用STEM理念改造小学科学教学

郑小玲

摘要：STEM教育的概念起源于美国，是指科学、技术、工程、数学四门学科，是指鼓励跨学科融合、跨学科学习、差异化的逻辑思维融合。将STEM教育理念融入教育，可以提高教育质量，培养学生逻辑思维和应用知识的能力。本文基于STEM教授的概念，对小学理科教授进行实践研究，并提出具体方法供教师参考。

关键词：STEM教育;小学科学;教学实践

引言

基础科学课程是基础教育阶段唯一将化学、地理、生物和物理作为基础课程，从而引发对自然规律的理解的一门综合性课程。科学课着重加强学生对自然科学和基础科学知识的理解，强调培养学生的创造性思维、实践能力和逻辑能力，符合STEM教育理念。不仅能提高教育的效果，还能为学生日后的科学学科的学习打下基础，让学生真正做到学以致用。

一、STEM教育的起源与发展

STEM教育于80年代初由政府提出，旨在解决培养科技人才的瓶颈。 1986年，国家科学委员会发表了《本科的科学、数学和工程教育》号文，被认为是STEM教育的开端。 90 年代初期，美国国家科学基金会首先使用SMET，后来被STEM 取代，STEM代表科学、技术、工程和数学课程。进入21世纪，STEM教育得到了美国政府的大力支持。政府安排专项资金用于STEM教师培训，极力支持STEM教育的发展。美国州长协会发布《成功的K-12阶段STEM：确认科学、技术、工程和数学的有效途径》，明确了在中小学实施STEM的计划，确保STEM教育贯穿于K-12教育（学前至高中）的整个过程。 STEM教育的概念一出现，就受到了全世界的关注和响应。在英国、日本、加拿大、以色列等国家展开了一系列的整合多元社会资源、改革课程教育、培养STEM师资、开设在线课程的研究项目，实现启动了综合性、跨学科的STEM教育的项目以及倡议，促进和培养公民的创新能力和实践能力。

二、当前小学科学教育存在的问题

2.1学生对科学不感兴趣

因为每个学生的思维和逻辑能力都不一样，有的老师为了跟上课堂的进度而忽略了部分学生的接受度，让这些学生对科学课产生了厌倦的心理和情绪态度。特别是科学课程培养孩子的科学素养，孩子们会认为他们不需要学习科学，因为他们的认知里普遍认为科学知识离我们的日常生活很远。在某些教师的科学课堂上，一些教师只用自己的教学模式来教学生，而忽视学生能否接受这种教学模式。问题不够全面，导致学生在学习课程时会感到沮丧，并有放弃的想法，久而久之就会完全没有兴趣。

2. 2认为科学是无用的

语文、数学、英语是很多学生认知中的三门重要学科，但在科学这样的技能学科中，学生却认为它们只是辅助学科，学不学都无所谓，对于未来生活的发展科学课并没什么作用，尤其是当代受社会风气影响的小学生。这个问题最有代表性的例子是小学生当科学家、教师和医生会是他们在90年代后还是小学生时的梦想，而现在的小学生被问到关于梦想这些问题时，答案都是“我要成为明星”，这些都是基础教育体系不完善的例子。教师在培养学生的过程中，他们的科学素养没有得到加强和提升。因此，STEM教育理念的出现，极大地帮助了教师培养学生的科学素养。

三、STEM教育对我国小学科学教育的启示

3.1信息技术在STEM概念科学教育中的应用

在信息时代背景下，信息技术促进了现代教育模式的发展和变革。小学科学科目天生就复杂和抽象，这使得大多数小学生学习科学科目变得困难。为此，小学科学教师可以将多媒体技术应用到科学教育中，帮助学生更好地理解复杂抽象的科学知识，化抽象为具体，这与STEM概念中的科学、技术、数学概念是一致的，可以更好地将相关知识内容呈现给学生。例如，教师讲授《探索宇宙》一课时，多媒体设备可用于向学生回放相关模拟实验，以融入STEM概念。为帮助学生掌握心肺循环课程，理解和掌握《心脏和血液循环》课程中的科学、技术与工程、心率数学，教师可以利用多媒体设备向学生展示。

3.2以STEM理念建立科学课程与现实生活的联系

科学知识来源于生活。通过对自然和科学的不断探索，人们最终会获得科学知识。小学教育中的大多数科学课程都与学生的日常生活密切相关。科学教育的目的不是培养学生成为研究科学方面的专业人士，而是学习和掌握已知的科学知识，并熟练运用科学知识去解决生活中的遇到的各种科学问题，将理论运用到实际生活中，提升学生的科学素养。在教學过程中，教师可以引导学生探索现实生活中的科学知识内容，比如牛奶为什么会变成酸奶、铁钉为什么会生锈、我们从哪里来等一系列问题。可见，生活与科学息息相关，学生在学习科学知识的过程中必须不断探索和思考。科技不仅体现在技术发明和技术创新上，更要从生活的角度进行探索，推动社会的发展和进步。例如，在江苏教育版出版的基础科学课本中，教师在讲授《生态平衡》课时，可以引导学生树立生态环境保护意识，从而提高生态环境保护的意识，实现人与环境之间的共生共存。动物共享地球，什么样的环境危机降临哪个人身上。通过对《生态平衡》内容的学习和理解，学生将认识到保护地球生态环境就是保护我们自己。追求利润的无休止的虐待和环境破坏最终会摧毁我们赖以生存的星球。教师可以从STEM的概念出发，从科学发展的角度谈学生在生态保护过程中可以采用的手段和方法，有机地融合和完善STEM教育和生命科学教育的理念、学生思维能力与科学发展的概念。

3.3 多种教学方式，提升学生综合能力

STEM概念所包含的四个科目往往强调学生被动和大脑过程的训练以及学生独立思考能力的发展。科学是一门需要将理论与实践相结合并进一步分析的学科，为教师提供了多种教学方法，并提供了进行教学的可能性。教师可以采用多种教学方式，丰富科学课堂教学的内容，注重应用和思考，提高学生的综合能力。

例如，在学习“噪音的风险和预防”时，老师可能会让学生在放学后以各种方式练习。比如老师把学生分组去记录生活中的噪音，在不同时间、不同地点以研究报告的形式呈现不同的噪音，采访周围的人对他们的看法和态度。此外，教师可以通过信息检索、小组讨论等方式，向学生建议如何或采取哪些措施可以有效改善某些類型的噪音，在情况允许的情况下采取行动，并记录其效果，让学生更多地了解不同类型的噪音。噪声知识在课后研究中，学生牢牢掌握和运用课本知识，对现行的防护措施有一个大致的了解，开阔了学生的视野，鼓励学生养成自主学习和思考的良好学习习惯。

3.4整合课程设置，实现跨学科学习

STEM教育是一种基于项目的体验式学习，在课程设计和课程建设方面取得了跨学科学习的重要突破。目前，我国的基础科学教育主要采用由其他教师教授生物、物理、化学等学科的分学制教学方式。 STEM教育的项目式学习模式为我们整合基础科学课程提供了很好的借鉴，各地区、城市的教育部门和学校在认真研究结合地方特色的科学课程标准的基础上，配备了专业的劳动力队伍。为实现跨学科学习，开发、编写和开发适合当地教学实践的科学教科书。

结语

总之，将STEM教育理念与小学科学教育相结合，是激发学生兴趣，提高教育效果，培养学生科学素养的有效途径。教师在课堂上要考虑学生的实际情况，合理整合多学科，让学生在课本知识框架之外体验和理解生活学习的内容，总结经验教训。STEM理念与基础科学教育强调的科学与实践相一致，将这些教育理念渗透到小学数学科学教育中，促进了小学科学教学模式的变革，鼓励教师将动手活动、信息技术、生活实践。有机结合，给学生更多的思考空间和时间，培养学生的科学素养，促进小学科学教育的改革和发展。

参考文献

[1]张裕玉 .STEM 教育理念下小学科学拓展课程教学设计的研究 [D].上海师范大学 .2019.12.

[2]刘涛 .STEM 教育视域下中国中小学科学教育改革研究 [D].河南师范大学 .2018.23.

[3]于胜权，陶涛 . 基于 STEM 教育理念的小学科学实践活动课程探索 [J].教育科学论坛 ， 2019（32）：40-42.