基于STEM视角的小学科学课堂教学探究

周晓　余世辰　施易宽　刘丽君

摘要：STEM教育与小学科学课程的融合，旨在倡导跨学科教学，强调学科渗透，提升小学科学课堂教学的有效性。本文主要阐述STEM教育理念对小学科学课堂产生的影响，在此基础上探索STEM视角下优化小学科学课堂教学的策略，探讨科学课堂教学的创新思路。

关键词：STEM教育;小学科学;课堂教学

一、问题的提出

STEM教育源起美国，在其诞生之初就侧重于培养学生在科学、技术、工程、数学四大领域的核心素养。随着时代的发展，社会对于可持续发展型人才的需求不断增加，很多领域都需要融合多个学科知识才能解决问题，而STEM教育理念与这样的人才发展目标相一致。同时，在学生学习的基础阶段——小学教育阶段开展STEM教育，有助于学生从小锻炼将学科知识融会贯通的能力，学习提炼多学科知识解决多层次问题的方法。小学科学作为一门与STEM教育理念最为契合的学科，可以作为小学教育阶段STEM教学的一个载体，基于STEM教育理念，变革新的小学科学课堂教学模式显得尤为重要。

二、STEM教育理念对小学科学课堂教学的影响

1.情境式教学结合学生生活

科学源于生活，教授科学也从生活中着手。STEM教育的情境性理念倡导教师结合现实生活，将原本枯燥的知识与生活常见的现象结合^[1]。在课堂导入阶段提出与本节课内容相关的科学问题，让学生产生情感共鸣的同时，进一步思考该问题背后的科学原理，逐步培养学生探究问题、解决问题的能力。

2.多元开放学习启发学生创新

随着科学学习过程的不断推进，学生对科学的学习兴趣逐渐减弱，其创新能力逐步下降，尤其在高年级阶段，教师难以持续开展活泼生动的科学课堂。STEM教育理念下的小学科学课堂不再是按部就班地进行教学活动，而是将课堂的主人归与学生，给学生一个开放的课堂，引导学生进行多元化学习。其中多元化学习包括学习方式的多元化，如小组合作探究学习，在探究中获取知识;学习内容的多元化，如多主题的科学学习。教师在其中主要起引导作用，与学生共同探寻活动目标，让学生自主拟定方案，充分发挥想象力，激发学生的创新能力。

3.多学科融合打破学科界限

STEM教育理念的核心是跨学科学习，打破学科界限，让教学不再局限于一门学科。小学科学课堂可以以科学问题的提出为依托，运用数学、技术、工程等学科知识，灵活地交叉融合，营造出让学生自主学习和共同成长的科学学习环境。在科学学科的学习过程中促进其他学科知识的融合，丰富科学课堂内容，提升学生核心素养。

三、基于STEM教育理念优化小学科学课堂教学的建议

1.优化课堂教学内容

科学本身是一门综合性的学科，STEM教育理念倡导多学科融合，两者相互关联，相互融合使得科学课堂内容更加精彩。优化的课堂内容能锻炼学生的逻辑思维能力，扩大知识面。因此，科学教师在课堂中可基于STEM理念，将跨学科知识融入科学课堂，丰富教学内容，引导学生在探究过程中获得融合的学习^[2]。

對于教师，基于STEM教育优化的小学课堂内容能开拓教师的视野，方便教师挖掘知识，将教材的作用发挥到极致。其次，不同学科的教师通过探讨交流，优化教学内容，提升教学品质。对于学生，基于STEM教育优化的课堂教学内容能够拓宽学生知识面，促进学生全面发展。各学科知识间的联系使学生在学习新知识时学会联系旧知及其他方面的经验，快速理解新知，培养学生的逻辑思维能力。

2.优化课堂教学结构

一些课堂教学一般采用讲授法，即以教师为主，学生只是被动的信息接受者，这种教学方式，违背科学课程强调学生能够将科学知识运用于生活中，解决实际问题的理念，使学生难以完全掌握并应用所学知识。基于STEM教育理念，可以将课堂结构转变为以学生学习为主，实现支架式教学理念。教师作为组织者、为学生的学习提供支架，引导学生自主获取知识。STEM教育理念提倡以小组合作的方式进行教学，引导学生合作探究发现科学的奥秘，激发学生的兴趣，摆脱“填鸭式”的枯燥教学方式^[3]。兴趣是最好的老师，学生主动学，才能将学到的知识融会贯通，内化于心。

3.优化实验探究教学

STEM教育侧重科学、技术、工程和数学四个领域，这与小学科学实验中的实验原理、实验操作、实验设计、实验记录有一定的对应关系。科学（原理）、技术（操作）、工程（设计）、数学（记录）相互融合，使得小学科学课堂实验教学进行的更加有效顺利，使学生获取更大更多的收获^[4]。此外，STEM教育理念倡导的小组合作学习符合小学科学实验探究教学的需求，寻找渗透STEM教育理念的实验主题，探索科学实验中工程与技术的实验内容和实验方式，分小组合作探究科学实验。可以要求学生自主研究和设计实验，在提升科学学习的兴趣的同时，获取科学知识经验并提升科学素养。例如以“做一顶帽子”为主题，学生从想要一顶拥有什么功能的帽子出发， 经历小组讨论、头脑风暴等过程，设计草图展示多种个性化的设计方案。通过画设计图，引发学生的创造想象，训练学生敏捷的形象思维表达能力。尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成作品设计的学习方式，能充分发挥学生的天分与潜能，使学生能够进行自主学习和独立思考，学生的批判性思维和创新思维能够更好地发展，通过这样的科学学习能够将培养学生的核心素养落到实处，为小学科学课堂教学新的发展提供参考。

参考文献

[1]曾恒.基于STEM教育思想在小学科学教学中的融合运用[J].科学大众（科学教育），2020（2）：79.

[2]吴逢高，滕海川.STEM教育促进小学科学课堂教学变革实践研究[J].教育科学论坛，2018（32）：78-80.

[3]常婷.STEM教育促进小学课堂教学变革实践探究[J].课程教育研究，2019（28）：51-52.

[4]徐敬标，闵杰.STEM教育理念下的小学科学建模——以降落伞为例[J].南京晓庄学院学报，2020（1）：41-46.

作者简介

周晓（2000-），女，浙江兰溪人，本科，衢州学院学生。

通信作者

刘丽君（1979-），女，青海西宁人，衢州学院讲师，硕士，研究方向：科学教育，教师教育，系该论文指导教师。