践行STEM教育理念强化学科融合性

◇李春明（浙江：东阳市实验小学）

随着教育改革的不断深入，科学素养的培育显得越来越重要。学生拥有科学素质，才能在知识世界中自主探索，提高学习的主动性。科学课教学是提高学生科学素养的关键途径，教师应该注重科学教学活动的设计，以不断提高教学效果。STEM教育理念强调学科融合，将该理念融入科学教学，可以让学生从多角度理解科学知识，有助于学生高阶思维的发展，对于增强学生的实践创造能力具有积极影响。基于此，教师应该结合学生的实际，有效地在教学中运用STEM教育理念，以促进学生综合发展。

一、STEM教育理念概述

STEM教育理念，指的是科学、技术、工程以及数学四方面的内容，强调的是学科间的融合。在科学、技术、工程以及数学之间有着紧密的联系。以科学和工程为例，“如何让杯子中的热水变凉？”是一个科学问题，是针对生活现象提出的，而“如何让房屋变暖？”则是一个工程问题，两个问题表面上看没有关联，本质上都是热量传递问题。教师在教学中进行学科的融合，可以让学生深刻地把握知识的本质，认识到世界上事物之间的联系。所以教师要让学生实现深度学习，就不能够从某一方面进行单一教学，而应该注重构建不同方面知识的联系，促使学生从多角度学习科学知识。

教师将STEM教育理念运用于科学教学十分必要。其一，能够促进教师的专业成长。STEM教育理念较为新颖，在教学的过程中需要跨学科融合，这在一定程度上给教师教学带来了挑战。在STEM教育理念下，教师在进行科学教学时需要结合教学内容，构建起各个学科之间的联系。也就是说，教师不仅仅要具备科学知识，还需要具备地理、历史以及生物等多方面的知识。只有这样，才能保证课堂教学内容的丰富，使学生能够充分理解科学知识的本质。因此，在科学教学中运用该理念，能够促使教师不断学习，丰富自身知识，有助于他们的专业成长。其二，能够促进学生学习效果的提升。在以往的科学教学中，学生只是对教材中的知识进行探索，不利于学生认识科学知识的本质，难以让学生对科学学习保持长久兴趣。在STEM教育理念下，学生能够认识到事物之间的联系，感受到科学的神奇。这可以在很大程度上提高他们学习的兴趣，促使其主动进行科学知识的探索，显著地提高学习效果。

二、STEM教育理念在小学科学教学中的应用现状

STEM教育理念应用于科学教学具有重要意义。目前很多教师能够认识到STEM教育理念的重要性，也积极地将该理念运用于自身教学。但是由于对STEM教育理念缺乏深刻认知，导致在实际运用的过程中存在一定问题：一是教师没有将STEM教育理念融入教学目标，使得STEM教育理念的运用具有形式化倾向，难以收到相关的效果；二是教师忽视对教学内容的拓展，STEM教育理念注重学科融合，要求教师在科学教学中融入其他方面的内容，如融入生活中的事物等等，但是教师在此方面存在忽视情况；三是教师教学形式不够新颖，使得学生难以提高对科学的兴趣，让STEM教育理念的效果不能充分发挥；四是教师没有将STEM教育理念融入课后实践，影响了学生实践能力的提升。

三、STEM教育理念融入小学科学教学设计与应用案例分析

（一）拓展教学目标，提高教学综合性

STEM教育理念强调学科之间的融合，让学生通过学习某一方面的知识，进而理解生活中多项事物的原理，认识到事物之间的联系，从而实现深度学习。这就需要教师进行教学目标的更新，将科学、技术、工程和数学等方面的学习要求融入教学目标。在传统的科学教学中，教师的教学目标仅仅是针对科学教材制定。这种模式的确有助于学生掌握教材中的科学知识，但是不利于学生对相关知识的灵活运用。学生认识不到同一科学知识在不同领域的应用，在一定程度上阻碍了学生思维的发展。因此教师要有效地运用STEM教育理念，首要任务就是应该深入教研，综合设计教学目标。

例如，教师在进行教科版小学科学三年级上册第一章“水”的教学时，应该深入分析教材内容，进行相关知识的拓展分析，综合设计教学目标。教师所设计的教学目标在横向上应该包含知识、过程以及情感三方面内容，在纵向上应该包含科学、技术、工程和数学方面的知识。详细的教学目标如下表一所示。

表一 “水”的综合教学目标

综合设计教学目标，可以让学生从多方面认识科学，让他们对科学知识充分地理解和吸收，有助于学生的综合发展。

（二）丰富教学内容，强化学科融合性

在STEM教育理念下，教师还应该注重教学内容的丰富性，有效地实现学科融合。需要注意的是，在丰富教学内容的过程中，教师应该注重融入和学生生活息息相关的内容，以促进学生对科学知识的理解，不断提高科学学习效果。在以往的科学教学中，有些内容脱离了学生生活实际，使得学生在理解上存在一定的困难，影响了学生科学知识的学习。STEM教育理念注重跨学科融合，因此教师可以将生活中的事物融入科学课堂，以促进学生理解。

例如，教师在进行教科版小学科学六年级上册“工具与技术”一章教学时，可以引入学生日常生活中的事物。这一章的第一课是《紧密联系的工具与技术》，其中涉及通信工具、测量工具、交通工具等。教材中关于各种工具的举例较少，难以让学生对相关工具深入理解。如，机械工具，教材中仅仅举了螺丝刀这一个实例。教师可以从学生生活实际进行拓展，说一说在生活中自己所了解的机械工具及其用途，然后教师进行总结。让学生认识到工具和技术之间的关系：不同的工具有着不同的使用技术，可以通过技术发明工具，二者都是可以优化的。通过这种内容的拓展，可以促进学生深度思考，实现思维的训练。

（三）创新教学形式，增强课堂趣味性

将STEM教育理念运用于科学教学，能够促进学生科学素养的提升，让学生的思维得到训练。同时，STEM教育理念也强调学生的主体性，要求教师进行科学教学时，以学生为中心，促使其积极地参与到科学知识探究中去。这就需要教师进行教学形式的创新，以提高课堂的趣味性。

其一，教师可以将数字技术融入科学教学。新时期强调教育信息化，要求教师在实际教学中有效地运用信息技术，让科学知识更加直观地展现。例如，在进行教科版小学科学四年级下册“植物的生长变化”教学时，就可以利用数字技术。这一章主要涉及的内容是种子的生长发育过程，其中在进行《种子的传播》一课教学过程中，教师可以利用多媒体设备播放有关种子传播方面的内容。关于种子的传播，教师难以带领学生到大自然中进行观察。为了让学生完整了解这一过程，教师可以通过多媒体播放凤仙花、苍耳、蒲公英等种子传播的过程，让学生深入了解弹力传播、动物传播等传播方式。这样可以显著地提高教学效果。在观看相关视频后，教师可以让学生根据自己的认知制作果实模型，模拟种子传播。通过这种方式落实STEM教育理念，促进学生思考，提高学习效果。

其二，教师可以组织学生进行小组探究学习。小学科学涉及许多科学实验。教师可对学生进行分组，让他们设计和制作科学实验装置，然后进行相关的科学实验，以此培养学生的创新能力与探索能力。例如，教师在进行教科版小学科学五年级上册“计量时间”一章的实践教学时，可以组织学生通过小组合作完成科学实验。《用水计量时间》这一课涉及简易的科学实验，教师可以让学生利用塑料瓶、支架等进行装置的设计和制作，然后总结出计量时间的方法。这种小组探究的方式可以激发学生探究兴趣，提高学生学习效率。

（四）优化课后实践，培养学生创新能力

课后实践是教学的重要组成，教师应该加以重视。STEM教育理念不仅仅要融入课堂教学，还要融入课后实践，以此让学生的科学知识在课后得到有效巩固。

例如，教师在进行教科版小学科学四年级下册《果实和种子》一课教学时，可以给学生设计课后实践任务。教师可以让学生选择自己喜欢的植物种子，在家中种植，细心呵护，让种子逐渐发育生长，并且每日写出相关的观察记录。通过种子种植课后实践的方式，促进劳动实践和科学教育的融合，学生在深入理解植物生长的过程中，也能够感受到劳动的辛苦和快乐，促使学生实现综合发展。

综上所述，STEM教育理念是一种现代化的教育理念，将其融入教学中能够带来良好的教学效果。因此教师应该结合实际，注重该教育理念的运用，在教学目标、教学内容、教学形式和课后实践上进行优化。