基于STEM教育的小学科学实验教学改革探究

刘亚

小学科学课程是小学阶段非常关键的一门课程，可以从小培养学生的科学意识和精神。在小学科学教学中，为了更好地展现科学价值，推动学生科学素养的提升，教师应当注重引入STEM教育，促进学科之间的整合和交叉，让科学课程展现更为丰富的内涵和价值。为此，本文对基于STEM教育的小学科学实验教学改革进行初步探究。

一、STEM教育概述

STEM教育最早由美国国家科学委员会提出，主要是将科学、技术、工程和数学有机整合在一起，培养学生从整体思维出发去思考问题，指导学生以科学的角度更全面地看待问题。STEM教育强调跨学科的知识应用，即把零散的知识与机械学习的过程转变为应用这些知识去解决生活中的实际问题。在小学科学教学中合理地引入STEM教育，对小学科学实验教学进行改革，能够促进学生综合实践能力、科学思维的发展，进而促进学生科学素养的全面发展。

二、小学科学实验教学现状

小学科学课程的宗旨是从小培养学生对科学的探索兴趣，主要目标是提高学生的科学素养，提升学生的学习能力。但是在教学实践过程中，往往会因为一些问题而导致达不到实际教学目的。

首先，小学科学这门学科涉及领域广泛，涵盖了自然界和生活中的方方面面。就小学学科而言，小学科学与小学数学的联系就十分密切，可在实际的小学科学教学中，多数教师只是基于教材内容进行课堂教学，很少与其他学科进行融合应用，长此以往会限制学生的思维，不利于学生创新意识的培养。其次，多数教师在进行小学科学教学时只是一味地采用讲授法，学生只能被动地接收知识，几乎脱离实践，致使学生难以运用所学的科学知识去发现和解决问题，长此以往不利于学生科学素养的发展。

三、基于STEM教育的小学科学实验教学改革策略

1.应用STEM教育，激发学生学习兴趣

兴趣是学习的内在驱动力。将STEM教育应用于小学科学教学中，并结合实践操作，可以打开学生的科学思维，锻炼学生的动手能力，也可以丰富小学科学课堂教学内容，激发学生的学习兴趣，进而有效提高小学科学课堂教学效率。

例如在教学“制作与测试我们的小船”一课时，教师首先讲解设计船的要求：船的重量、船的动力、能把货物送到目的地、设计时要计算船的成本。在教师的引导下，学生开始综合考虑船的大小、形狀、船体材料、载重量、稳固性及动力系统，并以此设计出制作小船的图纸。然后，学生结合自身设计的图纸，在充分了解船的结构材料的情况下开始“造船”实际操作，教师则在过程中引导学生将船的模型进行完善。最后，教师在班级里举办一场航模展览来激发学生的参与热情，培养学生的科学探索兴趣，提高实验教学的实效性。

2.引入STEM教育，培养学生自主探究能力

相比由教师单一讲解科学知识的教学模式，在小学科学教学中引入STEM教育，可以增强实验课堂的互动性，促进师生、生生之间的联系，还可以培养学生的团队协作能力和自主探索科学的能力。

例如在教学“种子里孕育着新生命”一课时，教师可以提前安排学生搜集一些植物种子，课堂上让学生展示搜集到的种子，并对这些种子的形状特征进行描述。学生对植物种子有一定了解后，教师再引导学生猜测植物种子的内部结构，以此激发学生对种子的探究兴趣。接着，教师组织学生观察干燥的蚕豆和用水泡过的蚕豆，分析它们的外形和内部结构都出现了哪些变化。这时学生可以小组的形式进行观察，通过小组合作交流，共同完成科学实验活动，这样既能加深学生对科学知识的认知，又能促进学生之间的交流互动，培养学生的自主探究能力。

3.结合STEM教育，进行生活化教学

小学科学与日常生活的联系尤为紧密，对拥有强烈好奇心的小学生来说极具吸引力和诱惑力。小学科学教师应该抓住学生的这一特征，结合STEM教育，在实验教学活动中导入丰富、有趣的生活元素，调动学生对生活中的科学问题进行探索的欲望，培养学生的观察能力和科学探究能力，进而培养学生的科学素养。

例如在教学“使用工具”这一单元时，教师可以组织有关STEM教育的活动，让学生结合生活实际，设计并制作简单的机械玩具。在制作过程中，要求学生充分利用生活中的元素，如家中收集的一些废旧物品、废旧玩具以及其中的齿轮、轴承、瓶盖等。通过教师的引导，学生自己动手操作，制作各种新工具和新玩具，以此促进自身对科学的探索，培养科学探究能力。

总而言之，小学科学作为一门综合性学科，旨在培养和提升学生的实践能力、创新能力和科学素养。在小学科学教学中融入STEM教育，创新教学方法，能有效激发学生的学习兴趣，培养学生的自主探究能力和实践能力，为培养新型社会需要的人才打下坚实的基础。因此，小学科学教师应该合理地应用STEM教育，并结合生活实际，创新优化小学科学实验教学活动，促进学生科学素养的全面发展。