滲透STEM理念　培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

【摘 要】科學(xué)教育是小學(xué)教育中的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)意識和思維的重要途徑。然而科學(xué)課程內(nèi)容繁復(fù)，若僅是采取傳統(tǒng)教學(xué)模式，很難激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時科學(xué)知識有一定的復(fù)雜性和條理性，對部分小學(xué)生來說學(xué)習(xí)起來頗有難度。STEM理念為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供了新的思路，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中滲透STEM教育理念，可有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高其實踐的能力，有利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展，為其未來的學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】STEM理念;小學(xué)生;科學(xué)教學(xué);科學(xué)素養(yǎng)

【中圖分類號】G623.9? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）28-0195-02

STEM教育理念涉及科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)等多方面、多領(lǐng)域的教育內(nèi)容，具有實踐性、跨學(xué)科性、融合性等特征。新課改主張多學(xué)科融合的教育方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，這與小學(xué)科學(xué)教育的目標(biāo)基本一致。因此，教師應(yīng)充分把握STEM理念的內(nèi)涵和特征，積極將其滲透到科學(xué)教學(xué)中，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)路徑，為學(xué)生創(chuàng)造更加生動豐富的科學(xué)課堂。

1? ?立足生活設(shè)計活動主題，調(diào)動學(xué)生探索科學(xué)的興趣

興趣是小學(xué)生探索科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)的源動力。因此在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師教學(xué)必須貼近實際生活，通過融合多學(xué)科的趣味知識，設(shè)計豐富生動的科學(xué)活動主題，激發(fā)小學(xué)生探索未知的興趣和“打破砂鍋問到底”的精神，讓他們通過活動來掌握科學(xué)知識與技能，深化對STEM教育理念的理解和認(rèn)知。

以“蚯蚓的選擇”一課的教學(xué)為例，在課堂開始時，筆者可通過詢問科學(xué)常識來吸引學(xué)生注意力，“關(guān)于蚯蚓你知道哪些知識？”這時候有學(xué)生舉手回答：“蚯蚓可以松動土壤，幫助農(nóng)民伯伯施肥。”也有學(xué)生說：“可以作為藥材，許多中藥藥方里面都有蚯蚓?！惫P者微笑著點頭，使用多媒體設(shè)備展示蚯蚓的作用和特性：“其實蚯蚓遠(yuǎn)不止這些特點，蚯蚓既可以作為藥材使用，也可以做成食品。同時蚯蚓喜歡吃腐敗的有機(jī)物，也是處理垃圾的小能手。此外，一些喜歡釣魚的人經(jīng)常將它們作為釣餌使用。”接著筆者拿出一個裝著蚯蚓的昆蟲箱，提出問題：“有沒有同學(xué)想要摸一摸蚯蚓??？”部分女生有點害怕不敢靠近，有幾個膽子大的男生“主動請纓”，然后便“義無反顧”地將手伸進(jìn)了昆蟲箱。待他們摸完后，筆者讓他們說說觸摸蚯蚓的感覺，有說“滑滑的”，有說“黏黏的”，還有的說“還挺好玩的”。筆者繼續(xù)問道：“有沒有人知道蚯蚓喜歡什么樣的居住環(huán)境呢？”“泥土！”學(xué)生不假思索地回答。為加深學(xué)生對蚯蚓的認(rèn)識，筆者繼續(xù)追問：“那么蚯蚓為什么會喜歡泥土呢？”學(xué)生都表示不知道。此時，筆者利用STEM教育，開展對照實驗。首先將蚯蚓放到箱子中間，然后用黑布蓋上一半，讓學(xué)生五分鐘后觀察，看看蚯蚓是到了黑暗的一邊還是光明的一邊。然后再將一些沙土放入箱中一側(cè)，放入濕潤的泥土在另一側(cè)，這一次兩邊都蓋上黑布，五分鐘后再次觀察蚯蚓在哪一邊。由此得出實驗結(jié)論：蚯蚓更喜歡黑暗和濕潤的地方。

將一些常見小動物作為科學(xué)學(xué)習(xí)的“引子”，再配合一些貼近生活的簡單實驗，可快速吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動他們探索學(xué)習(xí)的欲望和興趣。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師設(shè)計教學(xué)內(nèi)容時，需貼近生活，讓學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)，這也是實施STEM教育的必要手段。

2? ?通過模仿制造，提升學(xué)生科學(xué)實踐能力

實踐體驗是激活學(xué)習(xí)靈感、培養(yǎng)思維模式的重要方式。而科學(xué)課堂的主要職能之一就是積極地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造和模仿制造。小學(xué)生天性活潑，思維活躍，可通過模仿產(chǎn)生出許多天馬行空的創(chuàng)意。因此，教師在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行親身體驗，鼓勵他們模仿制造，鍛煉其動手動腦的能力，提升其科學(xué)實踐

水平[1]。

以“做一個生態(tài)瓶”一課的教學(xué)為例，筆者先將學(xué)生分成小組，讓學(xué)生制作生態(tài)瓶。課前運用多媒體展示一些圖像資料，向?qū)W生介紹一個生態(tài)圈需要具備的條件，如植物、沙石泥土、魚兒等，并告知生態(tài)圈需要這些要素的原因，如植物可以造氧，提供棲息地，還是許多動物的食物;動物可以排放二氧化碳，為植物光合作用提供原料等。生態(tài)圈只有形成一個完整循環(huán)才能繁衍生息。教師可以發(fā)放給每個學(xué)生一個記錄本，要求他們定期記錄生態(tài)瓶中的變化。同時，每隔一段時間，教師可指導(dǎo)學(xué)生適度改變試驗變量，如提出問題：如減少給水量，生態(tài)圈中的魚兒生活會怎么樣？學(xué)生推測：魚兒的生存環(huán)境變差。實驗方法：做對照實驗，觀察水多和水少的時候魚兒浮出水面的次數(shù)有什么不同，以此驗證推測，得出結(jié)論。上述的體驗過程，不但鍛煉了學(xué)生的模仿能力，同時還提升了其科學(xué)實驗?zāi)芰?。因此，教師在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時，一定要秉承STEM理念的原則，積極引入生物、科學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科元素，豐富學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知，從多角度展開模仿制造活動，以此鍛煉動手動腦能力[2]。

3? ?展開互動交流，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力

要想加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教育與STEM教育的深層次聯(lián)系，教師就應(yīng)組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊，加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生間的溝通互動，以此提升學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。然而，就目前來說，小學(xué)生受到知識、經(jīng)驗、邏輯能力和學(xué)習(xí)能力的局限，在面臨一些難度較大的問題時能力略顯不足，無法有條不紊地完成計劃制定、數(shù)據(jù)收集、測試等系列實驗作業(yè)，因此教師要多注意這方面的問題，有意識地加強(qiáng)學(xué)生這方面的協(xié)作配合。

以教學(xué)“做個太陽能熱水器”一課為例，教師可通過融入STEM教育理念，引導(dǎo)學(xué)生互動協(xié)作，培養(yǎng)其團(tuán)隊配合能力。首先，筆者在實際教學(xué)中，先讓學(xué)生分成小組，詳細(xì)講述太陽能熱水器制作的硬性條件（至少可以裝200ml的水，盡可能利用手邊的材料，盡可能在15分鐘內(nèi)升高水溫，具有保溫和加熱的基本功能）。然后由小組成員負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，如有學(xué)生負(fù)責(zé)設(shè)計這個熱水器的基本樣式，有學(xué)生負(fù)責(zé)找尋基礎(chǔ)材料（大紙盒、泡沫塑料、飲料瓶、錫箔紙等），有學(xué)生選擇適合的天氣組織試驗，還有學(xué)生記錄觀察水溫變化等。團(tuán)隊協(xié)作是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要一環(huán)，也是教師開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)所必須具備的前提條件，更是STEM教育得以踐行的核心要素。小學(xué)生通過互動溝通和團(tuán)結(jié)配合，可快速掌握科學(xué)學(xué)習(xí)方法，養(yǎng)成科學(xué)思維，為未來解決跨領(lǐng)域和多學(xué)科的問題奠定良好基礎(chǔ)。

4? ?鼓勵大膽創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

科學(xué)教育的核心精神在于大膽創(chuàng)造、勇于創(chuàng)新，因此教師在開展科學(xué)教學(xué)時，不可一板一眼，以書本上的知識為唯一標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生探索和嘗試，即便失敗了，也能夠在失敗中尋找進(jìn)步的契機(jī)。教師應(yīng)在科學(xué)教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)掘小學(xué)生潛在的能力，并積極培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。良好的科學(xué)創(chuàng)意不僅來師生間的良性互動，更來自于學(xué)生個體的積極心態(tài)和探索精神。

以教學(xué)“能量和太陽”一課為例，筆者先為學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)：通過各種途徑和方式展現(xiàn)自己所知道的能量，或描述太陽與自然的關(guān)系。上課時有的學(xué)生在家長的幫助下，將太陽與自然的關(guān)系做成了簡單的動畫：一顆小小的種子接受了太陽光傳遞的能量，在土壤中漸漸長大，而后冒出綠芽，長出枝葉，時間一點點流逝，綠芽在太陽光的照射下逐漸長成一棵小樹，然后經(jīng)過漫長的時間最后終于長成了一棵參天大樹，由此詮釋太陽與自然的關(guān)系。有的小學(xué)生則是收集到各種能源的圖片，如沼氣能源可用于發(fā)電，通過風(fēng)力轉(zhuǎn)動風(fēng)車能發(fā)電，還有通過水勢動能來發(fā)電的水力發(fā)電站等。學(xué)生通過不同途徑、方式將他們眼中認(rèn)知的能量與太陽的關(guān)系展現(xiàn)出來，不但能幫助其他同學(xué)明白能量的種類和來源，更激活了他們的科學(xué)思維，為其后續(xù)的學(xué)習(xí)打下了堅實基礎(chǔ)，同時這些豐富生動的學(xué)習(xí)方式，能夠加深學(xué)生對科學(xué)規(guī)律的理解，促進(jìn)其養(yǎng)成良好地探索學(xué)習(xí)習(xí)慣，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力具有促進(jìn)作用。

總之，小學(xué)階段科學(xué)教學(xué)不是為了培養(yǎng)科學(xué)家，而是注重對學(xué)生的科學(xué)啟蒙教育，這與STEM教育理念具有內(nèi)在的一致性。在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動時，教師需充分滲透STEM教育理念，融合多學(xué)科的知識，精心設(shè)計科學(xué)活動的主題和內(nèi)容，調(diào)動小學(xué)生的探索興趣和參與積極性，拓寬其科學(xué)視野，并在引導(dǎo)其進(jìn)行模仿制造的活動中，鍛煉其實踐操作能力和團(tuán)隊協(xié)作能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科學(xué)、做科學(xué)、用科學(xué)，在科學(xué)學(xué)習(xí)中獲得全面發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐燕.基于STEM理念的小學(xué)科學(xué)實踐活動組織策略[J].基礎(chǔ)教育研究，2021（6）.

[2]徐海婷.基于stem的小學(xué)科學(xué)生本課堂的構(gòu)建研究[J].文理導(dǎo)航（下旬），2021（3）.

【作者簡介】

于鼎（1993～），男，漢族，江蘇鹽城人，中小學(xué)二級教師，本科。研究方向：小學(xué)科學(xué)教育。