STEM教育理念背景下学生自主学习的支持策略

倪仁英

科学是对小学生开展综合素质教育最为重要的学科之一。小学科学课程要求学生对科学知识有一定程度的了解和熟悉，并使其学习兴趣能够得到稳步提升，引导学生探究发展，最终实现学以致用，学会利用科学知识解决实际问题，拓展应用水平。笔者发现，学生在自主学习科学的过程中，在提高自主学习能力和运用方面存在着一些问题

一、学生自主学习分析

叶圣陶先生曾经说过：“自主学习本领是用之不竭的能，储能就要储这样的能。”然而，纵观现在学生学习科学的过程，他们在自主学习能力方面存在着诸多的困惑。

（一）自主预习能力差

很多时候，教师的课堂教学任务完成效率低，很大原因在于学生不会主动预习。预习一般发生在课前，所以很多学生认为只有教师布置了，才需要预习;而对于如何有效地进行预习，他们也是一知半解，大部分学生甚至认为预习就是把学习内容看一遍。这样流于形式的预习，效果可想而知。

（二）难以确定目标

调查发现，大部分学生认为自主学习的目标基本来自科学教材，部分学生把教师布置的任务作为自己的学习目标，还有少部分学生不清楚学习科学的价值是什么。这就对学生自主学习产生了一定的影响，导致学生无法确立自己的自主学习目标，演变成后来的一味接受。

（三）自主學习效果差

学生自主学习科学的时候，学习对象主要来源于科学教材上的内容。教材基本上都会将实验的过程以文字或者图片的形式呈现，学生按照教材上的介绍按部就班地接受，根本没有自己的思路。这对小组间的合作学习也是非常不利的，效果差，长此以往，学生难以形成自主学习的策略和模式。

（四）自主总结能力弱

学生的自主总结能力主要是根据自己所学内容，分析整理概括，内化为自己的知识。然而，通过问卷与访谈得知，很多学生没有总结知识的习惯，认为这需要教师辅导或者提供;部分学生不善于分析原因，没有总结知识的能力，更有甚者认为不需要总结，此现象反映了学生自主总结能力的薄弱。

二、STEM教育理念在学生自主学习中运用的意义

STEM教育理念是一种新科技的产物， S是Science——科学，T是Technology——技术，E是Engineering——工程， M是Math——数学。STEM将科学、技术、工程和数学集合为一体，也融合了这四门课程的核心，形成了新的教育理念。小学科学自主学习是指学生主动地选择学习内容、自主地确定学习目标完成既定学习任务的一种能力。把STEM教育理念运用到小学科学自主学习中，以学科整合的方式去学习，能更好地实现这一目标。STEM教育理念的不断发展与推广，引导学生自主探索身边的事物，发现周围世界的不同，以更好地适应时代的发展，不断更新所学，提高自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，提升自己的综合应用能力。这对提高学生的创新能力与自主学习能力有着重要的意义。

三、STEM教育理念背景下学生自主学习的支持策略

在小学科学课堂教学环节，无论是问题的提出还是问题的解决，创新课堂教学就是利用STEM教育理念充分发挥学生的主观能动性和积极性，把对各种问题的看法和见解置于互动环节中，以“用”“玩”“研”“评”来提升构建科学知识体系的思维，从而让学生在轻松理解掌握科学知识的同时，学习满足感和趣味感得到认同，为今后自主地学习科学知识打下坚实的基础。但是，如何利用STEM教育理念提升小学生自主学习科学的水平和能力，是亟须解决的关键问题，本文就此提出一些建议和解决措施。

（一）以“用”促学，确定具体的教学内容

首先，教学内容的选定要始终与“用”相融合。鉴于小学科学实用性强的特点，在实际教学环节应将其充分体现出来，这就离不了STEM教育理念的有效运用。当前大多数小学生都认为学习科学难度较大，无休止地重复知识的获取、处理以及利用工作，不断学习晦涩难懂的课程内容，总是让人感到枯燥无味，难以激起学生学习的兴趣与主动性。为此，教师在制定教学内容过程中应充分考虑“用”这个重要因素，让学生深刻体会到科学的实用价值及其在日常生活中所发挥的作用，让学生意识到学习科学的好处，从而促使他们自觉地把学习和掌握有关科学知识作为将来融入社会的“敲门砖”。比如，平时学生买食物一般只看包装袋上的生产日期和保质期两个信息，很少会留意配料表。他们学习了四年级科学《食物包装上的信息》一课后，就会自觉地留意配料表上的信息，了解这种食物的营养价值，其是否对身体有益，是否值得购买，等等，这充分体现了把所学知识应用到实际生活中，学以致用。

其次是面向生活，围绕“用”开展具体教学。在开展社团教学时，教师应当融入STEM教育理念，把现实生活作为切入点。就拿机器人这一科学知识的教学来说，教师应当从机器人的实际应用出发，让学生对机器人及其应用有个具体的认识和了解，并适时向学生展示实物，最好是日常生活中能够接触到的诸如扫地机器人、投篮机器人、无人机等等。这样，学生实际用起来就不会太陌生，探究起来也会“驾轻就熟”。接着就是实际应用问题，比如在怎样合理有效操纵好投篮机器人教学中，就可以将学生分成若干组，让各小组学生轮流操纵投篮机器人以完成一定范围的投篮任务。还可以开展竞赛，在规定的时间内，看哪一组学生完成得又快又好，让学生在具体应用操作中体验收获，从而激发其认识了解小学科学的兴趣，带动课堂气氛。这样的教学内容安排，无疑是以“用”促学的典范。

（二）以“玩”助学，培养学生的学习兴趣

“兴趣是最好的催化剂”，兴趣能使人的主观状态迸发出无穷的活力。在小学科学课堂教学中，应把增强小学生学习科学的兴趣作为切入点，完善教学活动的新颖性和拓展性，创设真切的教学情境，让他们对学知识产生浓烈的兴趣，从而利用这种兴趣培养不可多得的学习自主性，丰富自我思维能力。对于小学科学知识的掌握而言，如果一味地填鸭式灌输，一方面学生很难透彻地理解教学内容，另一方面会不由自主地产生某种厌烦排斥心理，这种影响往往是潜移默化的。在开展教学活动中，教师应充分地把STEM教育理念融入其中，让学生在兴趣中体验科学知识的魅力。

对于学生而言，如果只是简单地告知他们科学知识如何如何关键重要，要求大家如何如何认真学好这门课，通常所达到的效果并不明显。这时就需要反其道而行之，有针对性地提升科学知识的趣味性，找一些有吸引力的事例开展教学，这门课自然而然地就会成为香饽饽。比如在一年级科学《观察叶》的教学过程中，在让学生了解和认识叶的过程中，书本上的介绍已经不能完全满足学生实践辨识的客观需要，还涉及更多相关知识的拓展，包括植物叶子生长的条件和过程、季节的变化对植物叶子的影响以及对植物叶子的大小、形状以及颜色的全面掌握和理解，等等。这就需要教师利用STEM教育理念，带领学生走进大自然，把丰富多彩的各种植物叶子作为拓展知识的着眼点，让学生在玩中学、在学中玩，在对秋天的植物叶子为什么会落、植物叶子的色彩为什么多种多样等肉眼可见场景的了解中，进一步深入拓宽知识面的探究。这样，学生追求科学知识的热情自然会随之而来，越发高涨，探究思维的目光也会越发开阔，小學科学的教学目标自然就会顺利实现。总而言之，在“玩”中对学生进行枯燥知识的传输，真正地让学生在“玩”中有所收获，以“玩”助学，可使得学生对小学科学课程的兴趣有增无减。

（三）以“研”探学，提升学生的创新思维能力

探究的开展是小学科学课堂教学进行“以研促学”的中心。也就是说，将小学科学理论知识与实践操作技能以“探究”的形式呈现，通过课堂教学的创新，使得教与学都能够围绕探究来开展，从而在探究中不断地强化和提升学生的自我综合素质，对于有效培育他们的自我创新思维能力是十分有益的。所以，教师在日常教学中，应积极利用SETM教育理念，融探索与学习为一体，让学生的自主学习能力和水平在探究中逐步得到提高。以三年级科学《它们吸水吗》一课的教学为例。很多学生都知道不同材料在吸水方面的变化肯定会有所不同，但对其原理仍然一知半解，这就需要以具体的肉眼可见的实验操作作为支撑，因而深入的研究和探索此时就显得异常重要。在具体的实验探究中，我们可以在四种不同的材料——金属、纸、木头、塑料上分别滴上几滴水，仔细观察就会发现四种材料上水的变化迥然不同，纸和木头吸水会更快些，吸水会更充分，而金属和塑料的吸水效果则不佳。而这种具体的动手实践操作环节，必然引起学生思维的拓展，对包括各种材料的吸水程度、吸水时间快慢以及水到哪里去了等等开展不断探索。这时，如果把探索性的STEM教育理念融入其中，让学生自己选择需要测试的材料，制定判断的依据、明确实验的标准等，不但有利于进一步扩大学生对知识储备的追求，还可对其创新思维的推动和提升起到“立竿见影”的效果。

（四）以“评”推学，促进学生完善自我

传统的教学评价大多重视结果，忽视过程，同时评价标准相对过于单一，知识构成也比较单一。对兴趣与特长各不相同的学生来说，不但公平性无法实现，其真实的能力也难以得到充分体现。特别是课改后，素质教育已经提上了议事日程，小学科学课程作为提升学生素质的主要构成部分，因其综合性、实践性以及专业性的特点限制，其教学评价更需呈现多样化，才能够达到教学目标。比如在课堂教学环节，应当把学生的评价和自我评价摆在首位，融入STEM教育理念，真正让学生参与其中，并通过合理有效的评价，让学生在综合知识的拓展中得到融会贯通，取长补短，找出自身的短板和不足，并就其缺点展开反思，真正地让其自我科学核心素养有所提升和发展。在课堂教学评价环节，尤其要注重对学生的多种知识融合学习进程与结果的评价，教师应依据具体情况和具体问题具体对待，使得教学评价更具针对性，更有目的性。

如在课堂教学中我们经常采用一些鼓励性的方法，从简单的“你真聪明”“你真了不起”，到激励学生思考的“你的想法真独特，连老师都很佩服”“你可真是一个了不起的思考家”等，以引发学生探究的欲望，充分发挥评价的鼓励作用。实际上，教学评价过程就是STEM教育理念融入的过程，利用评价能够让学生对自身掌握知识的情况和不足之处有个准确客观的了解，同时也有助于教师及时结合实际评价情况，发现问题解决问题，适时改进有关教学设计，促进课堂教学质量稳步提升，真正地让学生在“评”中不断改进和自我完善。

综上所述，小学科学课程要求学生在对科学知识有一定了解和熟悉的基础上，合理融合运用各种知识处理和解决一些日常生活中的现实问题。在小学科学课堂教学环节，需充分运用“用、玩、研、评”等创新教学方法展开课堂教学，并将STEM教育理念及时全面应用于教学活动，充分地把综合学科理论知识与实践操作活动有机融合，让学生的学习兴趣与主动性得到充分发掘，使得小学科学课堂教学的效率和效果获得质的飞跃，有效地实现课堂教学的最终目标。