劉亞

小學(xué)科學(xué)課程是小學(xué)階段非常關(guān)鍵的一門課程，可以從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)和精神。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，為了更好地展現(xiàn)科學(xué)價(jià)值，推動(dòng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，教師應(yīng)當(dāng)注重引入STEM教育，促進(jìn)學(xué)科之間的整合和交叉，讓科學(xué)課程展現(xiàn)更為豐富的內(nèi)涵和價(jià)值。為此，本文對基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行初步探究。

一、STEM教育概述

STEM教育最早由美國國家科學(xué)委員會(huì)提出，主要是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)有機(jī)整合在一起，培養(yǎng)學(xué)生從整體思維出發(fā)去思考問題，指導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)的角度更全面地看待問題。STEM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的知識(shí)應(yīng)用，即把零散的知識(shí)與機(jī)械學(xué)習(xí)的過程轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用這些知識(shí)去解決生活中的實(shí)際問題。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中合理地引入STEM教育，對小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，能夠促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力、科學(xué)思維的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

小學(xué)科學(xué)課程的宗旨是從小培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探索興趣，主要目標(biāo)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。但是在教學(xué)實(shí)踐過程中，往往會(huì)因?yàn)橐恍﹩栴}而導(dǎo)致達(dá)不到實(shí)際教學(xué)目的。

首先，小學(xué)科學(xué)這門學(xué)科涉及領(lǐng)域廣泛，涵蓋了自然界和生活中的方方面面。就小學(xué)學(xué)科而言，小學(xué)科學(xué)與小學(xué)數(shù)學(xué)的聯(lián)系就十分密切，可在實(shí)際的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，多數(shù)教師只是基于教材內(nèi)容進(jìn)行課堂教學(xué)，很少與其他學(xué)科進(jìn)行融合應(yīng)用，長此以往會(huì)限制學(xué)生的思維，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。其次，多數(shù)教師在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)只是一味地采用講授法，學(xué)生只能被動(dòng)地接收知識(shí)，幾乎脫離實(shí)踐，致使學(xué)生難以運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)和解決問題，長此以往不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

三、基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略

1.應(yīng)用STEM教育，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。將STEM教育應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，并結(jié)合實(shí)踐操作，可以打開學(xué)生的科學(xué)思維，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，也可以豐富小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而有效提高小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)效率。

例如在教學(xué)“制作與測試我們的小船”一課時(shí)，教師首先講解設(shè)計(jì)船的要求：船的重量、船的動(dòng)力、能把貨物送到目的地、設(shè)計(jì)時(shí)要計(jì)算船的成本。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生開始綜合考慮船的大小、形狀、船體材料、載重量、穩(wěn)固性及動(dòng)力系統(tǒng)，并以此設(shè)計(jì)出制作小船的圖紙。然后，學(xué)生結(jié)合自身設(shè)計(jì)的圖紙，在充分了解船的結(jié)構(gòu)材料的情況下開始“造船”實(shí)際操作，教師則在過程中引導(dǎo)學(xué)生將船的模型進(jìn)行完善。最后，教師在班級里舉辦一場航模展覽來激發(fā)學(xué)生的參與熱情，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索興趣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。

2.引入STEM教育，培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力

相比由教師單一講解科學(xué)知識(shí)的教學(xué)模式，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中引入STEM教育，可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課堂的互動(dòng)性，促進(jìn)師生、生生之間的聯(lián)系，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和自主探索科學(xué)的能力。

例如在教學(xué)“種子里孕育著新生命”一課時(shí)，教師可以提前安排學(xué)生搜集一些植物種子，課堂上讓學(xué)生展示搜集到的種子，并對這些種子的形狀特征進(jìn)行描述。學(xué)生對植物種子有一定了解后，教師再引導(dǎo)學(xué)生猜測植物種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以此激發(fā)學(xué)生對種子的探究興趣。接著，教師組織學(xué)生觀察干燥的蠶豆和用水泡過的蠶豆，分析它們的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了哪些變化。這時(shí)學(xué)生可以小組的形式進(jìn)行觀察，通過小組合作交流，共同完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，這樣既能加深學(xué)生對科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，又能促進(jìn)學(xué)生之間的交流互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。

3.結(jié)合STEM教育，進(jìn)行生活化教學(xué)

小學(xué)科學(xué)與日常生活的聯(lián)系尤為緊密，對擁有強(qiáng)烈好奇心的小學(xué)生來說極具吸引力和誘惑力。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該抓住學(xué)生的這一特征，結(jié)合STEM教育，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中導(dǎo)入豐富、有趣的生活元素，調(diào)動(dòng)學(xué)生對生活中的科學(xué)問題進(jìn)行探索的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和科學(xué)探究能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

例如在教學(xué)“使用工具”這一單元時(shí)，教師可以組織有關(guān)STEM教育的活動(dòng)，讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，設(shè)計(jì)并制作簡單的機(jī)械玩具。在制作過程中，要求學(xué)生充分利用生活中的元素，如家中收集的一些廢舊物品、廢舊玩具以及其中的齒輪、軸承、瓶蓋等。通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生自己動(dòng)手操作，制作各種新工具和新玩具，以此促進(jìn)自身對科學(xué)的探索，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

總而言之，小學(xué)科學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，旨在培養(yǎng)和提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融入STEM教育，創(chuàng)新教學(xué)方法，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和實(shí)踐能力，為培養(yǎng)新型社會(huì)需要的人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該合理地應(yīng)用STEM教育，并結(jié)合生活實(shí)際，創(chuàng)新優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。