如何基于STEM教育理念开展小学科学教学
2022-11-17徐新强
徐新强
小学科学是一门基础学科，会对学生的综合素养产生极大的影响。在STEM教育理念的影响下，小学科学教师需要调整课堂教学方案，重视对多个学科知识的融合，以课程内容为教学核心，加入更多相关的素材和实践资源，为课堂教学质量的提升提供更多帮助和支持。
具体来说，教师应重视资源的整合与筛选，适当增加实践活动，从教材入手设置项目任务，调整课堂教学结构，逐步提高学生的各项能力，包括学生的科学素养和综合能力。
一、STEM教育理念与科学课程融合的原则
1.重视前期的资源整合与筛选工作
全新教学理念下，教育教学需要重视各种学科的融合应用。在科学学科的教学中，教师需要从培养学生思维能力的角度出发，基于教学内容选择其他学科的知识，寻找更多的教学资源和素材。需要注意的是，教师所选择的素材应当符合学生当下具备的能力，能在培养学生思维能力方面提供更多帮助，同时还需采用多种不同概念的呈现方式，让教学过程变得更加生动和有趣。
2.提高实践教学的力度
相对于抽象的理论知识来说，小学生更喜欢参与到实践活动中，感知和体会科学知识。因此，在跨学科整合教学资源时，教师应结合教学内容积极开展不同类型的实践活动，让学生参与到对知识的分析和探究中。转变教学形式可显著提高学生的创新思维能力和自主思考能力，使其能在实际操作过程中发现自己的问题和不足，进而灵活运用所学知识解决问题，实现能力和素养的同步提升。
二、STEM教育理念下小学科学的教学策略
1.解读教材，布置项目任务
在STEM教育理念下，教师可结合教学内容设置不同类型的项目任务，细致解读教材内容，确定明确的学习目标，让学生能有针对性、有目的地学习科学知识。在参与项目任务的过程中，学生能灵活运用所学知识解决问题，科学素养和综合能力都会得到显著提升。
例如，在教学“盐和糖去哪了”时，从教材中展示的糖和食盐入水会溶化，但石子却不会这一现象入手，开展一系列的探究活动，让学生去分析和探究物质溶化的条件，由此分析和掌握物质溶解的知识和现象。因此，在本节课的教学过程中，教师就可结合教学内容布置项目学习任务，要求学生利用该节课的知识完成项目学习。在上课时，教师可为学生展示多个不同的实验材料，如放大镜、食盐、搅拌棒、石子、块状红糖等，同时还需提供三个装有清水的透明杯子。准备好材料后，教师就可鼓励学生进行科学实验，引导学生将不同的材料放入水中，并观察其在水中的情况，同时还需进行搅拌，并等待一段时间再观察现象。在参与这一实验的过程中，学生能初步认识和了解溶解的概念和现象，产生充足的探究欲望，从而提高学习效率和科学探究能力。
2.围绕STEM，调整教学结构
在STEM教育理念下开展科学教学，教师需要始终围绕STEM构建出完善的教学框架，让学生能在课堂中顺利完成学习任务，积累充足的知识。在正式教学前，教师需调整课堂教学结构，将其作为教学中的统领，结合科学知识和教学内容调整学生的学习思路，保证科学教学的有序开展。
首先，教师需结合教学内容设置学习任务，并引导学生运用知识和经验设计科学实验。在学生参与实验的过程中，教师可适当融入数学知识，增加教学的趣味性和多样性。例如，在教学“固体的融合和分离”时，教师就可让学生利用手中的工具去测量固体混合前后所占用的体积、质量关系，并引导学生利用所学知识进行合理解释。
其次，教师可灵活运用学生积累的生活经验，适当调整和优化任务标准，让学生能在学习的过程中整合多学科的知识，设计出更合理的实验方案。
最后，教师可将学生分为多个小组，共同评估实验方案，围绕设计思路进行验证，以此发现其中的不足之处，并采用切实可行的方式加以改进，提高学生对知识的综合运用能力与科学素养。
3.设置多个环节，提高学生科学素养
（1）引出任务
在STEM教育理念下开展科学教学，教师需要利用设計、工程的特点分析并解决问题。因此，在提出项目任务后，教师可以借助多媒体技术展示各种故事、图片等素材，创设出充满探究性的教学情境。
例如，在教学“点亮小灯泡”时，该节课的任务就是让学生利用导线、开关和小电池制作一个简单电路。要想点亮小灯泡，就需要形成闭合电路，并利用开关进行控制。因此，教师可以生日为主题设计教学情境，并引出该节课的任务是为过生日的同伴点亮小灯泡，以此激发学生的学习热情。
（2）分解任务
对小学生来说，有关电路知识的学习具有一定难度，因此，教师需引导学生调动自己已积累的生活经验，即插电就能完成任务，由此入手引导学生根据这一思路进行任务的分解，生成多个不同的子任务，与学生一起探索影响小灯泡点亮的各种因素。
总而言之，小学阶段正是培养学生各项能力和素养的重要时期，教师需从STEM教育的角度入手，整合多种教学素材和教学资源，通过解读教材设置项目任务，调整科学教学的结构，同时还需设置多个不同的环节，让学生在参与的过程中顺利消化知识，实现综合素养与科学素养的同步提高。
