基于STEM的低年级科学生活化实验的开发分析

林丽

在科技水平不断创新和改革的今天，对教育行业的发展来讲，既提供了新机遇，同时也在不断面临新挑战。随着科学技术的迅速崛起，当今的教育形式越来越高端化，STEM教育理念已经在小学科学课程中得到普及，与生活化实验的完美融合，对培养低年级学生自主探究、自主解决问题及创新精神等方面有很大帮助。

我国STEM教育的兴起，促使小学科学课程不断进行改革，而两者之间的相融合，是对科学整合的进一步升华。江苏地区于2017年首次在一二年级开设科学课程，开启了低年级学生科学的大门。因此，有必要对STEM教育与小学低年级科学生活化实验教学进行深入探究，开发出与之相符的具体实验教学案例，加以分析和利用，是从中获取一些启迪的重要举措。

一、STEM教育与小学科学生活化实验教育概述分析

（一）STEM教育概述

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的统称，所以，STEM教育亦是科学、技术、工程与数学的综合性教育模式。

（二）小学科学生活化实验教育概述

小学科学主要源于“自然—自然常识—科学”三次名称变更。自然与科学间的最大区别则在于自然更重视知识方面的获得，而科学则更注重对科学探究活动方面的研究，也就是不断在实验中探索科学奥秘，既学到了知识，又加深了对知识的理解。

二、STEM教育在国内的应用现状

与国外相比，我国应用STEM教育起步相对较晚，但它的理论却已经在国内科学教育领域中占据重要地位。由于STEM教育存在一定的跨学科性，所以在学习过程中也较为复杂，目前我国对STEM教育仍处于不断开发和研究的阶段，而针对STEM教育的相关文献也是非常有限，因此，需要对STEM教育进一步研发和推进。

三、STEM教育与科学教育间的关系

在传统科学教学过程中，在各种内外因素的影响下，其“重结果、轻理论”的现象较为常见，学生往往处于被动式学习中，忽视过程的重要性，这种学习方式只会降低科学生活化实验的整体教学效率。而STEM教育的相结合，则改善了传统科学教育存在的弊端，通过对贴近生活的实际现象进行实验，有利于帮助学生快速融入学习中，并能够充分体会提出问题、设计方案、深入探究以及获取解释的具体过程，促使科学知识更容易理解，不仅激发了学生的创新思维能力，同时促进学生STEM素养全面提升。可见，STEM教育与科学教育间有着相辅相成的作用，为学生学习以及教师教学提供很大帮助。

四、基于STEM的小学低年级科学生活化实验的有效开发

（一）遵循生活化原则

生活化原则主要是结合更贴切于学生实际生活现象进行开发实验的过程，并坚持每个环节都与生活紧密相连，如学生日常生活中的所见、所听、所闻、所感等，通过对一系列有效资源进行整合，以实现生活资源在科学实验课程教学中的最大价值。

例如《今天天气怎么样》一课，二年级学生已具备初步的观察能力和自主学习能力，对天气有所了解。但这些认识是零散的，不够深入。对此，我一方面引导学生关注天气现象，从生活中学习科学，另一方面，引入天气预报和气象符号，明确天气变化与人们生活的密切关系，使学生对天气有一个更全面的认识。

（二）遵循模型化原则

模型化原则主要是指，在科学生活化实验过程中，进行实物参照，根据实物原型状态进行详细且细致性分析，进而依照实物的整体形态及结构制作出比例协调的类似模型，并在客观因素下揭开与之相符的科学规律。于模型来讲，与原型的最大区别是简易、小巧，给予学生更加直观的感受，有助于学生深层次地理解所学知识。而学生在自己动手构建模型时，一定要大胆发挥想象力与主观能动性，以便于在不断尝试的过程中累积经验，进而为实现STEM教育与小学科学生活化实验较好融合打下扎实基础。

例如《玩转小水轮》一课，一年级学生活泼好动，好奇心强。本课第一部分是认识小水轮的结构，让学生用胡萝卜、塑料片、铁丝等常见材料，制作一个水轮模型，第二部分尝试让小水轮转得更快，第三部分拓展延伸，让学生更直观地了解水力资源给人类生活带来的便利。

（三）遵循仿生性原则

仿生性原则主要是结合生物的某些特征仿造出人类可以使用的物品，人类作为发明的创造者，应充分利用仿生技巧的优势，不断创新仿生技术，进而创造出更多大自然生物的仿生品。而大自然与科学紧密相连，因此，仿生原则在科学探究实验中的应用，能够帮助学生掌握仿生原理，并激发学生发明及创造的欲望，促使学生热爱自然，并爱上科学实验课程。

（四）遵循创新性原则

创新性原则一直都是各大领域高度重视的课题，教育行业更是如此。创新性原则在科学生活化实验教学中的应用，其主要作用原理是在原有的研究基础上进行相关实验案例的再创造，利用一切有效资源开发更具特色的科学实验，而STEM教育理念的相结合，有利于培养学生创造能力。此外，在创新过程中，应确保科学实验的安全性，避免烫伤、划伤等现象的产生，杜绝易燃易爆物质出现在实验场合中，尤其针对小学生而言，一定要强调安全实验的重要性，以保证实验安全进行。

综上所述，小学科学课程本身就有一定的综合性特征，而STEM教育的相融合，能够更好地激发学生学科学、爱科学的兴趣。但就现阶段STRM的小学低年级科学生活化实验教学来讲，还需要进一步开发和整合，因此，作为科学教育工作者，应具备勇于探索的精神，将身边常见的生活现象引进实验操作活动中，利用科学技术的优势不断研发出新的理论，并在实践中寻求正确的教育方案，促使STEM教育与小学科学生活化实验高效进行。

【作者单位：常州市新北區国英小学  江苏】