STEM教育与小学科学课程资源整合的必要性

任雯

如今，人类需求与全球资源矛盾越来越激烈，对新科技的依赖程度逐渐增高。在这样的大背景下，世界各国积极寻找先进的教育方式，争取培养出更多的综合性人才，改变人类与资源之间的矛盾。面对这样的挑战，我国基础教育需要进行深入改革，从娃娃阶段开展STEM教育，强化学生对知识的运用能力，引导学生动手动脑学科学，从而培养起浓厚的科学兴趣。

一、STEM教育理念

STEM教学是指以科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四个学科的基础的综合教学。每学期开设4到5个综合性研究话题，利用四科知识处理遇到的各种问题。STEM教学理念注重对学生思维能力和操作能力的培养，更容易激发学生对科学和数学抽象学科的兴趣。从STEM教育的成果看，学生可以在科学教材的基础上，结合已经学到的知识，利用各种设备开展多项实验，进行科学真理探索。

二、STEM教育背景下，科学课程改革的举措措施

（1）从科学实验入手，整合四科知识，增强探究性

小学科学教材从简易的生活实验入手，分析周边的动植物、空气、水源以及各种材料，为学生提供了广阔的思考空间。教师可以立足于科学实验，将相关的数学知识、工程和技术融入其中，进行教学资源整合，帮助学生建立起系统性的研究思想。例如，在“过滤污水”的课题研究中，首先，教师明确“污水处理”话题，对话题需要的知识进行简单叙述，采用自然池塘的水、生活日常用品、活性炭等为试验提供材料；然后，让学生自制污水净化处理器，利用塑料瓶、棉制衣服、纸巾、活性炭包、抹布等不同物质进行过滤，比较各种材料的净化效果；最后，教师对学生的实验进行总结，拓展污水成分以及净化污水采用的原理。在“试验+讲解”的模式下，学生会对污水处理产生深刻的印象，强化自身的环保意识，达到较好的教学效果。

（2）以科学故事为基，培养学生综合学科知识思考问题的能力

小学科学课程标准要求培养学生的科学探究精神，树立远大的科研理想。科学教材中以科学家的具体事例为榜样，引导学生开展科学实验探究。然而，在教学活动中，教师过于注重对科学知识的讲解，加强学生的应试能力，对科学家的故事和科学知识的发展史讲解不多，无法吸引起学生的学习兴趣，降低了教学水平。基于STEM教学理念，教师应开展素质教育，通过科学家发展真理的过程，为学生讲解科学研究的意义，突出科学家的品质，让学生获得感悟。例如，在“动植物繁衍后代”的教学过程中，教师以生物学家达尔文为例，向学生展示达尔文发现“进化规律”的过程，让学生体会科学的奥妙和研究的艰辛。又如，法拉第将电学和磁学知识结合在一起，开创了电磁学的大门，为人们的生活提供了极大的方便。

（3）学科整合，增强对数学知识的运用

数学知识是开展科学研究的基础知识，将数学知识运用到科学教学中，增强学生对数学知识的运用能力。在教学中，学生对知识的用途认知不明，常常按照公式进行生搬硬套，进而出现错误，科学课堂应该针对学生的弱项进行补救，让学生在应用中体会数学知识。例如，在“探究星体”的章节中，教师为学生讲解不同类型的星体和运行方式以及星体之间的影响，如潮汐。在讲解中，教师可以通过不同星球体积数值之间的对比，让学生认识到星体之间大小的差异。采用数学知识进行简单计算，既可以考察学生的数学能力，又可以完善科学的教学内容，引发学生进行更加深入的思考。又如，在“能量转化”的章节中，教师按照实际生活对学校的耗电量进行计算，让学生体会节约用电的必要性。以上两个例子是简单整合，教师还可以让学生开动脑筋进行知识的探索，由已知的知识推出未知的知识。

（4）课堂联系实际，拉近科学课程与现实的距离

小学科学教材中列举了很多现实生活中的事物，但这些内容多为引导部分，与教材知识的运用有着差距，降低了学生对科学知识实用性层面的认知。因此，教师应该将科学课程知识内容与生活中的技术、工程进行联系，让学生深入了解这些基础知识的价值。例如，在“气体力量”的课题中，教师可以举出自行车胎、气垫的生活实例，让学生体会气体的力量，让学生进行自行车打气实验，在打气过程中深入感受气体的内在力量。课堂与实际生活的紧密联系将为学生提供理解现实问题的新角度，不断激发个人智慧，成为有创造力的人。

三、结语

STEM教育为小学科学教学提供了新的方向，更新了科学教学理念，增加了对学生创造和探究能力的培养力度，对学生的成长有着重大意义。虽然小学科学教学取得了长足的进步，但还存在着改革创新的空间。教师应根据教學实际，利用实验、教材、课题等进行知识综合，不断扩展小学生的知识空间，形成立体式的知识结构。

【作者单位：扬州市江都区国际学校江苏】