STEM教育促进小学科学课堂教学变革的探讨

山东省邹平市第一实验小学 高春晓

一、STEM教育在科学课堂教学中的作用和意义

（一）培养学生的科学文化素养

对于STEM教育来说，其中最重要的组成部分就是科学Science。小学的早期阶段是引进STEM 教育的最佳时机，STEM课程教学内容主要以动手操作课为主，这些课程对年纪小的小学生来说是一个绝佳的选择，他们天生好奇心强并且喜欢自己动手完成任务。在小学科学课堂上引入STEM教育，可以帮助学生在进行学习时获得丰富的科学文化知识、学习更多的科学问题和方法，教师通过与之相符合的教学模式落实其中心思想理念，可以促进小学科学课堂上的有效教学，激发学生学习科学知识的兴趣，不断提高学生的科学认知水平，进而培养学生在小学科学教学过程中的文化素养。

（二）锻炼学生的动手操作能力

STEM 教育在实施过程中，其主要提倡的技术Technology和工程Engineering方面，能力都是需要学生通过亲自动手操作进行实践才能形成的。对于其他授课学科来说，学生在课堂上想要完成动手操作这一要求的学习体验似乎不太可能，其课堂上呈现的教学效果也可能并不明显。但是在小学科学的课堂上，教师本身就提倡学生自己动手对所学知识进行探索和研究，这一要求与STEM教育的核心教育理思想是相吻合的，能更好地将STEM教育理念落实在教育教学过程中。将STEM 教育有效应用在小学科学的课堂上，不仅能提高学生在课堂上的学习效率，还能激发学生学习科学文化知识的兴趣。

二、STEM课程在小学科学课堂上的教学策略

（一）创设教师授课时的教学情境

针对小学生天生爱玩、好奇心强、容易注意力不集中等这些特点，小学科学教师在课堂上开展教学活动时，为了让他们以最佳的状态快速投入课堂学习上，要采取一些符合小学生年龄特点的教学方法，在上课时创设好玩、有趣的教学情境，营造轻松愉快的学习环境，以此吸引学生的注意力，激发他们在课堂上的学习热情，发挥整体课堂的教学效果，以此实现STEM课程在小学科学课堂上的应用。比如，学习《观察校园里的植物》这一节课的时候，教师可以根据本节课的内容特点，把本来应该在教室内进行授课的教学模式转变成让学生在教室外进行科学内容的学习。也就是说，教师可以在上课的时候带领班级同学一起去学校操场，让学生处于真正的校园环境内，通过他们对学校内植物真实的参观和感受，从而形成自己对植物的认知和理解。除了让他们去学校操场内参观校园植物，教师还可以让学生把自己所观察的一些植物特征或者植物种类记录下来，并在课堂上进行成果展示，给学生介绍一下自己所观察到的植物都有什么，说一下自己的感受和看法，以此加强学生对所学课本内容的认知和理解。教师可以通过这样的教学模式给学生创设一个形象具体且直观的教学情境，让学生在进行教学活动中形成自己对课本内容的认知和理解，从而养成自主探究的学习习惯，用这种教学模式来落实STEM教育在小学科学教学课堂上的应用。

（二）课堂上以学生为中心开展教学活动

在进行小学科学教学的授课过程中，小学科学教师要在课堂上以学生为中心开展教学活动，用这种方式推进STEM 教育在上课时的应用。针对以实践操作为基础的STEM教育，无论是展开哪种教学活动，都需要学生的主动参与，而教师在教学活动中充当的只是引导者。这种教学模式改变了以往课堂上“教师讲、学生听”的教学现象，更有利于学生在课堂上对所学知识进行表达，发挥学生的主观能动性，让他们积极主动地参与到课堂教学活动中，在进行活动教育的同时，促进学生各方面学习能力的发展。比如，教师对《认识磁铁》这一节内容进行授课时，其课程目标主要是让学生认识不同形状的磁铁以及有哪些东西可以被磁铁所吸引，从而让学生对磁铁形成一定的认知。针对这一节课的教学内容，教师可以利用教室内拥有的多媒体资源展示PPT 课件，让学生先观看几张关于磁铁的照片以及现实生活中磁铁吸引小东西的视频，让学生对磁铁的概念和作用有一个初步的了解。在学生观看完多媒体上播放的图片和视频后，教师可以在讲台前拿出几个提前准备好的不同形状磁铁，让学生对它们的形状进行观察，然后拿出课前准备的小铁块和钥匙，把它们分别放到磁铁的旁边，让学生观察会出现什么现象。最后回归课本，让学生根据刚才PPT 上的视频内容以及课本上提供的知识找一下在教室里还有哪些物体能被磁铁吸引，并拿到讲台上进行实验操作，同学们之间比一比，看谁找得又快又准。这种以学生为中心开展教学活动的教学模式，不仅可以提高学生在课堂上学习科学知识的兴趣，还可以巩固学生在教师进行课堂教学授课过程中的主体地位，锻炼他们的动手操作能力，以此加强STEM教育对小学科学课堂教学变革的影响。

（三）课堂上开展小组合作的教学活动

对于现阶段的小学生来说，虽然他们都有很强的学习能力，但是对于许多需要进行探索的科学问题来说，小学生的逻辑能力不是很强，并且他们的思维方式还不够成熟，自己很难独立完成整个科学内容体系的实验探究和分析。为了让小学生更好地进行科学探究活动，教师可以在上课时开展以“小组合作”为中心的教学活动，发挥小组集体的力量，集合小组内所有成员的智慧，以此落实STEM教育在教学课堂上的应用。例如，学习《比较不同的土壤》这一节课，其主要目的是让学生掌握不同的土壤各有什么特点，以此分辨出土壤的种类。教师可以根据这一节课的学习内容，在课堂上把班级学生分为几个学习小组，让组内成员自行讨论选出小组长，由小组长分配谁来进行实验、观察实验以及记录实验结果；实验步骤全部进行完以后，需要全组成员对实验结果进行相应的分析，并对分析结果进行讨论，最后由小组长分别归纳出不同种类土壤的主要特点。通过小组内成员的分工合作，顺利完成课堂上的探究活动，这种教学模式不仅可以让每一位学生都参与到课堂上的活动中，激发他们课堂上学习的主动性，还可以加深全班学生对本节课所学内容的掌握和理解，在落实课堂上STEM 教育的同时，促进小学科学在教学课堂上的变革。

三、结语

STEM教育在小学课堂上的推行，不仅可以从小培养学生的科学文化素养，还可以激发学生学习科学文化知识的兴趣，提高学生的科学认知水平。教师在进行小学科学教学的过程中，要结合实际的课本章节内容，选择合适且有效的教学方法授课。可以通过创设授课时的教学情境、上课时开展以学生为中心的课堂活动以及利用小组合作的模式组织教学活动等来落实STEM教育在课堂上的应用，以此推动小学科学教学课堂上整体教学的发展和变化。