基于STEM教育理念的高年级科学课教学设计与应用

张鹏飞

如今在我国中小学教育中十分重视STEM教育理念。小学阶段正是学生科学思想启蒙的时期，此时学生极具想象力，在对科学课进行学习之前，就已经在脑海之中养成了固定思维模式。小学科学课的教学主要是运用科学的教学策略与模式，充分提高学生的科学素养、动手实践能力与逻辑思维。STEM教育理念的运用可以着重培养小学生的综合素质，STEM是科学、技术、工程以及数学英文首字母的缩写，可以有效培养学生在学习过程中，发现、分析以及解决数学问题的水平，管理、掌握与理解一体化的技术能力，对技术工程进行发展与设计的能力，以及了解科学的自然发展。在小学科学高年级教学中融入STEM教育理念，可以促使学生形成优秀思维习惯，为日后学习打下坚实基础。

一、基于STEM教育理念的高年级科学课教学设计与应用重点

（一）注重知识点之间的整合

STEM教育理念意在将各个学科之间的知识点进行有效整合，寻找各个科目之间的紧密联系点，构建完整跨学科体系框架，保证小学教育的融会贯通。将学科知识点进行整合，可以增强小學生解决日常生活中常见问题的能力，培养学生从多个角度与层次分析问题的思维，从而妥善解决问题。

（二）注重开展教学实践活动

STEM教育理念十分注重小学生在学习过程中教学实践的开展，可以有效提高学生在科学学习过程中的体验感。在STEM教育理念下开展小学科学教学，可以促使小学生深入理解并牢牢掌握各项科学原理，了解科学课的多样化，在实践活动的基础上深度掌握科学知识点。

（三）注重培养学生团结合作意识

无论科学老师选用何种策略开展课堂教学，学生都需要具备良好的团结合作意识。STEM教育理念的实施需要小学生具备优秀的协作意识，一个人的知识与力量是十分微弱的，只有学生在科学实践活动之中具有良好的合作意识，才能够保证科学教学课堂高效有序运行。

二、基于STEM教育理念的高年级科学课教学设计与应用策略

（一）在新课导入环节渗透STEM教育理念

新课导入是小学生科学课堂开展的重要前提，科学老师需要在正式上课之前做好充分的准备，充分了解小学生的兴趣爱好，整合各个学科知识点，利用多媒体技术设计多样有趣的课件，在教学课堂之中有效融入小学生感兴趣的活动或游戏，充分吸引学生的学习目光，提高其积极主动性。

比如，当小学科学老师讲解“植物之间的相同与不同”知识点时，就可以在课堂之中为学生呈现玉米、水稻、苹果以及松树等各类植物的图片或者视频，同时可以带领小学生一同去校园之中观赏各类植物，充分激发学生学习科学的热情，保证学生积极主动参与教学活动。与此同时，科学老师可以指引小学生在野外发现课堂中没有讲解到的植物，提升学生的观察能力与科学思维。

（二）在课堂教学过程中渗透STEM教育理念

在课堂教学过程之中渗透STEM教育理念，可以拉近学生与理论科学知识的距离。在教学前，科学老师需要做好准备工作，提出与课堂主题一致的简单问题，让学生在课堂上回答。科学老师可以将班级学生合理分组，依据课堂任务分配小组学习任务，每一个小组对自身任务进行积极探讨与总结。

比如，当小学科学老师讲解“生命无法离开水”的知识点时，可以对学习小组提出这样一个问题：“在什么物体之中具有充足的水分呢？”小学生可以在小组之中与组内成员进行探讨，可以对各类植物进行充分的捶打或者挤压，以此对植物之中具备的含水量具有直观的认知。当小学生利用自己的方式解决问题后，科学老师可以进行正确指引，激发学生的发散思维。在整个科学课堂上，老师是一个指引者，运用有趣的科学实践让学生对含水量的知识点进行直观了解，并牢牢掌握各种植物具有的含水量。

（三）在实践活动过程中渗透STEM教育理念

小学科学课教学必须以实践活动作为基础，在科学实践中应用STEM教育理念，可以有效发挥其优势。STEM教育理念是带有先进信息技术的教育模式，其模板之中具有大量的学习资源以及合理案例可供科学老师参考与借鉴。在STEM教育理念下开展实践活动，需要老师对各个实践步骤进行优化处理，指引学生对实践操作积极开展自主探索。在科学实践过程中，小学生需要积极配合老师，并将自身学到的科学理论知识与实践结果进行对比思考，以养成优秀的科学创新思维。科学老师可以将教学内容进行划分，让小学生对实践过程中出现的问题独立思考，从而让小学生更好地理解科学，牢牢掌握科学知识点，提高对科学课的热情。

三、结语

在小学科学课教学中融入STEM教育理念是当前社会与时代发展的必然趋势，也是未来教育改革的必然需求。STEM理念与科学活动的实践性相符，可以有效融入小学科学课堂教学的各个环节之中，其中包括实践活动过程、课堂教学过程以及新课导入过程。在此教育理念下，小学生可以有效发挥自身学习的主观能动性，养成优秀的科学学习习惯与创新性思维，最终增强自身综合素养。在STEM教育理念下开展小学科学教学可以保证小学教学的长期有效性发展，为学生日后良好发展奠定基础。

【甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度课题——“农村小学科学课程教学设计融入STEM教育理念研究”（课题立项号：GS[2020]GHB2565）研究成果】