茖W得概念為基礎，提高學生使用數(shù)學、技術、設計等具體的知識解決現(xiàn)實問題的模式轉變，學生能夠以在科學課堂上學習的理性思維以工具，推動其它科目的學科能力的提高。

比如在教科版的三年級上學期的小學科學教材的第三單元中，有一章節(jié)是以材料為核心，在課程內容安排上，教材希望學生能夠通過讓木條、卡紙、鐵釘、塑料尺互相劃刻的方法來對這四種材料的硬度有比較清晰的認知，然后以四種材料劃刻痕跡的程度為標準，對四種材料的硬度進行排序，同時教材又提供了專門的數(shù)學統(tǒng)計表格，那么根據(jù)STEM教育理念，在這一章節(jié)的學習過程中，學生除了對不同材料的的硬度屬性有更加深刻的認識外，在應用數(shù)學統(tǒng)計表格進行記錄的過程中，也能夠對數(shù)學統(tǒng)計這一知識有更深入的認識，使學生能夠更加清晰的認識到數(shù)學統(tǒng)計表格在解決實際生活問題中的價值與意義[1]。

學生在使用統(tǒng)計表格對實驗過程的各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行登記后，能夠使原本模糊不清、憑借個人感覺進行的材料硬度排序變得直觀，在這一過程中，教師還可以向學生補充數(shù)學教學表格設計的具體知識，這樣在本節(jié)課結束后，學生對數(shù)學工具與科學實踐之間的聯(lián)系就有了更深刻的認識，實際上在這一過程中，我們就已經(jīng)完成了一次不同學科知識的整合，一方面數(shù)學工具的應用使科學活動的開展更加的便捷、更加的高效，另一方面學生的數(shù)學學科能力也得到了有效的提升，能夠使原本有限的教材內容和課堂活動變得更加豐富。

二、應用STEM教育理念推動課堂結構變革

在STEM教育理念的影響下，教師必然要改變以往的教學策略和教學方法，進而重建小學科學課堂的結構，傳統(tǒng)的小學科學教學模式下，大部分的科學課堂時間用于學生對具體科學理論的解讀與記憶，學生雖然知道部分科學理論的正確性，知道一些科學成果的發(fā)展過程，但是對其中的基礎理論和知識卻沒有得到過有效驗證，在進行對科學理論以及相應的基礎知識的應用時，往往是一知半解，對于其中存在的問題無法進行定位，也找不到有效的解決辦法。而在STEM教育理念的應用中，小學科學課堂要同樣重視知識探究與理論實踐這兩部分，確保學生在有效掌握課堂上的科學知識的前提下，還要具備相應的實踐能力和應用能力，使小學科學課堂的教學真正達到學以致用的目標。學生不僅要能夠在科學課堂上學到相應的科學知識和科學方法，還要具備運用所學方法和知識解決實際的生活問題的能力。那么小學科學課堂，就要根據(jù)實際生活問題和社會發(fā)展狀況靈活的調整教學策略，對現(xiàn)有的教學資源進行重新整合，使所有的教學資源都能夠有效的參與到課堂結構的重建中去[2]。

比如在教科版的小學科學中有《空氣占據(jù)空間嗎》這一章節(jié)，在這一章節(jié)的教材中，引入了烏鴉喝水這一故事，通過這個熟悉的故事使學生快速的進入到本節(jié)課的知識的學習中去，在后續(xù)的學習中，教材鼓勵學生自己使用瓶子、吸管、石子等工具進行實驗，在不移動瓶子的前提下，有哪些方法可以讓烏鴉喝到水，在完成這一部分的實驗后，再引導學生進行更深層次的紙不濕實驗。這一課堂結構的設計，就是STEM教育理念下，鼓勵學生動手參與實踐，把學生當做科學課堂的主體，在保證小學科學課堂的科學性和有效性的前提下，實現(xiàn)了STEM教育理念下不同學科的深度融合。

三、應用STEM教育理念豐富培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的方法

在STEM教育理念下，小學科學課堂的探究活動越來越多樣，整個小學科學課堂將有更強的趣味性，以STEM教育理念為核心構建出包括探究、實踐、探究加實踐、實踐加探究等多種多樣的“玩”法，不同方法的應用使教材內容得到更進一步的拓展，能夠對學生的多種學科知識和學科能力進行訓練，一方面能夠大幅度提高學生學習科學知識的興趣和積極性，另一方面學生在綜合知識的頻繁應用中，綜合素養(yǎng)會得到極大的提升[3]。

正如我們所知道的這樣，要把學生的零碎的知識構建為一個更加系統(tǒng)、更加完善的知識體系，需要花費大量的時間與精力，更重要的是學生要能夠主動的應用自己所學的科學知識，在具體的實踐中建立起零碎知識之間的緊密聯(lián)系，進而再通過科學的、系統(tǒng)的學習將這些聯(lián)系起來的科學知識化作一個緊密的整體，使學生達到思維和認識逐步融合的目標，在這一漫長的過程中，眾多具有趣味性的活動是潛移默化影響學生的有效工具，學生在成長的過程中會越來越主動的接受科學知識與科學思想，在STEM教育理念下的一系列趣味活動中，學生的科學素養(yǎng)能夠得到有效的提高，這也是STEM教育理念應用在小學科學教學中的意義所在。

結語：STEM教育理念的應用必然會推動整個小學科學教學的表格，從科學課堂的教學內容，到科學課堂的整體加購，再到學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)的具體方法與手段，STEM教育理念無不發(fā)揮著巨大的作用，在STEM教育理念的影響下，學生的科學素養(yǎng)、實踐能力、綜合知識等多方面的都到了有效的提升，在這種模式下培養(yǎng)的學生勢必具備更強的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，在輕松愉快的氛圍中，小學科學課堂的教學質量和水平將得到大幅度的提升。

參考文獻：

[1]張彩琴.STEM理念下科學教師教學素養(yǎng)現(xiàn)狀及對策[J].教育評論，2019（12）：113-117.

[2]林靜，石曉玉，韋文婷.小學科學課程中開展STEM教育的問題與對策[J].課程.教材.教法，2019，39（03）：108-112.

[3]曾寧，張寶輝，王群利.近十年國內外STEM教育研究的對比分析——基于內容分析法[J].現(xiàn)代遠距離教育，2018（05）：27-38.

作者簡介：黃建波，1975年8月男，漢族，籍貫浙江省寧波市，學歷，本科，職稱職務：一級教師，副校長，研究方向：小學科學。