STEM教育理念在小学科学中的应用

陆健红

STEM教育是把科学、技术、工程、数学四大学科融合起来的课程，旨在培养学生的STEM素养，学科融合是其显著特征，创新素质是其核心素养，STEM属于一种大融合教育理念。STEM教育起源于美国，而今在国内中小学课堂颇为流行，许多教师尝试在课堂教学中渗透STEM教育理念，变革课堂教学模式，让学科教学绽放异彩。笔者利用科学课程的优势，将STEM教育引入科学教学，把科学课堂作为STEM教育的平台，让小学科学散发STEM教育的味道。

一、整合多方资源，精选适宜的活动项目

从广义上讲，STEM教育是一种综合实践活动课程，将多门学科融合到一起。科学活动课程是开展STEM教育的最佳平台，无论科学探究还是STEM教育，都离不开活动项目，但是并非每一个科学活动项目都适宜STEM教育。富有STEM教育色彩的科学探究活动，是一种项目化研究，需要以合适的项目为载体，该项目具有跨界性，可以兼顾到科学、工程、技术、数学知识，能够融科学活动、工程活动、技术活动和数学活动于一体。因此，教师要精心选择和设计科学活动项目，方能彰显STEM教育的理念，实现科学素养与STEM素养的共育。

教师在小学科学教学中要做有心人，善于发现和利用各种素材，结合现有小学科学教材内容整合多方教学资源，建构STEM特色的科学活动课程资源，让科学探究活动成为STEM教育的有效路径。教师可以从历史故事、童话故事中提取素材，将其开发为富有STEM教育味道的科学活动项目。譬如，笔者在教学五年级下册的《形状与结构》一单元后，结合《鲁滨逊漂流记》故事开发设计《鲁滨逊的小木屋》活动项目，融STEM教育于科学探究活动之中。在《神奇的机械》单元教学结束后，笔者又结合学生实际，利用身边的资源开发设计了“多功能修正带”研究项目，组织学生开展工程、技术、数学等多维度的科学探究活动，将科学教学披上STEM教育的外衣。

二、引领亲历实践，散发灵动的工程味道

萧伯纳说过：“一个人只有经过东倒西歪的、让自己像个笨蛋那样的阶段才能学会滑冰。”此言道出了实践之于学习的重要性，实践能力与创造能力是人发展的关键性能力，而这些能力的培养必须依靠实践，只有让学生在做中学，通过实践活动的洗礼，在亲手操作中磨炼，才能有效形成。

实践体验既是科学探究的途径，也是STEM教育的重要路径，实践是科学教学与STEM教育的契合点，学生借助灵动的双手去探究体验，获得科学知识的自主建构和能力的有效发展。教师要给学生搭建实践的舞台，引领学生亲历实践制作过程，让学生在动手操作中学习。笔者通过组织一些工程类活动，带领学生开展工程设计与工程制造，亲手制作完成作品。例如，在教学《造房子》一课时，笔者为学生创设了“鲁滨逊漂流记”的故事情境，在有趣的情境中提出“小木屋”主题活动任务，接着让学生在小组合作中开展工程设计，画出小木屋的图稿，在画出初稿后，组织各小组展示交流，相互评议碰撞，借助集体的智慧进行工程技术优化，对图纸进一步修改完善，设计活动培养了学生的技术优化意识，让课堂弥漫浓郁的技术芳香。在前期准备活动结束之后，笔者给各组提供了木板、钢尺、美工刀、胶水等材料，让学生亲手建造小木屋，他们先搭建框架，后进行屋面施工，井然有序地动手制作，整个课堂散发着灵动的工程味道，一座座精致的小木屋在心灵手巧的学生手中诞生了。

三、开展数据统计，洋溢严谨的数学芬芳

“数支配着宇宙，数学是无穷的科学。”科学与数学之间有着千丝万缕的联系，小学科学离不开数学，数学也是STEM教育的要素，数学是联通科学教学与STEM教育的桥梁，科学探究以及工程技术都以数学为支撑。STEM教育理念辉映下的科学课堂需要体现数学的味道。因此，教师在教学中要设计相应数学活动，应用数学知识去解决实际问题，助力科学探究活动。

基于STEM教育理念的科学教学，应当通过测量、计算等数学活动让科学课堂散发浓浓的STEM味道。教师可以组织学生开展数学观察、测量，引导学生从数学的角度对工程设计和制作进行优化，让作品更加科学严谨。在教学《造房子》一课时，笔者设计了一系列数学活动，为学生创造数学思维的机会，将数学与科学有机对接，组织学生开展数据统计分析，让设计更加精准严密，让课堂洋溢着严谨的数学味道。例如，在绘制小木屋样稿时，指导学生根据图纸的大小考虑合适的比例，以使图稿设计美观精准，在制作小木屋过程中，让学生用钢尺仔细测量木板的长度、宽度，在计算屋面的坡度时，力求使屋面在牢固、美观的前提下，还利于雨水的流泻。

STEM教育理念烛照下的科学教学如同一首大协奏曲，由科学探究、工程制造、数学活动、等乐器协同演奏出美妙的乐曲。让我们精选科学活动项目，精设科学探究流程，引领学生亲历实践过程，巧妙运用数学知识和工程技术解决科學问题，将STEM教育有机地融入科学教学，让科学课堂弥漫STEM教育的芳香。

（作者单位：江苏省启东实验小学）

责任编辑：潘中原