小学科学教学中的STEM应用

王诗巧

【摘要】2017年版的《小学科学课程标准》增加了技术与工程领域内容。课程标准指出：技术和工程领域的学习可以使学生有机会综合所学的各方面知识，体验科学技术对个人生活和社会发展的影响。技术与工程实践活动可以使学生体会到“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。STEM教育是跨学科的额、融合式的综合素质教育。它结合了动手做和基于项目的学习，有利于培养学生的动手能力和科学素养。因此，STEM教育与小学科学课程的目标具有一致性，基于此，本文将分析探讨综合STEM教育的理念及方法在小学科学课堂中的应用。

【关键词】 STEM理念  小学科学  科学素养

【中图分类号】G623.9 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）41-0170-01

STEM课程重点是加强对学生四个方面的教育：一是科学素养，即运用科学知识（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的过程;二是技术素养，也就是使用、管理、理解和评价技术的能力;三是工程素养，即对技术工程设计与开发过程的理解;四是数学素养，也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。我将结合相关学习及经验浅谈自己的几点看法：

一、精选课例

STEM以工程设计为主导，用技术和工程学的方法开展项目。小学科学课程中有不少工程类的课例，如：三上《做一张纸》;三下《做一个指南针》;四上《做一个风向标》、《雨量器》;四下《做一个小开关》;五上《做个太阳能热水器》、《设计制作小赛车》;六上《做框架》、《建高塔》、《用纸造一座“桥”》;六下《制作太阳系模型》、《星座模型》等。可以这些课例为主阵地，将科学课变为STEM融合的科学课。

二、融合策略

1.学习理念，突破原有教学局限

STEM教育的核心是创新，创新不是简单的整合。我们在教学中应该鼓励学生用创新思维去解决问题，将技术把解决问题的想法付诸实践。心理学家皮亚杰说过：“教育的首要目标在于培养有能力创新的人，而不是重复前人所做的事”。因此实践活动不应该是照搬、重复。我们的科学教材中工程类的课，如：设计制作一个保温杯，制作太阳能热水器，设计小赛车等等。这一类的课往往都是整个单元的结尾，单元前所有的课是知识储备，最后一节是对知识的整合应用。以往学生对于最后一节课的综合实践会将先前学到的知识全用在这个作品上。这样的简单堆砌没有创新，缺少思维的火花;这样的实践难度对学生来说缺乏挑战，这种实践不符合STEM理念，也不符合课标发展趋势。那么如何突破这种局限，带出有创新意味的实践活动呢？——着眼学生最近发展区，拓宽思维空间，增加项目难度。

2.动手设计，让思维可见

设计具有目标性，孩子在设计的过程中，能不断强化自己对产品的构想;设计要考虑到制约性，STEM课程中的限制条件取决于生活，材料的选用、经费的额度、制作的工期等，这些劣构的条件不仅为设计增加难度，更贴近真实设计的过程;设计具有复杂性，好的产品的诞生必定经历磨砺多次，修改多次的过程，这个过程中充满着一个团队思维的碰撞，是伙伴间合作，认同，互相帮助的体现;设计具有多样性，没有最“正确”的设计，只有最优化，最符合客观限定条件的设计。

3.材料选择多样化、生活化

材料的提供直接影响产品的效能，并在一定程度上影响着学生的创造性思维。材料的选择一定要多，尽量模拟现实生活中材料的多样化，可选用材料，不要求每样都用。反之，若只提供几样相关材料，学生的创造性会被限制，作出的产品“大同小异”。

材料的選择生活化，主要因为生活类的材料取材方便、来源广泛、便于应用。在弥补现有材料不足、丰富探究活动时，能发挥积极作用。学生在选用材料时能提前进入相关的思维活动，提高活动的积极性。

我们的学生不仅仅是小小科学家，还可以是小小发明家和工程师，尽管孩子们现在的发明和创造与实际的工程、产品相差甚远，但创造的激情、动手的能力需要我们去守护去培养。将STEM教育融入小学科学，全面提高学生科学素养，要相信不久的将来，我们的学生真的成为了科学家、工程师。

参考文献：

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[2]费丽靓.数学、科学与技术（MST）教学活动设计研究[D].浙江师范大学.2012

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[4]秦建军.从STEM整体教学观的角度谈中小学技术教育[J].中小学信息技术教育.2013（05）

[5]范燕瑞.STEM教育研究[D].华东师范大学，2011