STEM教育视域下的小学科学教学模式

贾洪波

STEM教育是一种涉及科学、技术、工程、数学等多领域的综合教育，即综合运用科学、数学等方面的知识，并借助科学技术、工程思维等来解决现实世界的问题。STEM教育具有情境性、综合性、实践性、协作性等特征，这与小学科学课程具有诸多相似之处。小学科学作为学生科学素养的奠基课程，具有实践性与综合性的特点，为STEM教育理念的融入提供了便利。笔者现结合科学教学实践，谈谈STEM教育视域下的小学科学教学模式。

一、STEM教育的价值

STEM教育是一种源自国外的教育理念，近几年深受国内教师的青睐，许多教师尝试将其与学科教学融合，也尝到了一些甜头，笔者在小学科学教学中渗透STEM教育理念，发现STEM教育可以与小学科学有机整合，并且具有颇高的价值。STEM教育让小学科学教学形式变得丰富多样，使课堂气氛更加活跃，有利于激發学生的学习兴趣，让学生真正成为科学探究的主人。STEM教育与科学教学的整合，能增加科学教学的深度，促进学生高阶思维的发展。STEM教育凸显了学科的融合价值，有利于培养学生的多元思维，促进学生科学思维、工程思维、技术思维和数学思维的发展。

当代教育理念倡导综合性学习，STEM教育与科学学科的融合能促进学生综合能力的培养。两者结合不仅能促进学生实践能力的提高，而且有助于提升学生的设计能力、思维能力和创新能力。STEM教育与科学教学相结合，能增加科学探究的内涵，提升学生的综合素养。

二、 STEM教育视域下的科学教学模式

基于STEM教育的科学教学以科学问题为载体，以项目研究为方式，以工程设计为主体，学生在教师的引导下运用多学科知识与方法解决问题。STEM教育视域下的科学教学模式一般包含引出问题、提出假设、设计展评三个环节，笔者以“把盐放到水里”一课的教学为例，谈谈该模式的具体操作流程。

（一）创设情境，引出问题

有了问题才会思考，问题能激发学生主动学习。无论是STEM教育还是科学教学，都以问题为载体，问题是教学的核心。因此，基于STEM教育的科学教学必须以问题为引擎，围绕问题展开探究活动。引出问题是STEM教育视域下的科学教学模式的第一步，该环节旨在催思激趣，既要提出问题，促进学生思考，又要激发学生的学习兴趣，点燃探究欲望。例如，在教学“把盐放到水里”一课时，笔者首先创设了真实的生活情境，给学生展示了两杯水，一杯干净的盐水，一杯浑浊的泥水。笔者让学生观察，并提出问题：“盐怎么看不见了？怎样把泥水变干净？”情境性是STEM教育的重要特征，借助情境引出问题是科学教学的有效方式，将科学问题融入生动具体的情境之中，可以达到激趣诱思的双重效果。

（二）小组讨论，提出假设

科学家在进行科学研究之前都会凭空构想，提出一些假设。提出假设是引出问题之后的一种行为，能起到承上启下的作用，既是对问题的回应，又是实践探究前的准备，提出假设是科学教学的必要环节。在假设环节，笔者一般采用合作研讨的方式，先让学生独立思考，然后进行小组讨论，引导学生共同提出比较合理的假设。例如，在教学“把盐放到水里”一课时，当问题提出后，笔者引导学生对上述两个问题进行探究，由于学生已经学习了与溶解相关的知识，因此学生很快进入研究中。第二个问题是教学重点，也是实施STEM教育的适宜载体，在探究该问题时，笔者先组织小组讨论净化水的方法，对去除泥水中的杂质的方法进行假设，从而布置“设计净化水装置”的任务。

（三）设计制作，展示评价

工程设计是STEM教育的重要环节，包含了方案设计、图纸设计、工程制造等内容，STEM教育视域下的小学科学教学离不开工程设计。设计展评是该教学模式的第三步，即对作品进行设计制作与展示评价，这也是教学的核心环节。例如，在教学“把盐放到水里” 一课时，笔者向学生布置了设计制作净化器的任务后，学生以小组为单位分工合作，他们制作草图、选择材料，并动手制作。最后，笔者还组织学生展示成品，检验各组净水器的净化效果，并且根据净化效果提出修改建议，以提高净化器过滤的性能。展示评价给学生提供了分享与交流的机会，促进了学生科学素养的提升。◆（作者单位：江苏省南通市经济技术开发区实验小学）