☉季 勇

在小學(xué)階段的科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，很多教師習(xí)慣于按照傳統(tǒng)的教學(xué)理念和方法對(duì)學(xué)生開(kāi)展課程教學(xué)，這導(dǎo)致學(xué)科的科學(xué)內(nèi)涵很難被教師積極呈現(xiàn)在教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)學(xué)生深入到教學(xué)實(shí)踐中也會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。為改變這種教育狀況，STEM 教育理念被積極引入到我國(guó)。這種教育模式與傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式有著本質(zhì)上的不同，更加側(cè)重于將各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容充分融入教育活動(dòng)中，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生有針對(duì)性的培養(yǎng)。

一、對(duì)教師的教學(xué)理念進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新

（一）改變教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容過(guò)于傳統(tǒng)的現(xiàn)狀

盡管科學(xué)是一門(mén)重要的課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維習(xí)慣都能發(fā)揮出積極的促進(jìn)作用，但在目前的教學(xué)實(shí)踐中，大多數(shù)教師所開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)都存在著內(nèi)容過(guò)于傳統(tǒng)的問(wèn)題，這對(duì)教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。而且多數(shù)教師在教學(xué)過(guò)程中還在按照傳統(tǒng)應(yīng)試教育的理念，以理論教學(xué)和死記硬背的方法為主，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育方面的引導(dǎo)，這導(dǎo)致科學(xué)教學(xué)活動(dòng)很難發(fā)揮出理想效果，學(xué)生們對(duì)于課程的學(xué)習(xí)也缺乏參與的積極性。［1］為改變這一教學(xué)現(xiàn)狀，教師在教學(xué)過(guò)程中要積極學(xué)習(xí)和應(yīng)用STEM 教育理念，積極對(duì)教材中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深度挖掘，從不同學(xué)科的角度來(lái)展開(kāi)探析，使學(xué)生能充分融入教學(xué)活動(dòng)中，使學(xué)生在參與教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中強(qiáng)化自己對(duì)科學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)的理解和認(rèn)知。

以《認(rèn)識(shí)空氣》這單元的教學(xué)活動(dòng)為例，為了使教學(xué)活動(dòng)能夠取得理想效果，教師在教學(xué)實(shí)踐中就要充分利用STEM 教育理念來(lái)全面分析本單元的知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重于將本節(jié)課所學(xué)知識(shí)與學(xué)生在其他課程中所學(xué)知識(shí)以及學(xué)生自己的生活體驗(yàn)，充分融入教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為學(xué)生營(yíng)造出良好的教學(xué)情境。［1］在課堂教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，要充分利用日常生活中常見(jiàn)的充氣玩具、充氣床墊等物體對(duì)學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)也要積極引導(dǎo)學(xué)生思考空氣是否有質(zhì)量，怎樣借助實(shí)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)探究，利用這種方法來(lái)對(duì)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)，進(jìn)行有效引導(dǎo)。只要教師在教學(xué)過(guò)程中能夠改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念和方法，就能優(yōu)化和創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)，使所開(kāi)展的課程教學(xué)發(fā)揮出理想效果。

（二）不斷加大實(shí)踐教學(xué)力度

小學(xué)階段的科學(xué)課程具有非常豐富的內(nèi)涵，課程教學(xué)的很多內(nèi)容都需要借助實(shí)踐教學(xué)來(lái)開(kāi)展，才能取得理想效果。在目前的教學(xué)活動(dòng)中，大多數(shù)教師在教學(xué)過(guò)程中并不注重對(duì)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，只是按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，借助畫(huà)重點(diǎn)的方式來(lái)對(duì)學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，這導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)教學(xué)很難發(fā)揮出理想效果，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成也會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)很難得到培養(yǎng)和提升，對(duì)教學(xué)活動(dòng)有效開(kāi)展也會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響，所以這一問(wèn)題值得教師認(rèn)真反思并加以改進(jìn)。

例如，教學(xué)《空氣有質(zhì)量嗎》這一內(nèi)容，對(duì)于空氣是否有質(zhì)量，小學(xué)生們會(huì)有不同的認(rèn)知，有的小學(xué)生會(huì)提出空氣是有質(zhì)量的，有的會(huì)提出空氣沒(méi)有質(zhì)量，結(jié)合這一問(wèn)題，教師就可以為學(xué)生提供氣球，引導(dǎo)學(xué)生充分利用自己身邊的工具來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。借助這種方法的有效應(yīng)用，學(xué)生們就能深入展開(kāi)教學(xué)探究。在探究的過(guò)程中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，將兩個(gè)處于平衡狀態(tài)的氣球中的一個(gè)進(jìn)行放氣操作之后，平衡的小木棍就會(huì)向沒(méi)有釋放空氣的一側(cè)傾斜。這充分說(shuō)明空氣也是有質(zhì)量的。只要教師在這個(gè)過(guò)程中善于引導(dǎo)學(xué)生，借助參與實(shí)踐來(lái)強(qiáng)化自己對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，就能使教學(xué)活動(dòng)取得理想效果。

（三）圍繞科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)展開(kāi)教學(xué)探討

科學(xué)課程開(kāi)展的重要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但是在目前的教學(xué)實(shí)踐中，大多數(shù)教師所開(kāi)展的教學(xué)設(shè)計(jì)都缺乏對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)?？茖W(xué)素養(yǎng)具有非常豐富的內(nèi)涵，學(xué)生需要借助教師有針對(duì)性的引導(dǎo)，才能夠從各個(gè)層面深入到教學(xué)活動(dòng)中。目前所開(kāi)展的科學(xué)教育僅僅將注意力集中在理論教學(xué)上，教材中很多內(nèi)容在教學(xué)活動(dòng)中都沒(méi)有涉及，這對(duì)教學(xué)活動(dòng)的有效性會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響，所以這一問(wèn)題值得小學(xué)科學(xué)教師深思，并在教學(xué)活動(dòng)中加以改進(jìn)。如果這些問(wèn)題無(wú)法得到有效解決，想要提升課堂教學(xué)的有效性，也會(huì)面臨著很大難度。

例如，在開(kāi)展《把鹽放到水中》這一內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)中，教材展示了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是將沙子和食鹽放入冷水中，為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和認(rèn)知，教師就要結(jié)合科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)來(lái)展開(kāi)教學(xué)探索，引導(dǎo)學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并思考鹽在水中溶解速度的快慢與哪些因素有關(guān)？學(xué)生就會(huì)提出可能在熱水中，速度會(huì)快一點(diǎn)，教師要繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生怎樣驗(yàn)證，學(xué)生在稍加思考之后就會(huì)提出用冷水和熱水分別展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，教師由此引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想，只要教師在教學(xué)過(guò)程中善于對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的引導(dǎo)，就能使教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮出理想效果，學(xué)生們也會(huì)以更加積極的態(tài)度對(duì)待科學(xué)學(xué)習(xí)。同時(shí)學(xué)生們?cè)趨⑴c實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，科學(xué)素養(yǎng)也能得到培養(yǎng)和提升，這對(duì)于教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮理想效果也能產(chǎn)生積極作用。

二、對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革

為了有效提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)的有效性，使STEM 教育理念教學(xué)理念在科學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中得到融合與應(yīng)用，小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中要側(cè)重于從不同角度對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革。只有充分激發(fā)出小學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的積極性，才能使學(xué)生以更加積極的態(tài)度對(duì)待科學(xué)學(xué)習(xí)，使教學(xué)活動(dòng)取得理想效果。

（一）借助問(wèn)題來(lái)開(kāi)展探究式教學(xué)

例如，開(kāi)展《河流與湖泊》這一課的教學(xué)活動(dòng)中，在向?qū)W生系統(tǒng)講解了河流形成的原因、湖泊的種類等知識(shí)點(diǎn)之后，教師就要積極組織學(xué)生開(kāi)展探究式教學(xué)。在探究式教學(xué)活動(dòng)開(kāi)始之前，教師要特別注意為學(xué)生設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生借助問(wèn)題來(lái)展開(kāi)對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的探究。為了使教學(xué)活動(dòng)能夠真正激發(fā)出學(xué)生的探索欲望，教師在課堂上可以積極向?qū)W生提供一些與河流與湖泊相關(guān)的教學(xué)素材，如展示一些1998年抗洪救災(zāi)時(shí)的場(chǎng)景，引導(dǎo)學(xué)生思考河流和湖泊為什么會(huì)泛濫成災(zāi)，泛濫成災(zāi)之后會(huì)帶來(lái)哪些危害性，如何才能有效做好防控？利用這種方法對(duì)小學(xué)生開(kāi)展探究式教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生能打破學(xué)科對(duì)教學(xué)內(nèi)容的限制深入思考教師所提出的問(wèn)題。他們?cè)谏钊胙芯恐髸?huì)結(jié)合自己的認(rèn)知，對(duì)河流和湖泊泛濫成災(zāi)之后所帶來(lái)的各種危害進(jìn)行描述。同時(shí)，學(xué)生們也會(huì)深度展開(kāi)原因分析。在學(xué)生分析原因的過(guò)程中，教師要側(cè)重于從自然因素與人為因素兩個(gè)角度來(lái)展開(kāi)分析。利用這種方法學(xué)生們能夠充分認(rèn)識(shí)到河流和湖泊泛濫成災(zāi)最主要的原因是天降大雨導(dǎo)致河流和湖泊決堤，這也充分反映出生態(tài)保護(hù)力度不足等一系列問(wèn)題，教師要側(cè)重于用黃河中淤積的泥沙等例子，向?qū)W生介紹水土流失對(duì)河道造成的影響，以此來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，教師還可以從環(huán)境保護(hù)、政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展等各個(gè)不同層面引導(dǎo)學(xué)生深入到對(duì)問(wèn)題的思考與探究之中，利用這種方式幫助學(xué)生以更加積極的態(tài)度融入探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)中。學(xué)生們借助探究活動(dòng)的開(kāi)展也會(huì)不斷提高對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和認(rèn)識(shí)。這對(duì)于教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮出理想效果也能產(chǎn)生積極影響。

（二）將工程教育充分融入教學(xué)實(shí)踐中

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，要想使教學(xué)活動(dòng)能夠取得理想效果，教師在教學(xué)過(guò)程中就必須要為學(xué)生準(zhǔn)備充足的教學(xué)材料，引導(dǎo)學(xué)生利用教學(xué)材料來(lái)展開(kāi)探究。利用這種方法來(lái)開(kāi)展課程教學(xué)，教師也能很好地將工程教育的相關(guān)理念充分融入教學(xué)實(shí)踐中，使學(xué)生們?cè)趨⑴c教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，能以更加積極的態(tài)度來(lái)對(duì)待課程學(xué)習(xí)。［2］例如，在學(xué)習(xí)《地下水》這一節(jié)的過(guò)程中，為了幫助學(xué)生更好地理解和掌握教材中的知識(shí)點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中就要側(cè)重于從建構(gòu)主義相關(guān)理論的角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生借助日常生活中常見(jiàn)的材料來(lái)制作簡(jiǎn)易模型。在制作模型的過(guò)程中，教師可以向?qū)W生滲透工程教育的相關(guān)理念。在學(xué)生操作的過(guò)程中，教師要側(cè)重于對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)全面的引導(dǎo)。利用這種方法，學(xué)生們就能很好地利用日常生活中常見(jiàn)的飲料瓶來(lái)制作出一個(gè)個(gè)別具特色的模型。當(dāng)學(xué)生將模型制作出來(lái)之后，通過(guò)往沙子上倒水來(lái)展開(kāi)演示，學(xué)生們就會(huì)清晰地觀察到圓筒之中水位的變化情況，這能夠很好地模擬出水井的工作原理。教師在引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展此項(xiàng)教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中，要特別注意引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)和利用日常生活中常見(jiàn)的各種素材。只要教師善于對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，并在學(xué)生制作相關(guān)素材的過(guò)程中善于將工程教育的相關(guān)理念充分融入教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生們就會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)的流程來(lái)展開(kāi)制作活動(dòng)。在制作工作完成之后，學(xué)生的動(dòng)手能力就會(huì)得到不斷提升，他們也會(huì)充分融入教學(xué)實(shí)踐中。

（三）在改進(jìn)工藝的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生感知技術(shù)的力量

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，技術(shù)創(chuàng)新能夠很好地引領(lǐng)科技發(fā)展，但是大多數(shù)學(xué)生對(duì)于工藝創(chuàng)新并沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)。為了改變學(xué)生的這一認(rèn)識(shí)，教師在教學(xué)過(guò)程中就要特別注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探究，創(chuàng)新性地使用不同的方法來(lái)做好研究與探索。借助新技術(shù)與原有技術(shù)的對(duì)比，使學(xué)生們能不斷提升認(rèn)識(shí)，這對(duì)于學(xué)生充分感知技術(shù)的力量能夠取得理想效果。當(dāng)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下充分融入教學(xué)活動(dòng)中后，他們就會(huì)以更加積極的態(tài)度對(duì)待科學(xué)學(xué)習(xí)，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分學(xué)習(xí)和應(yīng)用最新的技術(shù)。例如，在開(kāi)展《不用種子也能繁殖嗎》這一節(jié)的教學(xué)活動(dòng)中，大多數(shù)小學(xué)生都認(rèn)為植物繁殖必須要使用種子，但是在現(xiàn)實(shí)生活中，很多植物不僅可以用種子繁殖，利用植物的根、莖、葉也能實(shí)現(xiàn)有效的繁殖，而且在技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，借助扦插和嫁接進(jìn)行繁殖還能取得理想效果。為了幫助學(xué)生理解和認(rèn)知這一知識(shí)點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中就要充分向?qū)W生介紹最新的生物繁殖技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展生物繁殖的實(shí)驗(yàn)。利用馬鈴薯、吊蘭、生姜等植物來(lái)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，教師要側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生將自己所開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)與最新的繁殖技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)探索的興趣。教師也可以積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)植物扦插和嫁接的方法，利用這種方式來(lái)提高學(xué)生對(duì)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，感知技術(shù)的力量。只要教師在教學(xué)過(guò)程中善于引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)工藝流程，不斷加大探索力度，適時(shí)向?qū)W生介紹最新的技術(shù)，學(xué)生們就會(huì)充分融入到對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和探究之中，借助學(xué)習(xí)和探究強(qiáng)化自己的理解和認(rèn)知。

（四）巧妙融入數(shù)學(xué)知識(shí)

STEM 教育理念非常側(cè)重于將數(shù)學(xué)知識(shí)充分融入到教學(xué)實(shí)踐中。在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)中，會(huì)涉及到很多數(shù)據(jù)收集方面的內(nèi)容，教師在教學(xué)過(guò)程中就可以積極將數(shù)學(xué)知識(shí)充分融入到課堂教學(xué)活動(dòng)中。教師要側(cè)重于從數(shù)學(xué)學(xué)科的角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)分析的重要性。以《觀測(cè)天氣》的教學(xué)為例，在教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，學(xué)生需要詳細(xì)掌握測(cè)量氣溫、雨量和風(fēng)向的方法，每一項(xiàng)測(cè)量活動(dòng)都需要借助專用的儀器來(lái)開(kāi)展，而且在測(cè)量活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中也需要詳細(xì)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。教師在教學(xué)過(guò)程中，一方面要引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)常見(jiàn)的測(cè)量工具使用方法，同時(shí)還要指導(dǎo)學(xué)生借助規(guī)范的方法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。當(dāng)學(xué)生借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得了一手資料之后，教師就要引導(dǎo)學(xué)生們充分利用自己所收集到的數(shù)據(jù)來(lái)展開(kāi)對(duì)比與分析。一般來(lái)說(shuō)，教師要引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)記錄一周的數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)結(jié)合一周的紀(jì)要，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，繪制相關(guān)圖表，能夠幫助學(xué)生更加全面地認(rèn)識(shí)本節(jié)課所涉及的知識(shí)點(diǎn)。而且在教師教學(xué)和引導(dǎo)的過(guò)程中，由于巧妙融入了數(shù)學(xué)知識(shí)，學(xué)生也能從數(shù)學(xué)學(xué)科的角度來(lái)重新認(rèn)識(shí)科學(xué)教學(xué)。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)水平都能得到培養(yǎng)和提升。只要教師在教學(xué)過(guò)程中善于對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度挖掘，就能將學(xué)科所涉及的豐富內(nèi)涵充分融入教學(xué)實(shí)踐中，每一名學(xué)生也會(huì)以更加積極的態(tài)度對(duì)待自己的學(xué)習(xí)。

STEM 教育理念需要小學(xué)科學(xué)教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中積極創(chuàng)造條件，將現(xiàn)實(shí)生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象充分應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)中，從科技、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等多個(gè)角度對(duì)教材中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解讀，這能夠幫助學(xué)生在鉆研科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，不斷強(qiáng)化自己的理解和認(rèn)識(shí)，也能使小學(xué)生以更加積極的態(tài)度對(duì)待學(xué)習(xí)和生活，提升課堂教學(xué)的有效性。