基于stem教育模式的小学科学工程实践课程教学探析

孟妍妍

摘要：STEM教学理念的深入，强化了学生的创新精神，促进了学生探究能力的发展。利用STEM理论开展小学科學技术与工程教学，可以拓宽教学途径，可以促进小学生综合素养的发展。基于此，文章立足STEM理论，对小学科学技术与工程领域课程教学进行了深入研究，以希望通过有效教学策略的研究可以提升学生的科学素养，可以助力他们走得更高、更远。

关键词：STEM;小学科学;工程领域;教学研究

STEM理论强调科学、技术、工程以及数学素养四个方面。利用STEM理论开展小学科学技术与工程教学，可以唤醒学生内在的探索意识，可以为学生实践能力的发展提供广阔的发展空间，并为学生综合素养的发展打下坚实的基础。 因此在小学科学教育当中，教师要能够立足于STEM教育理念，不断将其通入到工程实践教学当中，让学生能够在教学当中。

一、巧用问题开展引导，提升学生探索能力

纵观以往小学科学技术与工程课程教学，以教师讲、学生听为主，课堂单一、乏味，无法调动起学生的探究热情，并抑制了学生科学素养的发展。STEM理论教学的发展，实现了教师知识教学到科学素养教学的发展，而且教师可以借助问题引发学生的思考，以唤醒学生内在的探索欲望，并在学生的自主探究下抓住技术与工程领域知识的本质，以促进小学生科学素养的发展。比如在教学“小小工程师”这节内容的时候，教师可以由浅入深地开展提问：大家知道工程师的工作内容是什么吗？鼓舞学生以小组的方式开展讨论;然后利用现代化教学技术展示高楼大厦、飞机、铁路等等，继续提问：工程师的工作是什么？通过学生的分析、思考得出工程师是制造产品的人？接着教师利用学生熟知的生活物品提问：这个圆珠笔弹簧部位不好用，如何使其更加便捷呢？在问题推动下，同学们开始以小组为单位设计圆珠笔弹簧的优化方案，在学生动手实践的过程中，促进了其科学素养的发展。

二、小组合作共同探究，提升学生工程技术素养

STEM理论指导下的科学技术与工程领域教学，需要教师注重实践教学，以提升学生工程技术素养。但小学生理性思维尚处于发展之中，单凭学生一己之力难以理解技术难题，难以做到有效地分析，并阻碍着学生综合素养的发展。在开展这部分知识教学的过程中，教师可以按照“组间同质、组内异质”的原则，对班级学生开展分组，通过集体力量发散思维，碰撞出智慧的火花，以强化学生的理解，促进学生工程技术素养的发展。比如在“借助工具观察”的时候，便可以鼓舞学生以小组的形式探究不同工具的使用方法：日常生活、学习中，人们用放大镜做什么呢？简易显微镜和放大镜的区别在哪里？应该如何使用简易显微镜呢？通过小组交流和探讨，可以帮助学生明确每一个工具的使用标准和方法，以促进学生观察意识的发展。

三、构建情境，提升学生解决实际问题的能力

借助STEM理论发展学生科学素养，必须让学生经历知识发现、解决的过程，而巧设情境则是一个很好的方法。但在以往的教学中，教师只会和盘托出地告诉学生知识，忽视了学生解决问题能力的发展。而在STEM教学理念的支持下，教师可以通过构建教学情境引导学生自主探索，此时便可以提升学生利用所学知识解决实际问题的能力。比如在教学“在星空”时，这节内容目标为帮助学生认识星座，并结合身边的材料制作星空模型，这对小学生来讲存在一定的困难。但是教师利用多媒体构建教学情境之后，便可以为学生提供想象的空间、各种星座的资料。这时，学生便可以基于自身需要进行制作。在这一过程中，尊重了学生的个体差异，解决了不同层次学生共同发展的问题，而且提升了学生解决实际问题的能力。

四、引导形象，感知工程内容

小学生的思维以形象思维为主，客观世界是学生思维的对象，要培养学生的工程思维，首先要给予学生真实的感知，帮助学生形成具体的表象，为工程思维培养打好基础。工程起源起于对工程事物的形象感知，工程思维培养如同建造大厦一样，需要以完整的形象感知为依托，以丰富的结构性材料为保障，否则，工程思维则无从生根，宛若空中楼阁。

我们在教学中要引导学生亲近工程对象，初步接触感知实物，或观察，或触摸，或联想，在脑海中树立形象，点燃工程思维火花。例如，在引导学生搭建动物避难所这一课时，我组织学生观看《动物世界》视频，通过生动形象的动画引出课题，引导学生观察松鼠、燕子、蜜蜂等动物的家，初步感知“建筑师”们的杰作，认识它们的“伟大工程”，了解每项工程的形状结构、制作材料、建造过程等。我还现场给学生带来一个鸟巢模型，我还组织学生到校园里、大树下去寻访小鸟的家，让学生近距离观察，亲手触摸。这些活动的组织，进一步增加了学生对鸟巢这一工程形象的感知，增强了学生亲手制作鸟巢的兴趣和欲望。

综上所述，STEM教育理论是创新教育背景下的一个重要教学理论，是学生从知识学习到能力发展到创新所必须经历的过程。教师只有深入小学生，了解他们的学习情况，并积极创新教学方法，才能唤醒学生的探索欲望，才能让学生进入到科学技术与工程领域的学习中来，并为他们科学素养的发展、理性思维的形成奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李燕.STEAM教育理念下小学科学教学中的工程思维培养[J].福建教育学院学报，2021，22（10）：109-111.

[2]朱依晴.基于项目化迭代设计的小学科学工程思维培养策略探究[J].科学咨询（科技·管理），2021（10）：175-176.