在《太阳系大家族》课堂践行STEM教育理念

王艺佳 苏巧缘

〔摘    要〕  本文旨在探讨在STEM教育背景下，如何有效地应用《太阳系大家族》教材进行小学科学教学。在STEM教育概述部分，阐述了STEM教育的核心概念和目标，并以具体例子说明了STEM教育的实际应用。在小学科学教学理念部分，探讨了小学科学教学的特点和目标，并提出了培养科学思维和创新能力的重要性。在《太阳系大家族》教材的应用部分，详细阐述了该教材在小学科学教学中的应用效果，包括知识传授、科学思维和创新能力培养、团队合作和问题解决能力培养等方面。最后，在实施与评价部分，提出了实施和评价的策略与方法，通过本论文的研究和总结，可以为小学科学教学实践提供一定的指导和借鉴，促进学生的综合素養和科学素质的全面发展。

〔关键词〕  小学科学；STEM教育理念；科学思维；创新能力

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  01    076-078

在当今快速发展的社会中，STEM教育已成为引领教育改革的关键概念之一。小学科学教学在培养学生的科学素养和创新能力方面具有重要作用。而《太阳系大家族》教材作为一种新颖的教学资源，为小学科学教学提供了丰富的内容和实践活动。本文通过对STEM教育概述、小学科学教学理念、教材应用以及实施与评价等方面的探讨，期望能为教师提供有益的指导和启示，促进小学科学教学的创新和提升，从而培养学生的科学思维、创新能力和团队合作精神。

一、STEM教育概述

STEM教育是一种综合性的教育模式，旨在通过跨学科的学习和实践，培养学生的科学思维、创新能力和解决问题的能力。它强调将科学、技术、工程和数学知识与现实生活紧密结合，通过实际操作和团队合作来培养学生的实践能力和创造力。STEM教育的特点之一是强调跨学科融合。在传统的学科教学中，科学、技术、工程和数学往往是独立的学科领域，缺乏紧密的联系。而在STEM教育中，这些学科被整合在一起，通过项目式学习和实践活动，让学生在解决实际问题的过程中同时运用多个学科的知识和技能。比如，在学习太阳系的同时，学生可以利用数学知识计算行星的轨道、使用工程原理设计太阳系模型，以及利用科学方法进行天文观测和数据分析。STEM教育的另一个特点是注重实践和探究。传统的教育模式往往强调传授知识，而STEM教育更加注重学生的实践和探究能力的培养。学生通过实际操作、实验和探究活动，自主发现问题、提出假设、进行实验和观察，并从中得出结论。比如，学生可以通过观察天体运动和太阳系中的行星关系，发现行星间的规律并提出问题，进而培养他们的观察力、实验设计和科学推理能力。STEM教育还强调团队合作和沟通能力的培养。在现实生活和工作中，解决问题往往需要团队合作和协作。因此，STEM教育注重培养学生的团队合作、沟通和领导能力。学生在项目中需要与他人合作，分工合作、交流想法、解决冲突，并共同完成任务。比如，学生可以在小组中共同设计和建造一个模拟太阳系的模型，这就需要他们协作分工，共同解决技术问题，并合理分工协作完成任务。综上所述，STEM教育通过跨学科融合、实践探究和团队合作等方式，为学生提供了更加综合和实际的学习体验。它不仅培养了学生的科学、技术、工程和数学知识与能力，还培养了他们的创新思维、问题解决能力和团队合作精神，为他们未来的学习和职业发展奠定了坚实的基础。

二、小学科学教学理念

小学科学教学是培养学生科学素养和科学精神的重要环节。在STEM教育的背景下，小学科学教学也逐渐注重培养学生的实践能力、科学思维和探究精神。小学科学教学的目标是培养学生对科学的兴趣和好奇心，掌握基础的科学知识和方法，培养科学思维和探究能力。比如，通过教授关于太阳系的知识，引发学生对天文学的兴趣，培养他们对宇宙的探索欲望。此外，小学科学教学还注重培养学生的科学态度和价值观，包括对科学的尊重和好奇心、对科学方法的理解和运用以及对科学伦理和环境保护的意识。比如，在学习环保主题时，教师可以引导学生了解环境污染对生态系统的影响，并提倡学生采取环保措施，促进可持续发展。下面是科学教学的原则和方法。第一，是实践探究原则，小学科学教学应以实践和探究为主导，让学生通过亲身实践和探究活动，建构知识、培养科学思维。比如，在学习物体的浮沉原理时，教师可以组织学生进行实验，让他们亲自观察、测量、推理，并得出结论。第二，是基于问题的学习，通过引入问题和情境，激发学生的学习兴趣和动机，促进他们主动探索、提出疑问和解决问题。比如，在学习植物的生长过程时，教师可以提出问题：“为什么植物需要光照和水分？”并引导学生通过实验和观察来回答这个问题。第三，是综合性学习，小学科学教学应尽可能地将不同学科的知识和技能整合在一起，培养学生的综合应用能力。比如，在学习太阳系时，教师可以引入数学概念，让学生通过计算行星的轨道、距离和运动速度等，加深对数学知识的理解和应用。第四，是合作学习，通过小组合作、讨论和交流，促进学生的合作能力和团队精神，培养他们的沟通和交流技能。比如，在学习地球自转的过程时，教师可以组织学生分成小组，共同设计一个实验，观察并记录地球自转的过程，并在小组内分享和讨论观察结果。STEM教育的核心理念与小学科学教学的目标和原则是高度契合的。STEM教育强调跨学科融合、实践探究和团队合作，这与小学科学教学注重培养学生的综合能力、实践能力和合作精神相一致。比如，在学习太阳系时，学生可以通过团队合作设计和构建一个模拟太阳系的模型，综合运用科学、技术、工程和数学的知识和技能。综上所述，小学科学教学的目标、原则和方法旨在培养学生的科学素养、科学思维和实践能力。通过实践探究、基于问题的学习、综合性学习和合作学习等教学策略，学生可以更好地理解和应用科学知识，培养对科学的兴趣和好奇心，为未来的学习和发展打下坚实基础。同时，将STEM教育的理念融入小学科学教学中，可以进一步激发学生的学习热情，并提升他们的综合能力和创新精神。

三、《太阳系大家族》教材在小学科学教学中的应用

《太阳系大家族》旨在通过太阳系的学习，培养学生的科学素养、科学思维和实践能力。本章将探讨《太阳系大家族》教材在小学科学教学实践中的应用，并分析其在知识传授、培养学生科学思维和创新能力以及培养学生团队合作和问题解决能力方面的实践效果。《太阳系大家族》教材的应用旨在实现以下教学目标和设计原则。第一，知识传授。教材通过生动有趣的内容和图文并茂的呈现方式，向学生介绍太阳系的基本概念、行星特征、运动规律等知识，让学生掌握太阳系的基础知识。第二，科学思维和创新能力培养。教材设计了一系列的实验、观察和探究活動，引导学生运用科学方法进行观察、实验和分析，培养他们的科学思维、逻辑思维和创新能力。第三，团队合作和问题解决能力培养。教材设计了一些小组合作的任务和项目，让学生在团队合作中解决问题、分工合作、沟通协调，培养他们的团队合作和问题解决能力。《太阳系大家族》教材通过生动的插图、清晰的文字和有趣的案例，将太阳系的知识以浅显易懂的方式呈现给小学生。学生通过教材的学习，能够掌握太阳系的基本构成和行星的特征。比如，在学习地球的自转和公转时，教材通过插图和文字说明，帮助学生理解地球的自转是形成昼夜交替现象的原因，而公转则决定了一年四季的变化。此外，教材还通过实践活动加深学生对太阳系知识的理解。比如，学生可以根据教材的指导，自己制作太阳系模型，通过观察模型中行星的位置、大小和距离，进一步加深对太阳系行星的了解。《太阳系大家族》教材的设计注重培养学生的科学思维和创新能力。教材中的实验和探究活动鼓励学生主动思考、观察、实验和推理，培养他们的科学思维和逻辑思维。比如，教材中提出的问题和案例激发学生的好奇心，让他们提出疑问、做出假设，并通过实验和观察验证假设，培养他们的科学推理和实验设计能力。

此外，教材还鼓励学生运用创新思维解决问题。比如，在学习行星运动规律时，教材可以引导学生设计一种创新的模型或实验，帮助他们更深入地理解行星的运动规律，同时培养他们的创新能力和解决问题的能力。《太阳系大家族》教材通过小组合作任务和项目，培养学生的团队合作和问题解决能力。比如，教材可以设计一项小组任务，要求学生共同设计一个展示太阳系的项目，包括太阳、行星和其他天体的制作和布置。在这个过程中，学生需要分工合作、协商决策、解决技术问题，并展示最终的成果。通过这样的合作任务，学生不仅可以学习到太阳系的知识，还能培养他们的团队合作、沟通和协作能力，以及解决问题的能力。同时，学生也能够在合作中互相学习、交流和分享，提升彼此的能力和学习效果。综上所述，《太阳系大家族》教材在小学科学教学实践中的应用具有显著的效果。通过教材的应用，学生能够在生动有趣的学习环境中，掌握太阳系的知识，培养科学思维和创新能力，同时通过团队合作和问题解决的活动，提升学生的合作能力和问题解决能力。因此，教师可以充分利用《太阳系大家族》教材，丰富小学科学教学实践，提高教学效果和学生的科学素养。

四、实施与评价

实施与评价是小学科学教学中至关重要的环节。在应用《太阳系大家族》教材进行教学过程中，需要进行有效的实施和评价，以确保教学目标的实现和教学效果的评估。首先是实施策略和方法，第一，制定详细的教学计划。在实施教学前，教师应制定详细的教学计划，明确教学目标、教学内容、教学方法和评价方式等。比如，教师可以规划每一堂课的教学内容和学习活动，确保教学进度和教学效果的控制。第二，多样化的学习活动。通过多样化的学习活动，激发学生的兴趣和参与度，促进他们的积极学习。比如，教师可以组织实验、观察、讨论、小组合作等活动，让学生通过亲身实践和合作探究，深入理解太阳系的知识。第三，创设良好的学习环境。为学生提供良好的学习环境，创设积极、互动和合作的氛围。比如，教师可以布置太阳系的展示板，展示学生的学习成果，激发学生的学习兴趣和好奇心。同时，鼓励学生提问、分享观点和解决问题，培养他们的积极参与和探究精神。其次是评价策略和方法，第一，学生表现评价。通过观察学生的学习表现、作业完成情况和课堂参与度等方面进行评价。比如，教师可以观察学生在实验中的操作和观察，以及在讨论和合作活动中的表现，评价学生对太阳系知识的理解和应用能力。第二，成果展示评价。要求学生进行学习成果的展示，如制作海报、展示模型或口头报告等，评价学生对太阳系知识的整体把握和表达能力。比如，学生可以展示他们制作的太阳系模型，解释每个行星的特点和运动规律，评价他们对太阳系知识的掌握程度。第三，相互评价。通过学生之间的互相评价和反馈，促进学生的自主学习和合作学习能力的培养。比如，学生可以在小组合作活动后，相互评价合作过程和结果，评价团队合作的效果和个人贡献。

本文旨在探讨在STEM教育背景下，应用《太阳系大家族》教材进行小学科学教学的有效性。通过对STEM教育概述、小学科学教学理念、教材应用以及实施与评价的研究，我们发现《太阳系大家族》教材能够激发学生的兴趣，促进他们的科学思维、创新能力和团队合作精神的培养。同时，合理的教学策略和评价方法对于教学效果的提升和学生学习成果的评估至关重要。因此，教师在教学实践中应充分发挥《太阳系大家族》教材的优势，结合STEM教育理念，创造积极的学习环境，并灵活运用多样化的教学活动和评价方法，以提高小学科学教学的质量和效果，培养学生的科学素养和综合能力的全面发展。

参考文献

[1]周成.巧借信息资源，促科学教学创新：以小学科学《太阳系大家族》为例[J].科学咨询（教育科研），2019（9）：119.

[2]吴凯.互联网+时代，重构自主探究的科学课堂：以小学科学《太阳系大家族》为例[J].科学大众（科学教育），2018（5）：38