STEM教育促進(jìn)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)變革的探討

山東省鄒平市第一實(shí)驗(yàn)小學(xué) 高春曉

一、STEM教育在科學(xué)課堂教學(xué)中的作用和意義

（一）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)

對(duì)于STEM教育來(lái)說(shuō)，其中最重要的組成部分就是科學(xué)Science。小學(xué)的早期階段是引進(jìn)STEM 教育的最佳時(shí)機(jī)，STEM課程教學(xué)內(nèi)容主要以動(dòng)手操作課為主，這些課程對(duì)年紀(jì)小的小學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)絕佳的選擇，他們天生好奇心強(qiáng)并且喜歡自己動(dòng)手完成任務(wù)。在小學(xué)科學(xué)課堂上引入STEM教育，可以幫助學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)獲得豐富的科學(xué)文化知識(shí)、學(xué)習(xí)更多的科學(xué)問(wèn)題和方法，教師通過(guò)與之相符合的教學(xué)模式落實(shí)其中心思想理念，可以促進(jìn)小學(xué)科學(xué)課堂上的有效教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣，不斷提高學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知水平，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中的文化素養(yǎng)。

（二）鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力

STEM 教育在實(shí)施過(guò)程中，其主要提倡的技術(shù)Technology和工程Engineering方面，能力都是需要學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作進(jìn)行實(shí)踐才能形成的。對(duì)于其他授課學(xué)科來(lái)說(shuō)，學(xué)生在課堂上想要完成動(dòng)手操作這一要求的學(xué)習(xí)體驗(yàn)似乎不太可能，其課堂上呈現(xiàn)的教學(xué)效果也可能并不明顯。但是在小學(xué)科學(xué)的課堂上，教師本身就提倡學(xué)生自己動(dòng)手對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行探索和研究，這一要求與STEM教育的核心教育理思想是相吻合的，能更好地將STEM教育理念落實(shí)在教育教學(xué)過(guò)程中。將STEM 教育有效應(yīng)用在小學(xué)科學(xué)的課堂上，不僅能提高學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的興趣。

二、STEM課程在小學(xué)科學(xué)課堂上的教學(xué)策略

（一）創(chuàng)設(shè)教師授課時(shí)的教學(xué)情境

針對(duì)小學(xué)生天生愛(ài)玩、好奇心強(qiáng)、容易注意力不集中等這些特點(diǎn)，小學(xué)科學(xué)教師在課堂上開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，為了讓他們以最佳的狀態(tài)快速投入課堂學(xué)習(xí)上，要采取一些符合小學(xué)生年齡特點(diǎn)的教學(xué)方法，在上課時(shí)創(chuàng)設(shè)好玩、有趣的教學(xué)情境，營(yíng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，以此吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們?cè)谡n堂上的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮整體課堂的教學(xué)效果，以此實(shí)現(xiàn)STEM課程在小學(xué)科學(xué)課堂上的應(yīng)用。比如，學(xué)習(xí)《觀察校園里的植物》這一節(jié)課的時(shí)候，教師可以根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容特點(diǎn)，把本來(lái)應(yīng)該在教室內(nèi)進(jìn)行授課的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成讓學(xué)生在教室外進(jìn)行科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。也就是說(shuō)，教師可以在上課的時(shí)候帶領(lǐng)班級(jí)同學(xué)一起去學(xué)校操場(chǎng)，讓學(xué)生處于真正的校園環(huán)境內(nèi)，通過(guò)他們對(duì)學(xué)校內(nèi)植物真實(shí)的參觀和感受，從而形成自己對(duì)植物的認(rèn)知和理解。除了讓他們?nèi)W(xué)校操場(chǎng)內(nèi)參觀校園植物，教師還可以讓學(xué)生把自己所觀察的一些植物特征或者植物種類記錄下來(lái)，并在課堂上進(jìn)行成果展示，給學(xué)生介紹一下自己所觀察到的植物都有什么，說(shuō)一下自己的感受和看法，以此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)課本內(nèi)容的認(rèn)知和理解。教師可以通過(guò)這樣的教學(xué)模式給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)形象具體且直觀的教學(xué)情境，讓學(xué)生在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)中形成自己對(duì)課本內(nèi)容的認(rèn)知和理解，從而養(yǎng)成自主探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，用這種教學(xué)模式來(lái)落實(shí)STEM教育在小學(xué)科學(xué)教學(xué)課堂上的應(yīng)用。

（二）課堂上以學(xué)生為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)

在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)的授課過(guò)程中，小學(xué)科學(xué)教師要在課堂上以學(xué)生為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，用這種方式推進(jìn)STEM 教育在上課時(shí)的應(yīng)用。針對(duì)以實(shí)踐操作為基礎(chǔ)的STEM教育，無(wú)論是展開(kāi)哪種教學(xué)活動(dòng)，都需要學(xué)生的主動(dòng)參與，而教師在教學(xué)活動(dòng)中充當(dāng)?shù)闹皇且龑?dǎo)者。這種教學(xué)模式改變了以往課堂上“教師講、學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)現(xiàn)象，更有利于學(xué)生在課堂上對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行表達(dá)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓他們積極主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中，在進(jìn)行活動(dòng)教育的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生各方面學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。比如，教師對(duì)《認(rèn)識(shí)磁鐵》這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行授課時(shí)，其課程目標(biāo)主要是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)不同形狀的磁鐵以及有哪些東西可以被磁鐵所吸引，從而讓學(xué)生對(duì)磁鐵形成一定的認(rèn)知。針對(duì)這一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，教師可以利用教室內(nèi)擁有的多媒體資源展示PPT 課件，讓學(xué)生先觀看幾張關(guān)于磁鐵的照片以及現(xiàn)實(shí)生活中磁鐵吸引小東西的視頻，讓學(xué)生對(duì)磁鐵的概念和作用有一個(gè)初步的了解。在學(xué)生觀看完多媒體上播放的圖片和視頻后，教師可以在講臺(tái)前拿出幾個(gè)提前準(zhǔn)備好的不同形狀磁鐵，讓學(xué)生對(duì)它們的形狀進(jìn)行觀察，然后拿出課前準(zhǔn)備的小鐵塊和鑰匙，把它們分別放到磁鐵的旁邊，讓學(xué)生觀察會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。最后回歸課本，讓學(xué)生根據(jù)剛才PPT 上的視頻內(nèi)容以及課本上提供的知識(shí)找一下在教室里還有哪些物體能被磁鐵吸引，并拿到講臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，同學(xué)們之間比一比，看誰(shuí)找得又快又準(zhǔn)。這種以學(xué)生為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)模式，不僅可以提高學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣，還可以鞏固學(xué)生在教師進(jìn)行課堂教學(xué)授課過(guò)程中的主體地位，鍛煉他們的動(dòng)手操作能力，以此加強(qiáng)STEM教育對(duì)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)變革的影響。

（三）課堂上開(kāi)展小組合作的教學(xué)活動(dòng)

對(duì)于現(xiàn)階段的小學(xué)生來(lái)說(shuō)，雖然他們都有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，但是對(duì)于許多需要進(jìn)行探索的科學(xué)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，小學(xué)生的邏輯能力不是很強(qiáng)，并且他們的思維方式還不夠成熟，自己很難獨(dú)立完成整個(gè)科學(xué)內(nèi)容體系的實(shí)驗(yàn)探究和分析。為了讓小學(xué)生更好地進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，教師可以在上課時(shí)開(kāi)展以“小組合作”為中心的教學(xué)活動(dòng)，發(fā)揮小組集體的力量，集合小組內(nèi)所有成員的智慧，以此落實(shí)STEM教育在教學(xué)課堂上的應(yīng)用。例如，學(xué)習(xí)《比較不同的土壤》這一節(jié)課，其主要目的是讓學(xué)生掌握不同的土壤各有什么特點(diǎn)，以此分辨出土壤的種類。教師可以根據(jù)這一節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在課堂上把班級(jí)學(xué)生分為幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，讓組內(nèi)成員自行討論選出小組長(zhǎng)，由小組長(zhǎng)分配誰(shuí)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)以及記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)步驟全部進(jìn)行完以后，需要全組成員對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行討論，最后由小組長(zhǎng)分別歸納出不同種類土壤的主要特點(diǎn)。通過(guò)小組內(nèi)成員的分工合作，順利完成課堂上的探究活動(dòng)，這種教學(xué)模式不僅可以讓每一位學(xué)生都參與到課堂上的活動(dòng)中，激發(fā)他們課堂上學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，還可以加深全班學(xué)生對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的掌握和理解，在落實(shí)課堂上STEM 教育的同時(shí)，促進(jìn)小學(xué)科學(xué)在教學(xué)課堂上的變革。

三、結(jié)語(yǔ)

STEM教育在小學(xué)課堂上的推行，不僅可以從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的興趣，提高學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知水平。教師在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際的課本章節(jié)內(nèi)容，選擇合適且有效的教學(xué)方法授課?？梢酝ㄟ^(guò)創(chuàng)設(shè)授課時(shí)的教學(xué)情境、上課時(shí)開(kāi)展以學(xué)生為中心的課堂活動(dòng)以及利用小組合作的模式組織教學(xué)活動(dòng)等來(lái)落實(shí)STEM教育在課堂上的應(yīng)用，以此推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)課堂上整體教學(xué)的發(fā)展和變化。