基于STEM的低年級科學生活化實驗的開發(fā)分析

林麗

在科技水平不斷創(chuàng)新和改革的今天，對教育行業(yè)的發(fā)展來講，既提供了新機遇，同時也在不斷面臨新挑戰(zhàn)。隨著科學技術(shù)的迅速崛起，當今的教育形式越來越高端化，STEM教育理念已經(jīng)在小學科學課程中得到普及，與生活化實驗的完美融合，對培養(yǎng)低年級學生自主探究、自主解決問題及創(chuàng)新精神等方面有很大幫助。

我國STEM教育的興起，促使小學科學課程不斷進行改革，而兩者之間的相融合，是對科學整合的進一步升華。江蘇地區(qū)于2017年首次在一二年級開設(shè)科學課程，開啟了低年級學生科學的大門。因此，有必要對STEM教育與小學低年級科學生活化實驗教學進行深入探究，開發(fā)出與之相符的具體實驗教學案例，加以分析和利用，是從中獲取一些啟迪的重要舉措。

一、STEM教育與小學科學生活化實驗教育概述分析

（一）STEM教育概述

STEM是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）的統(tǒng)稱，所以，STEM教育亦是科學、技術(shù)、工程與數(shù)學的綜合性教育模式。

（二）小學科學生活化實驗教育概述

小學科學主要源于“自然—自然常識—科學”三次名稱變更。自然與科學間的最大區(qū)別則在于自然更重視知識方面的獲得，而科學則更注重對科學探究活動方面的研究，也就是不斷在實驗中探索科學奧秘，既學到了知識，又加深了對知識的理解。

二、STEM教育在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀

與國外相比，我國應(yīng)用STEM教育起步相對較晚，但它的理論卻已經(jīng)在國內(nèi)科學教育領(lǐng)域中占據(jù)重要地位。由于STEM教育存在一定的跨學科性，所以在學習過程中也較為復雜，目前我國對STEM教育仍處于不斷開發(fā)和研究的階段，而針對STEM教育的相關(guān)文獻也是非常有限，因此，需要對STEM教育進一步研發(fā)和推進。

三、STEM教育與科學教育間的關(guān)系

在傳統(tǒng)科學教學過程中，在各種內(nèi)外因素的影響下，其“重結(jié)果、輕理論”的現(xiàn)象較為常見，學生往往處于被動式學習中，忽視過程的重要性，這種學習方式只會降低科學生活化實驗的整體教學效率。而STEM教育的相結(jié)合，則改善了傳統(tǒng)科學教育存在的弊端，通過對貼近生活的實際現(xiàn)象進行實驗，有利于幫助學生快速融入學習中，并能夠充分體會提出問題、設(shè)計方案、深入探究以及獲取解釋的具體過程，促使科學知識更容易理解，不僅激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維能力，同時促進學生STEM素養(yǎng)全面提升?？梢?，STEM教育與科學教育間有著相輔相成的作用，為學生學習以及教師教學提供很大幫助。

四、基于STEM的小學低年級科學生活化實驗的有效開發(fā)

（一）遵循生活化原則

生活化原則主要是結(jié)合更貼切于學生實際生活現(xiàn)象進行開發(fā)實驗的過程，并堅持每個環(huán)節(jié)都與生活緊密相連，如學生日常生活中的所見、所聽、所聞、所感等，通過對一系列有效資源進行整合，以實現(xiàn)生活資源在科學實驗課程教學中的最大價值。

例如《今天天氣怎么樣》一課，二年級學生已具備初步的觀察能力和自主學習能力，對天氣有所了解。但這些認識是零散的，不夠深入。對此，我一方面引導學生關(guān)注天氣現(xiàn)象，從生活中學習科學，另一方面，引入天氣預報和氣象符號，明確天氣變化與人們生活的密切關(guān)系，使學生對天氣有一個更全面的認識。

（二）遵循模型化原則

模型化原則主要是指，在科學生活化實驗過程中，進行實物參照，根據(jù)實物原型狀態(tài)進行詳細且細致性分析，進而依照實物的整體形態(tài)及結(jié)構(gòu)制作出比例協(xié)調(diào)的類似模型，并在客觀因素下揭開與之相符的科學規(guī)律。于模型來講，與原型的最大區(qū)別是簡易、小巧，給予學生更加直觀的感受，有助于學生深層次地理解所學知識。而學生在自己動手構(gòu)建模型時，一定要大膽發(fā)揮想象力與主觀能動性，以便于在不斷嘗試的過程中累積經(jīng)驗，進而為實現(xiàn)STEM教育與小學科學生活化實驗較好融合打下扎實基礎(chǔ)。

例如《玩轉(zhuǎn)小水輪》一課，一年級學生活潑好動，好奇心強。本課第一部分是認識小水輪的結(jié)構(gòu)，讓學生用胡蘿卜、塑料片、鐵絲等常見材料，制作一個水輪模型，第二部分嘗試讓小水輪轉(zhuǎn)得更快，第三部分拓展延伸，讓學生更直觀地了解水力資源給人類生活帶來的便利。

（三）遵循仿生性原則

仿生性原則主要是結(jié)合生物的某些特征仿造出人類可以使用的物品，人類作為發(fā)明的創(chuàng)造者，應(yīng)充分利用仿生技巧的優(yōu)勢，不斷創(chuàng)新仿生技術(shù)，進而創(chuàng)造出更多大自然生物的仿生品。而大自然與科學緊密相連，因此，仿生原則在科學探究實驗中的應(yīng)用，能夠幫助學生掌握仿生原理，并激發(fā)學生發(fā)明及創(chuàng)造的欲望，促使學生熱愛自然，并愛上科學實驗課程。

（四）遵循創(chuàng)新性原則

創(chuàng)新性原則一直都是各大領(lǐng)域高度重視的課題，教育行業(yè)更是如此。創(chuàng)新性原則在科學生活化實驗教學中的應(yīng)用，其主要作用原理是在原有的研究基礎(chǔ)上進行相關(guān)實驗案例的再創(chuàng)造，利用一切有效資源開發(fā)更具特色的科學實驗，而STEM教育理念的相結(jié)合，有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力。此外，在創(chuàng)新過程中，應(yīng)確?？茖W實驗的安全性，避免燙傷、劃傷等現(xiàn)象的產(chǎn)生，杜絕易燃易爆物質(zhì)出現(xiàn)在實驗場合中，尤其針對小學生而言，一定要強調(diào)安全實驗的重要性，以保證實驗安全進行。

綜上所述，小學科學課程本身就有一定的綜合性特征，而STEM教育的相融合，能夠更好地激發(fā)學生學科學、愛科學的興趣。但就現(xiàn)階段STRM的小學低年級科學生活化實驗教學來講，還需要進一步開發(fā)和整合，因此，作為科學教育工作者，應(yīng)具備勇于探索的精神，將身邊常見的生活現(xiàn)象引進實驗操作活動中，利用科學技術(shù)的優(yōu)勢不斷研發(fā)出新的理論，并在實踐中尋求正確的教育方案，促使STEM教育與小學科學生活化實驗高效進行。

【作者單位：常州市新北區(qū)國英小學? 江蘇】