STEM 教育模式与小学科学的融合方法

2022-03-03福建省南安市第三小学傅冬梅

新课程教学(电子版) 2022年7期

福建省南安市第三小学傅冬梅

科学与学生的日常生活有着非常密切的联系，科学知识能帮助学生正确认识世界，尤其对小学阶段的学生而言格外重要。小学阶段的学生正处于认识世界和感受世界的阶段，他们对身边的一切事物都充满了好奇心，这正是学习科学的最佳时期。教师应该正确的把握小学生的这一心理特征，及时开展科学教学。在现阶段的小学科学教学中，教师更偏向于经验讲解和结果评价，而忽视了实践教学。这就导致学生在学习科学这门课程时，虽然掌握了一定的理论知识，但由于缺乏与之相对应的实践课程的学习，导致学生在学习的过程中感到迷茫，不能正确理解其中的科学知识，在生活中遇到相关的问题时，也不能通过自己所学的知识来很好地解决，无法体现出小学科学教学的实践意义。

一、STEM 课程教育模式的内涵

所谓的STEM课程教育模式，其实就是科学、技术、工程以及数学这四门学科结合的跨学科综合教育，这一教学理念在20世纪90年代由美国的教育学家提出，经过了三十余年的不断更新和完善，已经在美国甚至全世界得到了广泛的传播。STEM课程教育模式与我国传统的教学模式相比，更加注重课程学习的实践性，主张教师带领学生展开实验教学，将课本中的理论知识通过实践加以证明，以此实现学生对学科知识的更深层次的理解。除此之外，STEM课程教育模式强调每一门学科都不是独立存在的，应该将各个学科结合起来，寻找其中的共通之处，展开跨学科的交叉学习，培养学生的高阶思维能力，帮助学生更加全面地掌握知识。

二、STEM 教育与小学科学教学融合的必要性

近些年来，随着STEM课程教育模式的不断推广，为我国义务教育阶段的教学带来了十分积极的推动作用。但经过实践教学的发展，可以看出STEM课程教育模式也并不是适用每一个阶段的所有学科。STEM课程教育模式与传统的教学方法相比有着许多不同之处，将会对小学教师的教学带来很大的冲击，同时能带给学生完全不同的学习体验。STEM课程教育模式强调的实践学习、户外学习、融合学习等教学理念，都能与小学阶段的科学教学完美契合，因此，STEM课程教育模式与小学科学教学的融合将会获得很好的效果。在教学过程中，教师应该展开积极探索，用更加适合的方式将STEM课程教育模式融入学生学习科学的过程之中，致力于小学科学教学水平和教学质量的不断提升。

三、STEM 教育与小学科学教学的融合途径

（一）应用多媒体展开科学教学

近些年，随着我国科技水平的不断提升，越来越多的现代化科技设备在小学阶段的课堂教学中被广泛的应用，多媒体技术的加入推动了小学科学课堂教学质量的提升。科学是一门探究自然界各种现象的综合性学科，其中许多知识都是十分抽象的，而且由于各个知识点之间的关联性不强，学习内容较为分散，对小学生而言是一门较为困难的课程，学习难度比较大。为了解决这个问题，教师应该充分应用多媒体技术和互联网上丰富的资源，帮助学生降低学习难度，通过正确的引导让他们更好地理解科学知识。在小学科学的实际教学过程中，会遇到无法进行实验操作的问题，这些问题一般是微观的或是宏观的知识，如雨水的形成原理、宇宙中天体的运行规律等，这些内容都是十分抽象的，而且无法进行实验操作，教师就需要借助多媒体技术，通过一些软件来进行模拟操作。教师在STEM课程教育模式的指导下，将其中涉及的物理、地理、天文知识结合起来，实现不同学科之间的交叉学习，让学生对教材中的知识有更深层次的理解和掌握，同时有利于培养学生的科学素质。

（二）发现生活中的科学

科学是一门与学生生活息息相关的学科，教师在教学的过程中，一定不能脱离学生的实际生活，要将教材中的知识与学生的日常生活结合起来，同时要引导学生去发现自己身边的科学知识。在科学的发展历史上有许多这样的案例，牛顿通过思考苹果为什么掉落在地上而发现了万有引力，科学家通过研究蝙蝠敏锐的听觉而研发出了超声波技术等。教师可以首先为学生讲解这些案例，激发学生对科学这门课程的学习兴趣和热情，从而使他们在日常生活中主动观察一些科学现象，思考其中的道理。例如，教师可以为学生布置观察作业：为什么在有大风吹过的时候，家里的窗帘会被吸到窗外？学生带着这个问题进行观察之后，再学习流速与压强之间的关系，将会获得更加深刻的理解。同时，这样的教学方法很好地体现了STEM课程教育模式中强调的在实践中学习，对小学科学课堂教学质量的提升有着积极的影响。

四、STEM 教育在小学科学课堂上的实践案例

STEM课程教育模式在小学阶段高年级的学生身上往往可以得到更加显著的效果，相较于刚刚进入小学的学生，六年级的学生经过了一系列的学习，已经拥有了相对完善的知识体系，并且掌握了一定的学习方法，具备一定的自主探索能力和动手能力。在教师的正确引导之下，六年级的学生能相对轻松地展开实践学习，对问题的思考也更加全面、透彻。

本文以小学科学教材中“冷热水中的墨水”实验为例，对STEM课程教育模式在实际教学过程中的应用方法进行简要的讲解。

首先，教师应该在课堂上对学生进行分组，讲解本次实验的操作步骤，引导学生观察实验结果。“冷热水中的墨水”实验所需要用到的器材十分简单，仅仅需要两个玻璃杯、同等质量的冷水和热水和一瓶墨水即可，十分适合在课堂上开展实验。学生将冷水和热水分别倒入两个玻璃杯中，再向其中滴加等量的墨水，然后观察两个玻璃杯中所出现的现象。在实验开始之前，教师可以引导学生以小组为单位展开讨论，提出自己所认为的最有可能出现的现象，并解释自己这样理解的原因，这一过程有利于培养学生的团队意识，同时能提高科学课堂教学的活跃度和氛围感。

当实验开始时，教师要对学生进行观察，目的是防止学生在使用热水的过程中被烫伤，也是对学生的实验参与度进行一个简要的了解。实验是以小组为单位展开的，教师要指导学生共同合作，在相互帮助中完成实验，讲究团队精神，实现共同学习、共同成长的目的。

在实验结束后，教师可以邀请几名学生进行分享和展示，介绍自己小组获得的实验结果。在这一环节之后，教师再对实验的原理进行细致的讲解，即由于热水中分子的运动速度要高于冷水，所以滴加在热水杯中的墨水能更快地扩散，迅速与水融合。除此之外，教师要引导学生对实验结果进行拓展性的思考，例如，当学生在运动的过程中突然扭伤了，我们应该使用冷敷还是热敷？通过这样的方法，教师不仅能对学生课堂学习的成果进行检验，还能帮助学生在实践的过程中掌握知识，是STEM课程教育模式与小学科学教学融合的最好体现。

在课堂教学结束之后，教师要对本节课的教学成果进行反思，思考其中存在的不足之处，教师团队中也要展开积极的交流与沟通，分享自己在STEM课程教育模式中所获取的经验和教训，共同总结在今后课堂教学中需要注意的问题，为STEM课程教育模式与小学科学课堂教学的融合打下坚实的基础。