基于STEM的小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動設(shè)計與實踐分析

陳新平

摘要：STEM教育重點是在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，增強學(xué)生對跨學(xué)科知識的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。對于小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象：缺少多學(xué)科知識間的整合，教學(xué)過程生搬硬套，忽略學(xué)生的探索能力和實踐能力。本文從“提出問題—科學(xué)研究—工程設(shè)計—評判交流”四個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計以及案例分析，來深入的研究與探討STEM的教育理念和小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐的有效融合。

關(guān)鍵詞：STEM教育;小學(xué)科學(xué);科學(xué)素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計

引言

新時期的小學(xué)科學(xué)教育，將側(cè)重點放在小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)形成以及綜合能力發(fā)展上。這將對該課程的教學(xué)活動設(shè)計以及相關(guān)實踐形成直接的影響，促使其作出相應(yīng)的變革。而STEM教育就是對其教學(xué)變革的嘗試。

一、發(fā)現(xiàn)問題

STEM教育的宗旨在于在教學(xué)過程中，提高學(xué)生對多學(xué)科之間的知識的整合能力。小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目的的一門學(xué)科，在實際的小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動過程中，發(fā)現(xiàn)以下問題：（1）缺少多學(xué)科知識間的橫向聯(lián)系;（2）教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計過程中缺少學(xué)生的探索能力和實踐能力以及缺少情境性，知識的掌握情況處于被動的接受狀態(tài);（3）教學(xué)過程中，形式單一，缺少系統(tǒng)性。課堂教學(xué)是教師開展教學(xué)活動的主陣地[1]。STEM教育是多學(xué)科之間的融合，重點在于對教學(xué)活動中出現(xiàn)的問題展開探究和實踐，激發(fā)學(xué)習(xí)人的探索能力和解決問題的能力。將STEM這一教育理念注入于小學(xué)科學(xué)的教育活動中，有助于調(diào)動學(xué)生的積極性，增強學(xué)生解決問題的綜合能力。

二、基本原理

STEM教育活動中涵蓋了四個重要部分，分別是科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。這四個方面融合了各個知識體系以及培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決實際問題的能力。在教學(xué)過程中著重培養(yǎng)學(xué)生對不同學(xué)科所學(xué)知識的整合和實際解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性、創(chuàng)造性、想象力和探索性。 小學(xué)科學(xué)的教育實踐活動，較為突出的特點是，能夠讓各學(xué)科知識綜合的呈現(xiàn)，體現(xiàn)出各學(xué)科的學(xué)習(xí)成果，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生的手腦協(xié)調(diào)一致的能力，強化學(xué)生對于知識的運用能力。

三、依據(jù)STEM的教育理論展開小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動設(shè)計

STEM是多種學(xué)科知識的有效融合，教學(xué)環(huán)節(jié)中著重于對問題的探究和實際操作能力，提升學(xué)習(xí)人的探索和解決問題的能力。設(shè)計情景教學(xué)，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，逐步引導(dǎo)學(xué)生提出問題并以解決問題為目的開展科學(xué)研究。教師可以設(shè)計問題情境、辯論情境和生活情境等來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?？茖W(xué)研究的過程側(cè)重于在實踐中深度理解知識并能運用，學(xué)生經(jīng)過一番探索和實驗，最終提升了學(xué)生的探究綜合能力。

科學(xué)的探究活動在STEM教育活動中具有長久性和廣泛性，學(xué)生需要反復(fù)思索琢磨并進行深入的探究。在實際的教學(xué)活動中，教師需要根據(jù)課程內(nèi)容以及學(xué)生實際情況來對自己的課程進行設(shè)置，使學(xué)生易掌握易理解并能掌握所學(xué)知識。這就突出了STEM教育理念對于小學(xué)科學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)作用[2]。

小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)是以學(xué)習(xí)科學(xué)知識，科學(xué)研究和解決生活中實際問題為主要目的，以培養(yǎng)學(xué)生的思維性和創(chuàng)造性為目標(biāo)。在STEM的教育活動中，研究類活動居多，能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣，聯(lián)絡(luò)了各學(xué)科知識間的互通互用。教學(xué)活動的設(shè)計要著重多樣化，培養(yǎng)學(xué)生的手腦協(xié)調(diào)能力，提升學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題的能力，激發(fā)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計上，首先進行小組分配，這樣可以讓學(xué)生集思廣益，同時增加學(xué)生之間的團結(jié)性。提問是課堂教學(xué)的生命線[3]。所以教學(xué)流程是：提出問題、科學(xué)研究、工程設(shè)計、評判交流。教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計應(yīng)學(xué)生為主體地位，讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)知識，掌握技能。

“提出問題”，問題來源于學(xué)生的日常生活中，老師將固化的知識融入進現(xiàn)實的環(huán)境中，并舉例說明，引導(dǎo)學(xué)生提出問題;“科學(xué)實踐”來源于學(xué)生的實踐活動中，運用所學(xué)知識探求答案，老師從旁引導(dǎo)學(xué)生的探究活動，提出問題—搜索信息—得出結(jié)論—驗證結(jié)果等教學(xué)步驟;“工程設(shè)計”需要小組同學(xué)齊心協(xié)力共同完成找到解決問題的方法以及實施的方案;“評判交流”是各小組之間進行成果展示并交流，修正自己的不足，從而使學(xué)生能主動利用科學(xué)的思維解決現(xiàn)實生活中的具體問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)責(zé)任感。

四、教學(xué)實踐及應(yīng)用

依據(jù)STEM教育理論對小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動的理論指導(dǎo)作用，以“水中有什么呢的探究活動”為例子，開展教學(xué)活動內(nèi)容。水是日常生活中常見的物質(zhì)，水的特性是無色無味，還具有溶解性，學(xué)生對水會充滿好奇心。教師先將凈化水的三種方法講給學(xué)生聽，然后再讓學(xué)生實際操作，這一過程就使得學(xué)生將科學(xué)知識與實踐相結(jié)合，激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)知識探索的求知欲，能更好將科學(xué)知識與實踐相結(jié)合。

讓學(xué)生展開思路，發(fā)揮探索的能力，確立目標(biāo)并展開實驗來實踐證明理論與實踐相結(jié)合的重要性，這一過程學(xué)生充分的體會到運用到各學(xué)科知識間的聯(lián)系，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)會有很大的幫助。

結(jié)語：

傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教育模式只側(cè)重于教師的激講和說，學(xué)生被動接受的狀態(tài)，完全忽視學(xué)生的自主動手實踐能力，學(xué)生缺乏對科學(xué)知識的探索能力和研究能力。基于STEM的小學(xué)科學(xué)教學(xué)能夠把各學(xué)科的知識融會貫通起來，增強學(xué)生的實踐解決問題的能力。

參考文獻：

[1] 王小鳳. 小學(xué)科學(xué)教學(xué)有效性的提高策略[J]. 甘肅教育，2020（14）：1.

[2]佘林.基于生本課堂理念下小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式的應(yīng)用研究[J].中華傳奇，2020，（13）：128.

[3] 孫慧芳. 小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的有效提問策略[J]. 教學(xué)與管理，2021（5）：3.