小学科学STEM理念的渗透与实践

于小红

【摘   要】  STEM正成为当下的一个重要教学理念，小学科学教师把握其与学科教学的吻合性，并积极实践，尤其是围绕学生的创新思维培养进行实践，可以提高小学科学教学的有效性。实践表明，STEM理念与科学学科教学高度契合，其应当成为小学科学教学的方向。

【关键词】  小学科学;STEM理念;教学实践

STEM正成为当下的一个重要教学理念，好多学科都将其与自身教学融合，对于小学科学学科而言，由于自身学科的特殊性，引入STEM理念显得更加适合。事实上，已经有好多同行在做出积极的尝试，笔者也不甘落后，在小学科学教学中积极进行了STEM理念的渗透与实践，取得了一些重要的认识，总结如下：

一、STEM理念与小学科学教学的吻合性

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科综合后的简称。我们说STEM与小学科学教学比较吻合，一方面是认识到STEM与学科教学的联系日益广泛，小学科学不可能游离在其之外;另一方面也是看到STEM原本就与科学学科关系密切。已经有大量的研究表明，STEM教育理论近年来在国内得到快速发展，对学生学习能力和创新能力的提高具有直接影响，有利于培养科学人才[1]。那对于小学科学教师而言，清晰地认识并把握STEM理念与小学科学教学的吻合性，是STEM理念在科学学科中有效渗透的前提。对此，笔者的理解如下：

首先，小学生在科学学科的探究中，常常会天然地呈现STEM的要素。比如说有一次，我们班的学生发现了一个具有探究价值的话题：为什么第一天削的苹果，过一两天就会有浓郁的酒精味道呢？后来有几个学生在家长的帮助下进行了成功的探究，笔者在让其中的代表向全班同学展示探究过程的时候，这个还是提到了这样的几个环节：

一是用多个苹果进行了实验，这显然是科学的，避免了一个苹果的偶然性。这可以看作与S及M有关;

二是将苹果削了皮，因为他们在生活中本来就发现削了皮的苹果这一现象更加明显。还有学生甚至将苹果挖了一些凹洞，说是为了增加与空气的接触。这样的操作本身与T和E有关，当然也与S有关。

除此之外，学生还查阅了相关资料，寻找到了一些理论解释。很显然，最可贵的一点是，他们都没有直接接受百度或者其他方面的说明，而是用自己的实验进行了探究。笔者以为，学生这一自发的探究行为，与STEM理念实际上是高度吻合的，这就说明科学学科的学习本身，尤其是科学探究与STEM高度相关，无法回避。

其次，科学教师也可以在STEM的指导之下，更好的实施科学学科的教学。因为我们都知道，科学研究实际上是有一定的模式的，只有在共同的研究模式之下，人们才更容易研究得出科学成果，并且为他人所认同。STEM作为世界上公认的一种有效的探究模式，其对小学生的科学及探究意识渗透，具有重要的启蒙作用。从这个角度讲，小学科学教学也应当敞开怀抱，积极拥抱STEM理念。

二、STEM促进学生科学创新思维的发展

STEM对小学科学教学的促进作用体现在多个方面，而其中最重要的一点，可能就是对学生创新思维发展的促进作用了。有研究表明，有机地将科学、技术、工程、数学知识融为一体，提倡从综合角度解决实际问题，培养学生的创新精神和实践能力的STEM教育自提出后便广受关注。

创新精神与实踐能力曾经是我国国家层面提出来的教育要求，而如果我们要抓住其实质，可以发现最关键的就是学生的创新思维。创新思维是超越传统思维的一种思维方式，创新思维的成果固然具有创新性，而其过程则更有益于传统思维的独特的地方。当然对于小学生而言，科学教学中的创新思维并不是体现在超越全人类的成果之上，更多的应当是对于其自身的思维表现出创新性。

笔者对“结构与力量”（基于某版本《科学》教材的重新选题）的传统与STEM理念下的教学设计，曾经做了比较，结果非常有意义。

以传统教学思路设计的教学，重心主要放在给学生提供不同的结构，让学生去感受不同结构的支撑力。当然，这也进行了一些情境的创设，比如说给学生提供赵州桥的图片，然后让学生思考“桥为什么要造成拱形”。实际的学习过程中，学生的主要学习行为体现在：在不同结构的纸板上加重物，看哪种结构的纸板先坍塌，然后去比较不同结构的支撑力量。

这样的学习过程中，学生的学习气氛也比较好，也能得出相关的结论，但是感觉似乎总少了点什么东西。后来经过深入地反思发现，这样的学习过程中，学生的自主性没有得到充分的发挥，换句话说，没有真正的以生为本。那如果将过程设计成探究过程，是否可行呢？结合STEM的理念，笔者在提出“不同结构的物体的力量可能是不同的”这一问题之后，让学生自己去探究。结果发现，学生能够基于自身的思维，去“鼓捣”出不同结构的物体出来（当然都是用同一种硬纸片来制作），这样探究的过程同样有趣，但是学生的思维却深刻得多，因为这些结构都是学生自己想出来的，具有丰富的创新性。

三、STEM理念下实现小学科学有效教学

毫无疑问，上述教学过程是有效的。在这样的教学过程中，不仅学生的自主性得到了尊重，更重要的是，学生的创新思维得到了培养。这对于小学生而言，显然是难能可贵的。

曾经在很长的一段时间里，我们都在追求有效教学，但是在追求的过程中，我们似乎又忽略了一个问题，那就是什么样的教学理念才能保证有效教学的发生？将这个问题置于STEM的视角之下，我们找到了这个问题的答案。科学学科的教学必须尊重科学规律与学科规律，而STEM理念就是对这一规律的描述，因此在小学科学教学中，积极渗透STEM理念就是必须的，其应当成为小学科学教学的方向。

【参考文献】

[1]沈香. 浅议如何实现STEM教育与小学科学的融合[J]. 科学大众（科学教育）， 2016（4）.

[2]陈晓. 基于STEM教育视角的小学科学课例分析[J]. 基础教育研究， 2017（13）：69-70.