王芬

摘 要：文章通過(guò)對(duì)STEM教育理念的介紹，分析了STEM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并就其教學(xué)改進(jìn)方法進(jìn)行了探討，通過(guò)“整合+拓展”等教學(xué)模式，在STEM教育理念的指導(dǎo)下，在單課、單元、學(xué)科拓展的教學(xué)活動(dòng)中完成小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念;小學(xué);科學(xué)

中圖分類號(hào)：G623.6?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-624X（2020）29-0036-02

引言

隨著新課改的深入，加強(qiáng)STEM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式中的實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)化理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)符合科技社會(huì)體制改革所需要的人才，成為STEM教育理念關(guān)于人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。在我國(guó)教育環(huán)境中，STEM教育理念還屬于新興領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)研究成果較為匱乏。將STEM教育理論運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)當(dāng)中，能夠打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。

一、STEM教育理念探究

STEM教育理念是由美國(guó)政府提出的一項(xiàng)教育計(jì)劃，其中，S代表科學(xué)（Science），T代表技術(shù)（Technology），E代表工程（Engineering），M代表數(shù)學(xué)（Mathematics），也就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)于一體的綜合教育。STEM教育的理念核心觀點(diǎn)是打破學(xué)科領(lǐng)域之間的壁壘，通過(guò)對(duì)綜合能力水平的提升及應(yīng)用，培養(yǎng)綜合性的教育人才。我國(guó)對(duì)STEM教育的研究雖然處于起步階段，但已經(jīng)引起教育專家和研究人員的廣泛關(guān)注，許多學(xué)校正在通過(guò)對(duì)STEM教育理念的實(shí)際應(yīng)用來(lái)革新課程教學(xué)方式。STEM教育理念看重的是多元化的技術(shù)能力水平應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去找尋答案并形成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)展開(kāi)深入研究，學(xué)科能力培養(yǎng)形式也更加多樣化[1]。

二、STEM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，基于小學(xué)生有限的分析理解能力以及科學(xué)學(xué)科的難度水平，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)較為瑣碎，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)法將所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。部分教師忽略了學(xué)生的興趣培養(yǎng)，只是針對(duì)教材進(jìn)行流程化講解，不追求教學(xué)方式及教學(xué)內(nèi)容上的創(chuàng)新改革，沒(méi)有注重學(xué)生的理解接受情況。教師著重于學(xué)生對(duì)于考試問(wèn)題的解答，而忽略了科學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用效果，給學(xué)生造成一定的心理負(fù)擔(dān)，使學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)、棄學(xué)的現(xiàn)象。此外，中小學(xué)生的自身生活經(jīng)歷不同，個(gè)人性格特點(diǎn)也不盡相同，部分學(xué)生學(xué)習(xí)自主性不強(qiáng)，缺乏學(xué)習(xí)積極性。長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)試教育導(dǎo)致許多學(xué)生認(rèn)為科學(xué)只是一門(mén)教學(xué)科目，或者是一門(mén)游戲類項(xiàng)目，忽視了其在實(shí)際生活及未來(lái)工作中的應(yīng)用地位。

三、STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的整合方法探討

1.知識(shí)整合教學(xué)理念

跨學(xué)科知識(shí)整合是基于STEM教育視角進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)的主要特征之一，根據(jù)STEM教育目的可知，它不再將教育僅著眼于某個(gè)特定的學(xué)科，或是過(guò)分強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科之間的劃分界限，而是從問(wèn)題本身入手，強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)、信息、工程或數(shù)學(xué)等不同學(xué)科教學(xué)之間的相互關(guān)聯(lián)，從而解決實(shí)際問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，各個(gè)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容是涇渭分明的，這樣有利于學(xué)生對(duì)單科知識(shí)進(jìn)行理解吸收。但在這種“孤島”學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生無(wú)法了解到所學(xué)科目與其他科目之間的聯(lián)系，不能將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，知識(shí)的綜合理解也就無(wú)從談起[2]。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，基于STEM教育視角，符合人們思考解決問(wèn)題的方式，融合了多個(gè)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容。教師通過(guò)打破學(xué)科壁壘，挖掘其他學(xué)科的優(yōu)秀教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域的文化滲透，注重知識(shí)的整體化學(xué)習(xí)與運(yùn)用。以“我們生活的世界”一章的教學(xué)內(nèi)容為例，在進(jìn)行生活信息獲取分析過(guò)程中，不僅要強(qiáng)調(diào)信息本身，更要注重其所蘊(yùn)含的不同地區(qū)人文環(huán)境、文化藝術(shù)、自然條件等多個(gè)學(xué)科知識(shí)的整體應(yīng)用。只有融合了人文、藝術(shù)、技術(shù)等多個(gè)學(xué)科知識(shí)的科學(xué)內(nèi)容，才能進(jìn)行高水平應(yīng)用，否則分析出來(lái)的報(bào)告將會(huì)只是教材知識(shí)的結(jié)合體，缺乏生命力及表現(xiàn)力。

2.注重實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，部分教師忽略了學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，只是針對(duì)教材照本宣科，不追求教學(xué)方式及教學(xué)內(nèi)容上的創(chuàng)新改革。而在STEM教育理念下，將生活現(xiàn)象作為學(xué)科研究重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的教學(xué)基礎(chǔ)，是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，將實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)出來(lái)，幫助學(xué)生親自動(dòng)手操作，強(qiáng)化自身感悟。實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中重要的組成部分，在相關(guān)教學(xué)活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、現(xiàn)象觀察能力、數(shù)據(jù)分析能力等多種能力。教師要通過(guò)自己豐富的文化底蘊(yùn)以及對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握程度，輔助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，重視STEM教育理念的實(shí)際應(yīng)用效果[3]。

例如，在進(jìn)行小學(xué)教科版科學(xué)教材“種子的萌發(fā)”這一課的教學(xué)活動(dòng)中，教材大綱中明確要求學(xué)生了解種子的結(jié)構(gòu)及萌發(fā)過(guò)程。教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)可能用到的種子材料以及顯微鏡等實(shí)驗(yàn)器材，幫助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)建情境教學(xué)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要將課堂交給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生自己親手操作，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的交流分享。

3.強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐操作

若想基于STEM教育視角增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知能力，提升學(xué)生的小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)能力，就必須革新教學(xué)觀念。從頭腦、雙手、時(shí)間、空間等多個(gè)方面釋放學(xué)生的創(chuàng)造能力，充分發(fā)揮創(chuàng)造教育的最大效用?，F(xiàn)代化教學(xué)課堂中，將科學(xué)應(yīng)用與課程教學(xué)進(jìn)行整合已司空見(jiàn)慣，這充分說(shuō)明了科學(xué)具有跨學(xué)科的“基因”。反過(guò)來(lái)將科學(xué)作為學(xué)習(xí)對(duì)象，以學(xué)生理解和掌握特定的科學(xué)知識(shí)與技能為目的，教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用其他學(xué)科的知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。比如，可以傳統(tǒng)文化傳承為活動(dòng)主題，強(qiáng)調(diào)“非遺課程”的教學(xué)應(yīng)用，選擇實(shí)際中的傳統(tǒng)教具作為課程內(nèi)容，在重溫歷史、探究、制作、創(chuàng)造的過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)STEM教育理念的指導(dǎo)作用。

首先，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑自己所不了解的科學(xué)事物，在學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)過(guò)程中，由于自身水平不足，很可能被科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用難度所限制。教師要將學(xué)生解放出來(lái)，根據(jù)對(duì)課本教材的理解與個(gè)性思考，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，向教師與課本挑戰(zhàn)，從限制中掙脫出來(lái)。其次，應(yīng)解放學(xué)生雙手，通過(guò)課外實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)。傳統(tǒng)教育模式下，學(xué)生是文化接收端，這束縛了學(xué)生的展示空間，不利于創(chuàng)造力的發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際操作，提高動(dòng)手能力。最后，要釋放學(xué)生時(shí)間，為其提供進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)的時(shí)間。目前在我國(guó)應(yīng)試教育的教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生面臨課程繁重、作業(yè)太多、考試頻繁等問(wèn)題，承受著巨大壓力。教師應(yīng)及時(shí)革新教育觀念，加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流溝通，為學(xué)生留下培養(yǎng)個(gè)人興趣的時(shí)間，提供更多展示機(jī)會(huì)，提升學(xué)生的信息技術(shù)水平。

例如，在進(jìn)行小學(xué)教科版科學(xué)教材“水”這一課的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師可以為學(xué)生布置課后作業(yè)，讓其回家準(zhǔn)備一杯溫水、一杯開(kāi)水、一個(gè)冰塊。通過(guò)對(duì)“水”的不同形態(tài)觀察，以此為例進(jìn)行水沸騰、溶解、分離等知識(shí)的教學(xué)課程分析。再如，在進(jìn)行“放大鏡”一課的教學(xué)時(shí)，可以讓學(xué)生自己攜帶一些日常生活中接觸到的放大鏡，通過(guò)對(duì)不同科學(xué)事物的觀察，探索昆蟲(chóng)、晶體等科學(xué)知識(shí)。

4.創(chuàng)建生活化課堂教學(xué)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，不能忽視課堂教學(xué)的重要性，教師要從生活入手，選擇合適的教學(xué)輔導(dǎo)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。利用課堂引導(dǎo)，提高學(xué)生對(duì)于STEM教育的理性認(rèn)識(shí)，幫助構(gòu)建小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)體系，深刻理解“教什么”比“怎么教”更重要，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)“放羊式”教育現(xiàn)象。小學(xué)科學(xué)教師要提高自身教學(xué)綜合素質(zhì)，根據(jù)實(shí)際情況明確教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)對(duì)教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生自主操作熟練度分析，構(gòu)建富有時(shí)代特征的教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)革新教學(xué)方法，幫助學(xué)生培養(yǎng)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的能力。

基于STEM教育視角進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)改進(jìn)時(shí)，應(yīng)積極創(chuàng)建生活化課堂教學(xué)，注重教學(xué)的實(shí)際意義?？紤]到學(xué)生的不同層次，根據(jù)學(xué)生的水平狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃調(diào)整，督促學(xué)生在課堂上做到邊學(xué)邊用，及時(shí)完成對(duì)課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)鞏固。動(dòng)機(jī)是學(xué)生在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的主要?jiǎng)恿?，也是相關(guān)教學(xué)工作的指導(dǎo)行為，能夠調(diào)整學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的心理狀態(tài)。良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)能夠提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)教學(xué)效果。教師在教學(xué)環(huán)節(jié)可以設(shè)置一些懸念，讓學(xué)生發(fā)揮想象，預(yù)測(cè)不同生活現(xiàn)象的代表含義，完成一個(gè)感性認(rèn)知與理性認(rèn)知相結(jié)合的過(guò)程。良好的操作環(huán)境是實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)良性教學(xué)的基礎(chǔ)，這種環(huán)境有利于學(xué)生理解和掌握操作應(yīng)用技術(shù)，讓學(xué)生真正理解所學(xué)內(nèi)容的核心含義。

例如，在進(jìn)行小學(xué)教科版科學(xué)教材“面包發(fā)霉了”這一課的教學(xué)時(shí)，教師可以先提出問(wèn)題：面包發(fā)霉是什么樣子？面包為什么會(huì)發(fā)霉？當(dāng)問(wèn)題提出后，要給學(xué)生一定的思考時(shí)間。學(xué)生會(huì)通過(guò)自己的生活經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)于課程的提前預(yù)習(xí)，從面包發(fā)霉現(xiàn)象入手，再到生活科學(xué)原理講解，對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)探究。這種教學(xué)方法不僅能將學(xué)生帶入到課堂學(xué)習(xí)中，使學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科的知識(shí)概念有一個(gè)深層次的理解，還可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)模擬生活情境的教學(xué)方式，鞏固課堂學(xué)習(xí)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，提高課堂活躍程度。加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，發(fā)揮STEM教育理念的教學(xué)作用，改變學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

在STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的整合探析過(guò)程中，不僅要著眼于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更應(yīng)該通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新素質(zhì)能力。應(yīng)用STEM培養(yǎng)理念進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的目標(biāo)，強(qiáng)化全方位能力水平的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)和自我學(xué)習(xí)的能力。

[參考文獻(xiàn)]

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作者簡(jiǎn)介：王 芬（1983— ），女，山西萬(wàn)榮人，二級(jí)教師，本科，小學(xué)科學(xué)教師。