小學(xué)科學(xué)開展STEM教育“三途徑”

福建省泉州師院附屬豐澤小學(xué) 徐金武

STEM教育指的是數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)等方面的整合教育，STEM教育的核心元素是對學(xué)生的創(chuàng)新思維進(jìn)行培養(yǎng)，與傳統(tǒng)的教育是存在很大差異的。所以，把小學(xué)科學(xué)課程與STEM教育整合到一塊是很有意義的，通過這樣的方式能夠讓學(xué)生對科學(xué)的興趣得到激發(fā)，進(jìn)而積極主動地參與到科學(xué)知識學(xué)習(xí)中來，還可以對他們的探索和創(chuàng)新精神進(jìn)行培養(yǎng)，提升課堂教學(xué)效率。

一、借助學(xué)科融合，提升實(shí)踐能力

STEM教育注重將不同學(xué)科聯(lián)系起來，同時注重生活和課堂教學(xué)的聯(lián)系。教師通過不同學(xué)科間的“碰撞”，可以讓學(xué)生更好地去學(xué)習(xí)，讓他們感受到“融合”的價值，掌握有效的學(xué)習(xí)方式；特別是在小學(xué)科學(xué)課堂中引入新技術(shù)和新媒體，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到非常享受，同時可以高效地對知識進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1.與“工程、技術(shù)”融合。

小學(xué)科學(xué)課里面有很多的實(shí)驗(yàn)與科學(xué)理論，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，有些教師僅僅簡單地對理論進(jìn)行教學(xué)，沒有注重學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生在這樣的課堂教學(xué)中無法將理論轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實(shí)。利用“技術(shù)”與“工程”能夠?qū)⒗碚摮晒Φ剞D(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，通過理論應(yīng)用，使生活里面的能源與物質(zhì)可以通過一些產(chǎn)品、機(jī)械和結(jié)構(gòu)的過程，高效地轉(zhuǎn)換成想要的結(jié)果。小學(xué)生年齡較小，看到這些事情時都會表現(xiàn)出較高的興趣，所以教師可以利用這樣的方式來讓學(xué)生高效地學(xué)習(xí)。

以“用工具測量”一課的教學(xué)為例，教師可以在開展課堂教學(xué)之前讓學(xué)生事先對天平進(jìn)行制作。這樣學(xué)生就會在課堂上有所準(zhǔn)備，他們會自己對材料進(jìn)行搜集，同時進(jìn)行合理的加工。教師在開展課堂教學(xué)時，讓學(xué)生對相關(guān)天平知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時讓那些優(yōu)秀的學(xué)生上臺來介紹他們所制作的作品。在這樣的課堂教學(xué)中，學(xué)生的動手操作能力可以得到很好的培養(yǎng)，同時，讓學(xué)生所學(xué)的科學(xué)知識得到了有效的內(nèi)化。

小學(xué)科學(xué)課里面，還存在大量類似的教學(xué)內(nèi)容，教師要深入解讀教材，發(fā)展能夠融入“工程、技術(shù)”的切入點(diǎn)，進(jìn)而使學(xué)生的實(shí)踐能力得到培養(yǎng)。

2.與“數(shù)學(xué)元素”融合。

對于任何一門學(xué)科來說，數(shù)學(xué)都是它的基礎(chǔ)，在實(shí)現(xiàn)一些科學(xué)技術(shù)時都要有數(shù)學(xué)理論做支撐。因此，一定要讓學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)，這樣他們才可以將科學(xué)學(xué)好。只有對數(shù)學(xué)知識有了充分的了解，才可以清楚科學(xué)知識的本質(zhì)。

以“建筑藝術(shù)”一課的教學(xué)為例，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生對建筑模型每個部分進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算得出骨架間的角度，進(jìn)而能夠讓模型呈現(xiàn)出最佳穩(wěn)定狀態(tài)。將模型制作完成后，它的最大承重是能夠利用數(shù)學(xué)計(jì)算來得到的，進(jìn)而為其提供理論支持，在此基礎(chǔ)上再對模型進(jìn)行搭建。通過這樣的教學(xué)方式，不但可以讓學(xué)生對相關(guān)科學(xué)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，還讓他們知道了其中的本質(zhì)。

小學(xué)科學(xué)教材里面有非常多的生活事例，然而這些基本都屬于引導(dǎo)部分內(nèi)容，與知識的實(shí)際運(yùn)用存在一定的差距，這便降低了學(xué)生在科學(xué)實(shí)用方面的認(rèn)知。因此，教師要科學(xué)知識與生活面的技術(shù)和工程聯(lián)系到一塊，進(jìn)而讓學(xué)生對科學(xué)知識所具有的價值進(jìn)行了解。

二、對接探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

STEM教育所包含的一個非常重要的特點(diǎn)便是它的實(shí)踐性，主要在課程設(shè)置與教學(xué)實(shí)施中有所體現(xiàn)。科學(xué)這門學(xué)科具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性，教師要讓學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)行學(xué)習(xí)。兒童在對世界進(jìn)行理解和認(rèn)識時通常都是通過動手操作來進(jìn)行的：獲得知識是通過感性經(jīng)驗(yàn)的積累，形成技能則要進(jìn)行不斷地模仿練習(xí)，形成態(tài)度更需要實(shí)踐。要邊動腦邊動手，學(xué)生才可以更好地對現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行解決；要讓“心動”轉(zhuǎn)換成“行動”，才可以讓學(xué)生領(lǐng)略到科學(xué)所具有的魅力。學(xué)生通過實(shí)踐能夠獲得豐富的體驗(yàn)，這是教師的知識性傳授所無法待敵的，它包含了學(xué)生的情感與汗水，屬于學(xué)生一生的“財(cái)富”。小學(xué)科學(xué)中包含很多周期很長的工程技術(shù)類活動和觀察活動，通過這些內(nèi)容能夠讓學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到有效的提升。所以，教師要對課內(nèi)外的資源進(jìn)行有效的挖掘，讓學(xué)生進(jìn)行合理的實(shí)踐活動，使他們獲得快樂的體驗(yàn)，進(jìn)而喜歡上動手——特別是對那些有較重作業(yè)負(fù)擔(dān)的高年級學(xué)生。

例如，科學(xué)教材里面的“建房子”與“搭支架”這樣的實(shí)踐活動便和技術(shù)、工程關(guān)系密切。學(xué)生對此都非常感興趣。一位教師基于此，組織學(xué)生進(jìn)行了“尋找巧手團(tuán)隊(duì)”科學(xué)制作技能大賽，對學(xué)生進(jìn)行分組，讓他們以小組為單位進(jìn)行合作，小組內(nèi)通過膠帶和廢報(bào)紙等來對“房子”進(jìn)行搭建，在他們完成之后進(jìn)行比拼，看誰做得更好。學(xué)生在活動中的參與度都非常高，她們做出了非常優(yōu)秀的作品，這充分說明了：孩子的潛能是非常大的，不要小看他們。

三、融入科學(xué)故事，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

STEM教學(xué)理指出，教師要重視對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)，讓學(xué)生對科學(xué)研究的意義進(jìn)行深入感受，對他們的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行培養(yǎng)，進(jìn)而使他們積極主動的參與到科學(xué)學(xué)習(xí)中。

以“動物怎樣繁殖后代”一課的教學(xué)為例，一位教師將達(dá)爾文的事例引入了進(jìn)來，對他們的發(fā)現(xiàn)歷程進(jìn)行了介紹，讓學(xué)生知道了科學(xué)的魅力之處，使他們產(chǎn)生了科學(xué)研究的興趣。

總而言之，教師在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時，不可以采取灌輸性的教學(xué)方式，不要講學(xué)生當(dāng)成知識接受機(jī)器，當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)很發(fā)達(dá)，學(xué)生可以通過不同的方式學(xué)習(xí)知識，所以他們所能夠接觸的知識庫非常豐富。教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)有趣的、本質(zhì)的知識，這樣才可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而讓他們掌握知識本質(zhì)，獲得良好的課堂教學(xué)效果。教師還要打破各個學(xué)科之間的壁壘，使學(xué)生可以變成復(fù)合型人才。