基于STEM的小学科学课堂结构初探

摘要：随着我国新课程标准深入发展，传统课堂结构得到创新完善，在提升教学综合质量基础上，可有效培养学生核心素养，符合当前教育最终目标。本文通过对基于STEM的小学科学课堂结构初探进行分析，以期为创新完善当前小学科学课堂结构，提供行之有效的理论参考依据。

关键词：STEM；小学科学；课堂结构

小学科学课堂为学生打开科学探究世界的窗，在其中用科学视角看世界的变化与美好，传统教学模式如同蒙在科学之窗上的纱帘，无法让学生探究到科学本真所散发出的夺目光芒，为此小学科学教师越发意识到原有课堂教学结构局限性，期许通过课堂结构创新与完善，更好落实新课程标准，提升教学综合质量。基于此，为了使小学科学课堂教学更富成效，探析STEM课堂教学创新实践方略显得尤为重要。

一、 探析STEM内涵

STEM作为先进有效的教学模式始创于美国，引导学生在科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）课堂教学，掌握科学认知世界、探索世界、解释世界、改造世界的核心素养，用这些能力高效解决现实问题，为创新提供不竭动力，STEM就是培养学生创新能力的有效方略，其应用价值可见一斑。我国STEM教育发展较晚，在《教育信息化“十三五”規划》中，教育指出用信息技术推进探索STEM教育进程，使学生核心素养得以提升，为培养优质人才夯实教育基石。

二、 分析STEM课堂结构在小学科学课堂上的创新落实方略

通过对STEM教育内涵进行分析可知，该教学模式具有极高应用价值，可以有效弥补我国传统教育模式中，以教师为主体，单一传授书本知识的教育缺失。其中，小学科学教学作为STEM科学教育重要落实载体，教师应秉持与时俱进精神，思考有效教学结构优化方略，凸显STEM教育价值，提升学生综合素养。

1. 创设教学目标。以小学科学（科教版）中“沉和浮——造一艘小船”为例，教师应在课程开始前，向学生说明本节课教育目标是造小船，造船方法、所需材料、如何建造等具体问题，需学生展开思考，规划造船设计方案，根据现有条件，优化配置实践资源，为高效完成教学创设目标奠定基础。在落实教学目标过程中，学生需要对船的结构进行分析，了解其设计方法与建造工艺，用数学方法计算船体结构，这期间学生需要自主分析、总结、探究造船资料，借助信息技术、模型、图纸等资源，为实践做充足的准备。其中学生在探析过程中进行设计、计算、结构分析等实践过程，就是有效落实STEM教育模式的过程，使学生在科学、技术、工程、数学方法加持下，更加高效的落实小学科学教学目标，同时达到提高学生综合素养的教育目的，符合新课程标准教育创新变革要求，凸显素质教育价值。

2. 实践教学目标。教学目标是有效构建教学结构的开端，在教学目标指引下，学生可明确学习方法，积极准备课堂教学实践资料，逆转传统教学模式中学生被动接收课堂教学内容的消极现象，使学生在教学目标指引下，得以积极参与到课堂实践过程中，与教师形成高效互动，为提升课堂教学质量营建良好氛围。在小学科学课堂结构中，教学目标实践尤为重要，关乎科学知识与学生交互情况，为此教师应积极秉持STEM教学模式，引导学生用科学视角，优化设计实践方略，使实践材料得到充分运用，在精准计算下赋予材料新的生命。例如，教师在进行“制作我们的小乐器”教学时，有的学生依照教学目标准备了葫芦，有的学生准备了脸盆和布，有的学生准备了树枝与鱼线，同时搜集整理了乐器制作工艺流程，计算乐器制作比例，为实践教学目标奠定基础。在实践过程中，为了使STEM教育模式得以有效落实，教师可在课堂实践结构内，启动小组合作学习模式，可将具有相同实践目的的学生整合成一组，在组内进行设计、计算、探讨，提高乐器制作效率，使科学知识在STEM教育理念下得以有效落实。

3. 评价实践结果。评价可有效升华教学结构，当课堂教学实践接受后，教师可引导学生进行互评，在STEM教育理念下，小学科学教学评价更具科学性，转变以往教学过程中仅以教师为主体，进行总结式评价的单一化评价现象。在新课程标准引导下，将评价主体地位交给学生，例如针对学生在“动物——我的观察研究”结果进行评价，使学生通过互评，提升科学审视具体事物的能力，在与学生进行分析与探讨的过程中，明确自身科学设计、理解、计算、实践、创造等不足之处与优势，教师通过总结学生之间互相的评价，了解学生在科学学习过程中存在的问题，以此为基础，对科学知识进行集中讲解，消减课堂教学冗余部分，确保课堂教育内容与学生学习需求可产生共鸣，使学生科学能力在教师点拨下得以提升，达到通过评价升华小学科学课堂结构的目的。

4. 进行课堂总结。介于STEM教育理念下，课堂由科学、技术、工程、数学这四个概念构成，为此教师应在课堂总结环节，以这个概念为基础，对学生学习成效进行总结。以学生在“形状与结构——设计建造我们的桥”的实践结果为例，有的学生具有丰富的想象力，却在计算环节过于疏忽，造成桥工程结构衔接处出现问题，造成桥承载力过低；有的学生因设计材料准备的较为充分，在实践过程中做到了建桥小比例还原，其技术、工程施工尚优，却存在设计不足的问题。通过课堂总结达到提升学生综合素养的科学教育目的，使STEM教育理念在小学课堂教学结构中得以高效落实。

三、 结束语

综上所述，为使STEM教育理念在我国小学科学教学创新过程中有效落实，教师应将课堂分为创设教育目标、课堂实践、评价、总结四个环节，为落实STEM教育理念提供途径，在有效落实科学知识基础上，达到提升学生综合素养的教育目的。

参考文献：

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作者简介：俞积斌，福建省龙岩市，连城县实验小学。