基于STEM的小学科学高效课堂的构建研究

☉卫忆新

STEM 教育的融合应用，既有效打破了学科间的界限，为学生带来跨学科学习体验，也让小学生的创造力、高阶思维培养和发展得到了良好契机。特别是在构建高效课堂过程中，教师不断解决融合过程中遇到的问题，及时调整教学方案和目标，更是为小学学科全面发展人、培养人奠定可靠基础。因此，教师要积极落实STEM 理念，不断强化实践探究活动，创新教学形式和内容，以信息技术手段结合教学目标构建高效课堂，为小学生全面发展打下坚实基础。

一、STEM 理念在小学科学高效课堂构建中的作用阐述

（一）有利于挖掘学生对科学的探究和学习潜力，促进其全面发展

互联网时代，单纯的课本教学已经很难真正满足学生的学习需求，激发其学习热情，而以STEM 理念为基础的科学教学活动，不仅有效夯实了教材教学基础，同时还增强了教材与生活的接触，为学生构建一个全新的教学课堂，打造一个高效、新颖的教学环境，引导学生自主探索科学技能，提高其学以致用的能力。另外，在STEM 理念的融合发展下，小学科学具有更好的跨学科教育优势，能为学生带来跨学科学习体验，使其在不知不觉中成长为创新型、全能型优秀人才。

（二）有利于本学科教学形式和内容的丰富与完善，推动教学改革

新课改下，小学科学教师顺应“全面发展的人”这一目标号召，不断融合和践行STEM 理念，引导学生从多方面、全方位发展，将课堂打造成培养学生科学素养的重要阵地。同时，在新理念的推动下，教师以教材为基础，以实践活动为辅助，利用信息技术手段不断丰富和完善教学形式和内容，为打造高效课堂奠定可靠基础，为推动教学改革创造良机，让课堂教学更加高效。例如，在《电路出故障了》一课中，教师通过STEM 理念的输入从各个方面来引导学生提出问题，设定方案，选择材料，科学验证，最终得出结论，提高其安全意识［1］。期间，教师在各个环节都可以利用STEM 理念来帮助学生更好地理解和认知，如提出问题环节，教师可以用白板蒙层的方式展示故障小火车的基本原理图，然后在模拟的动态情境中培养学生的科学思维和能力；在设定方案、选择材料环节中，教师运用思维导图，结合学生生活经验，引导学生猜测故障原因并通过播放视频让学生进一步明确检测电路故障的方法，以此来启发学生选定解决问题的方案和材料。

二、基于STEM 的小学科学高效课堂构建的有效策略

（一）精心设计STEM 教学目标，为高效课堂构建奠定理论基础

精准明确的教学目标更有助于教师发挥STEM 理念作用，打造高效教学课堂。教师以教学教材为基础，精心设计每个课堂的教学目标，并以此为参考带领学生开展教学活动，其效果必然事半功倍［2］。例如，在学习《太阳、地球和月球》这一单元时，教师从科学、技术、工程以及数学四个方面分别设计了不同的教学目标。其中科学方面是需要学生了解太阳、地球和月球的天体特征，包括其形状、运行规律等；技术方面则是能够通过合适的材料模拟制作出模型；工程方面是设计制作三大天体的方案；数学方面则是带领学生按照一定比例处理三者间的数据，复制三大天体。教师首先通过图片或视频播放的方式来引发学生兴趣，如宇宙天体的图片或神舟十二号航天员直播视频等。通过这些图片或视频来点燃学生探索科学的兴趣，激发其好奇心，使其自主投入到科学知识的探索和学习中，提高其学习效果和课堂教学实效性。同时，在设计和制作天体模型过程中，教师还可以通过分组合作的方式让学生自己去动手实践，以此来增强学生对天体知识的了解，提高其动手实践能力，达到学以致用的效果。期间，教师可以通过提问的方式启发学生思路，如“我们用同样的数据能复制出真的太阳、地球和月球吗？”“1∶1 的比例真的准确吗？”利用这些问题进一步推动学生对知识的探索，提高其对数学知识的运用和感悟，增强其学习素养。最后，教师在学生的作品展示中以恰当的语言来评价学生的表现，促使学生更好地自我认知，推动其全面发展［3］。

（二）提高教师STEM 专业素养，为构建高效课堂提供师资保障

提高小学科学教师科学素养和STEM 专业能力也是构建高效课堂，落实“全面发展的人”教育理念的重要保障。学校应结合本校教师现实情况，以《STEM教师能力等级标准》为参考尽快建立一套行之有效且完善的STEM 教师认证体系，为高效课堂建设提供师资保障［4］。同时，学校还要积极打造线上线下STEM 教师培训体系，以理论加实践的方式，有的放矢地培养小学科学教师的科学素养和STEM专业能力。学校之间也要加强沟通与交流，以教师共同体为媒介充分发挥优秀教师的领导作用，通过研讨会、研修活动、专业化研究工作室等方式来推动小学科学教师在STEM 理念方面的专业化发展，推动各校间优秀教师思想交流和借鉴，丰富教学经验，促进教师团队不断提升跨学科整合能力和教育能力，为打造高效课堂奠定师资基础。除了教师自身素养的提升之外，在课堂上发挥教师作用也是极为重要的，特别是小学生对科学探索缺乏正确方法和认识，必须要由教师引导才能有效掌握相关技能技巧。

（三）充分利用多媒体教学资源，为高效课堂发展提供助力

随着信息技术的不断更新升级，小学科学教师可利用的教学资源和手段也越来越丰富，以电子白板技术为例，教师通过电子白板技术的交互性促进师生交流互动，提高小学生参与实验的积极性，也为激发课堂活力提供有效助力［5］。举个例子，在开展《观察一棵植物》的教学活动时，教师利用幻灯片或视频的方式为学生展示植物的生长和结构，让学生更好地了解植物，继而提高学生学习的积极性和主动性，使其在不知不觉中学会知识，掌握科学技能，提高科学素养。同时，多媒体技术的直观性也能有效降低科学知识的难度，让学生更好地理解和记忆相关科学知识，提高学习自信心和课堂参与积极性，让课堂真正“活”起来。例如，在讲解《不同的季节》这一课时，教师利用多媒体播放一首《四季歌》“春天草出头，夏天树盖头，秋天麦浪随风摆，冬天大雪盖地头……”学生听到春夏秋冬就知道是关于四季的歌曲，教师以此为基础提出问题，引导学生去思考、去探索，指导学生了解四季的变化。教师还可以通过多媒体播放一些四季的小视频或图片，来启发学生认识和了解地球公转带来的有趣现象，提高学生对四季的认知。学生在教师的循循诱导下，不仅能更好地观察和学习教材知识，还能产生探索自然的兴趣，提高其科学探索自主性，为提升教学质量、增强教学实效性发挥主体作用。

在STEM 理念的推动下，科学教学的实践性、动态性更加强烈，教师以此理论为基础联系实际，帮助学生搭建知识框架体系，并积极创新教学观念和方法，推动小学生科学素养发展。同时，教师以多样化教学手段来渗透STEM 理念，既有助于提升学生课堂参与的积极性和自主性，同时也对降低科学知识难度，提高学生学习效果有显著效果。学生在教师的引导、启发下建立大知识观，并以跨学科学习体验的方式实现深层次学习，为其高阶思维、创造创新能力的发展奠定基础，为高效课堂的构建提供保障。