STEM教育理念下小学生科学创新思维的培养

2022-03-16陈莉江苏省泰州市姜堰区南苑学校225500

教学管理与教育研究 2022年4期

陈莉（江苏省泰州市姜堰区南苑学校 225500）

小学生的科学创新思维培养可基于不同学科类型达到相应的培养教育目标。在小学这一启蒙教育阶段，更需要教师基于引发学生兴趣、提高实践教学质量的目标，引入多方面资源素材进行应用。跨学科整合的教育理念有利于帮助教师打破独立课程教学的思维局限性，基于学生创新思维培养的宏观目标引入相关课程的教学资源，通过整合优化，为科学创新思维能力的培养提供支持。

一、STEM教育理念的内涵分析

STEM教育理念具有典型的综合性特征，主要强调将科学、技术、工程、数学四方面学科的相关理论知识和实践教学素材基于部分主题性课程的实践教学和理论创新教学实现融合应用或筛选应用。此种教育理念在应用的过程中，对教师的跨学科资源整合能力也提出了非常高的要求。教师需要结合具体课程的目标要求分析科学、技术、工程、数学课程或相关专业之间的内在联系，并且筛选适当的资源素材，为相应的主题性课程教学提供服务和支持。从科学创新思维能力培养来讲，这方面能力的培养对教学资源的需求正是趋向于多元化和创新性的。因此，意味着这一教育理念与小学阶段相关课程教学组织的融合符合科学课程教学中创新思维能力培养的主观需求，能与小学阶段学生的身心发展特征匹配。

二、STEM教育理念与科学课程教学融合应用的原则

1.注重前期的教学资源整合筛选

由于新型的教育理念强调的是跨学科背景下的教学资源整合应用。因此，教师在开展小学阶段的相关课程教学时，需要基于创新思维能力培养，找准具体课程教学组织的过程中能够应用于创新思维能力培养的合理教学素材与资源。教师需要分别从创新思维培养的技术特征与其中蕴含的逻辑思维模式等多方面进行分析和观察，确保所选取的跨学科教学资源能够充分为相应学科教学中学生创新思维的培养提供服务和支持。另外，教学资源的整合和筛选过程中，应当注重选取不同呈现形式的教学资源和素材，最终促使具体课程的整体教学过程更加生动，同步达到针对性培养小学生创新思维能力的目标。

2.注重教学实践力度的加大

相对于独立而抽象的理论知识学习，对于小学生来说，在实践过程中感受和体会相关学科知识的生动性和应用价值能够给小学生留下更加深刻的印象。因此，教师在基于跨学科资源整合应用时，也应当适当加大实践维度素材资源的挖掘与整合，力求将具体课程的教学过程转变为问题探索或实践活动的参与过程。这种教学形式上的转变对于激发学生主观上的自主思维、培养学生的创新思维能力也具有非常重要的作用。参与实践的过程有利于使小学生感受自身在科学知识学习过程中的问题和不足，将发现和解决实践中的具体问题作为自己学习科学知识的重要动力，发散个人思维，达到更好的科学课程学习效果。

三、基于STEM理念培养学生科学创新思维的有效策略

小学阶段的课程教学内容虽然具有启蒙性的特征，但整体的课程教学过程都是从理论到实践逐步推进和完善的过程。从小学生的学习能力和创新思维培养方面来讲，教师基于STEM教学理念开展具体的课程教学时，可借鉴陶行知提出的“教学做合一”宏观教育理念，将课程的教育教学过程转变为基于理论教育与学习逐步走向实践的过程。

1.通过科学的问题设置激发学生的创新思维

对于小学生来说，具体问题的探索发现过程较之固定而枯燥的理论知识教学过程更加具有吸引力。因此，在资源整合背景下的教学模式组织过程中，教师也可以通过提出一个具有发散性的具体问题为各方面教学资源的整合利用提供契机。同时，具体问题的思考和探索过程也更能够激发主观兴趣，使其积极调动个人思维，通过自主思考寻找答案。教师只需要在教学组织过程中结合具体的科学课程教学内容选取适当的问题进行设置。以小学阶段的科学课程教学为例，此课程对于跨学科教学资源具有很高的需求，科学问题的探索和科学实验的组织实施都需要教师在教学引导的过程中引入多方面跨学科资源进行教学组织和实践。教师可选取科学课程中《电路出了什么故障》课程教学主题，实现学生科学创新思维能力培养的目标。这部分课程教学融合科学知识、数学中的逻辑思维知识等知识内容。在整体课程教学组织中，教师可以用具体的问题和实践现象相结合的模式引导学生对课程所涉及的知识内容进行学习和了解，实现培养学生创新思维能力、掌握科学的问题解决方法的目标。

2.通过情境创设，引导学生的科学思维能力培养

科学思维能力是需要循序渐进进行积累和培养的一种能力。对于小学生来说，若能将能力培养融入具体的实践情境，则小学生理解相关问题的逻辑关系的便捷性就会更进一步加强。这也有利于小学生对于相关的知识学习留下深刻的印象，并且在情境创设的实践中达到科学思维能力培养目标。例如，在小学数学课程的教学中，《角的度量》方面的知识内容就具备非常典型的实践性。教师可将课程教学的过程转变为实践活动的组织过程，在教学的过程中引入工程方面的理论知识，将工程项目推进应用中角度度量的实际问题作为教学情境进行创设，使学生感受数学知识与工程技术方面知识的紧密联系。另外，当数学知识的学习融入工程项目任务的情境后，有利于激发出学生基于思考和实践完成目标任务的积极性。当工程技术方面的知识和情境与数学课程的组织教学实现融合后，能积极引导学生基于具体的工程项目任务对角的度量方法和度量准确性提升的策略进行思考和分析，提升小学生实践学习能力。

3.应用探究式教学模式，全方位培养学生的科学思维创新能力

探究式教学模式强调的是将学生的主体地位引起充分的重视，设置一个具有综合性的具体项目任务，由学生通过自主思考和分析，找到完成任务的具体解决方案。教师在具体的实验主题和项目任务确认的过程中，需要针对项目环节所涉及的知识内容进行全方位的分析和了解，确保项目任务完成的过程中需借鉴工程技术、科学、数学等多方面的知识内容，以便通过完成任务的过程培养学生跨学科整合资源信息，并利用科学的创新思维过程解决问题的能力。在具体的实践任务项目方面，教师可选择如设计具体的建筑模型或规划有限的土地应用方案这类具有综合性，且能够应用到数学科学等多方面知识的任务由学生自主探索完成。