王雪蓮

[摘 要]近年來，STEM教育理念在我國得到快速發(fā)展，從實施效果來看，有助于學生學習能力和創(chuàng)新能力的提高。在小學科學教學中，教師在運用STEM教育理念進行教學時，不僅要結合科學教材，選擇符合學生需要的研究問題，而且要創(chuàng)設真實而有趣的情境，將探究式學習貫穿于教學始終，培養(yǎng)學生跨學科的知識和能力、動手實踐能力和創(chuàng)新思維。

[關鍵詞]小學科學;STEM教育理念;實踐運用

[中圖分類號] G623.6[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068（2021）21-0062-02

STEM教育作為創(chuàng)新教育的有效形態(tài)，在世界范圍內已經成為引領科技發(fā)展和人才培養(yǎng)的新潮流。它倡導多學科融合，注重創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。同時，《科學課程標準》更是加入了工程、技術的內容。那么，如何在小學科學教學中實踐STEM教育理念呢？筆者在此將對這一問題進行探討。

一、什么是STEM教育理念

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫，最早由美國國家科學基金會于2001年提出。

STEM教育強調跨學科整合，基于問題的學習是其學習方式之一，這一方式對于培養(yǎng)學生跨學科解決問題的能力、溝通交流能力、合作協(xié)作能力、批判性思維能力和創(chuàng)新能力等都發(fā)揮著重要作用。STEM教育不是簡單地把這四門學科進行線性疊加，而是把原本獨立、分散的不同領域的學科知識和技能以問題解決為基礎，以多樣的學習活動形式支持學生在解決問題過程中實現(xiàn)不同學科知識與方法在不同情境中的整合、運用和遷移，并生成新思路、新方法、新技術和新產品。

二、STEM教育理念與科學課程特點的分析

隨著2017年《科學課程標準》的實施，STEM教育正式進入科學課程。新課標倡導科學探究式學習，要求學生在教師的指導、組織和支持下，動手動腦，積極體驗科學探究的過程，獲取科學知識，領悟科學思想，掌握科學方法。在課程內容的設置上，新增了科學技術與工程內容板塊，這也正是STEM教育所包含的內容。

三、STEM教學理念在科學教學中運用的策略

1.結合科學教材，選擇符合學生需要的研究問題

STEM教學理念在科學教學中的實踐運用，應首先立足于科學教材。在教學中，教師常常發(fā)現(xiàn)，就某一問題開展探究，引導學生思考時，學生會產生很多課本內容之外，但又與課本主題相關的問題。如三年級上冊《動物》單元的第四課《蚯蚓》，分為四個內容：了解蚯蚓的生活環(huán)境;觀察蚯蚓的形態(tài)特征;蚯蚓對外界刺激的反應;比較蝸牛與蚯蚓的異同。一節(jié)課結束后，學生仍然意猶未盡，于是教師問學生：“你們還想研究什么問題？”學生的思路瞬間被打開，紛紛提問：“蚯蚓吃什么？”“蚯蚓的家是怎樣的？”“蚯蚓可以飼養(yǎng)嗎？”……由此可以看出，探究問題的產生不只源于課本，它還產生于教師的適當引導和學生的奇思妙想。

2.創(chuàng)設真實而有趣的情境

STEM教學理念要求研究問題來自真實的生活情境，解決真實的生活問題。一個有趣、具有吸引力的問題情境，會成為學生自主探究的內驅力。在一個真實的情境中，解決真實的生活問題，可以幫助學生靈活地運用學到的知識。

3.將探究式學習貫穿于教學始終

探究式學習的過程本身就是運用綜合能力解決問題的過程，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探究式學習是STEM教育和科學教學的基本方法、手段。

（1）為學生提供適當?shù)闹С趾蛶椭?/p>

在融合STEM教育理念的教學中，教學內容可能涉及學生不甚了解的領域。學生對要解決問題的前概念了解較少時，教師應當給予適當?shù)闹С趾蛶椭?/p>

①幫助學生建立STEM學習小組。

在傳統(tǒng)的科學課上，教師一般以學生的座位作為分組的依據。這樣雖然比較方便，但沒有尊重學生的主觀意愿，沒有考慮學生能力的合理分配，有一定的局限性。所以，在建立STEM學習小組的時候，教師可以先讓學生自由分組，小組內明確分工，如每組設置一位組長，負責明確每一次任務的內容，確保成員遵守紀律;設置一位記錄員，負責記錄實驗數(shù)據;設置一位材料管理員，負責分配、管理、整理材料;設置一位發(fā)言人，負責用敏銳的思維面對其他小組或老師的提問，發(fā)布本組的觀點，或安排隊員發(fā)言。以此方式試行一段時間后，教師再針對出現(xiàn)的問題進行調整。

②引導收集資料并幫助學生分析資料。

STEM教育理念要求教師引導學生解決實際生活中的問題，可對于很多問題，學生的前概念可能比較少。如教學六年級下冊《地球的衛(wèi)星——月球》一課時，教師引導學生自行搜集資料并在課堂上分享，再提供一些學生不易獲得的知識，如美國、中國探月的資料。學生得到這些資料后，分析月球上宇航員穿宇航服的原因以及在月球上插國旗，國旗會不會飄動等問題，不斷思考。這樣的教學方式，學生的參與度、思考的深度和對知識的理解程度都較高，比教師平鋪直敘的講解要有效得多。

③為學生的探究提供部分支持材料。

如四年級上冊《聲音》單元中的《我們是怎樣聽到聲音的》一課，要求學生了解人耳內部的構造和功能。課本為學生提供了耳內的結構圖，但這樣的學習比較乏味，如果能給學生提供3D立體的耳內模型，讓學生拿在手里觀看、討論，效果就大不一樣了。另外，課本中只有鼓膜作用的模擬實驗，耳內其他結構的模擬只能靠教師講解，學生學得不夠深入。如果教師能提供一些簡單的材料，如硬紙、直筒、橡膠膜、小泡沫塊等，讓學生自行設計和制作模擬外耳與中耳的組合模型來對比研究人耳的功能，這樣學生對知識的理解就會比單純傾聽講解更加深入。

（2）引導學生自主設計實驗方案并實施。

在STEM教育理念中，教師的角色是學生探究的引路人。STEM活動以學生為主體，學生帶著要解決的問題、任務進行探究式學習。當學生對要研究的問題有了初步的認識以后，教師要引導學生分組設計具有可行性的實驗方案，并予以解決問題。如在《建高塔》STEM活動中，教師在學生了解框架式高塔的基本特點后，組織學生討論、設計高塔建設方案，其中包括使用的材料（簡單易得）、高塔的結構（地基、中部、上部）、高塔的設計圖、小組成員分工等。學生通過討論和設計，將小組的設計成果與其他組分享，取長補短。有了前期的設計，后期的建造過程就避免了盲目操作和因意見分歧而引起的爭吵，使建造效率得到提升。

（3）鼓勵學生分享成果。

學生動手操作之后，教師鼓勵學生以小組形式分享成果是很重要的一個環(huán)節(jié)。通過這個環(huán)節(jié)，小組與小組之間、學生與學生之間，可以通過表述、提問、辯論等方式，充分地描述自己的實驗成果或觀點。師生或生生之間的質疑，可以幫助學生更清晰、更透徹地理解所學知識。

（4）建立多元化評價機制。

除了師評的傳統(tǒng)模式以外，教師還應多鼓勵生生之間、小組之間互評。除了對知識的評價之外，教師還應引導學生對創(chuàng)新意識、學習態(tài)度、小組合作等方面進行評價。多元化的評價方式，可以促使學生相互交流經驗、取長補短，進一步完善自己的想法。

（特約編輯 木 清）