STEM教育與科學教學融合路徑研究

章陳斌

STEM教育在小學科學教學中的融合應用，能夠為科學教學改革提供相應的支持，全面增強教學活動的有效性，在豐富科學教學內(nèi)容的基礎上，實現(xiàn)對學生科學意識和能力的培養(yǎng)。本文從STEM教育入手，對其與小學科學教學融合的路徑進行了適當?shù)姆治?，希望能為小學科學教學改革提供有價值的參考。

STEM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）的集合，將四個要素有機結(jié)合在一起，輔助開展教學指導活動，就可以稱之為STEM教育。在小學階段的科學教學實踐中，加強對STEM教育的應用，能夠提高科學教學活動的實際效果，學生的科學文化素養(yǎng)也能得到良好的培養(yǎng)，對小學科學教育作用的發(fā)揮起到促進作用。因此要注意對STEM教育與小學科學教育的結(jié)合進行研究，為小學科學教學活動的開展提供有效支持。

一、挖掘數(shù)學元素，凸顯數(shù)學科學性

在促進STEM教育與小學科學教學有機融合的過程中，為了促進STEM教育作用的發(fā)揮，要加強對小學科學教育的重視，使教師能夠主動基于STEM教育理念的指導對教學活動進行優(yōu)化調(diào)整，為二者的有機融合奠定基礎。在小學科學教育實踐活動中，教師可以對其中涉及的數(shù)學元素進行挖掘，并結(jié)合數(shù)學元素適當?shù)匾龑W生對科學內(nèi)容進行更為系統(tǒng)的分析，引發(fā)學生科學的思考，在提高學生解決問題能力的基礎上，使學生科學素養(yǎng)得到進一步強化。

如在針對“滾動的物體”科學內(nèi)容開展教學活動的過程中，結(jié)合STEM教育的融合應用，教師可以通過設置玩具實驗，組織學生對其中涉及的動量、速度之間的關系等數(shù)學元素進行分析，在參與實踐活動的基礎上，對自身物理知識體系、數(shù)學知識體系和科學知識體系加以完善，突出科學組織教學效果。如教師可以引導學生把握車重量、斜坡高度、動能等相關知識點，探索不同撞擊力度下撞擊結(jié)果的變化，進而對其中的數(shù)據(jù)進行綜合分析，為學生營造真實的學習環(huán)境，使學生在學習科學知識的過程中，也實現(xiàn)對科學技術、工程數(shù)學相關內(nèi)容的補充，凸顯課堂教學組織活動的優(yōu)勢，在發(fā)揮STEM教育優(yōu)勢的基礎上，提高教學效果。

二、把握科學內(nèi)涵，強化教學有效性

在傳統(tǒng)的小學科學教學中，教師的講解是主要手段，課程教學枯燥乏味，無法有效吸引學生的注意力，學生對科學知識的學習和探索興趣偏低。綜合教學效果也不夠理想，無法為學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)提供有效的支持。而結(jié)合對STEM教育模式的融合應用，可以通過科學、工程、技術、數(shù)學等方面內(nèi)容，組織開展豐富的活動，并引導學生與家長、學生與教師、學生與學生之間達成合作意向，共同對教學活動中涉及的科學元素和科學內(nèi)涵進行挖掘，在獨立學習的基礎上，使科學教學活動的效用得到充分發(fā)揮。

如部分學生在學習“為何三棱鏡在聚焦陽光一段時間后會出現(xiàn)火苗？”這一科學知識點的過程中存在困惑，為了讓學生形成對知識點內(nèi)容的深化理解，教師就可以將學生劃分為多個學習小組，要求學生以小組為單位進行獨立探究。在此過程中，結(jié)合STEM教育理念的指導，教師可以引導學生搜集與此相關的科學資料，營造科學探究的氛圍，為學生創(chuàng)設相應的情境，進而聯(lián)系學生生活實際，指導學生利用身邊的物品，合作完成簡單的科學探究實驗。根據(jù)實驗結(jié)果對“為何三棱鏡在聚焦陽光一段時間后會出現(xiàn)火苗？”進行解析，使學生在合作探究的基礎上解決學習問題，提高學生的獨立學習能力，確保學生可以形成對科學知識的深入理解，在保證學生全員參與并強化學生團隊合作能力的前提下，為學生全面發(fā)展提供堅實的保障。

三、設計技術實踐，彰顯教學開放性

基于STEM教育的應用，對小學科學教育教學進行改革創(chuàng)新，教師為了凸顯STEM教育的價值，真正促進科學與數(shù)學、技術等的有機結(jié)合，還應結(jié)合具體教學內(nèi)容，設置相應的技術解析類型綜合實踐活動，在實踐探索的基礎上，深化思想認識，確保學生的技術解析能力和實踐應用能力得到全面的提高，在實踐體驗中形成對科學技術知識內(nèi)容的深刻理解。所以在小學科學教育與STEM教育結(jié)合發(fā)展的實踐活動中，教師要針對具體的知識內(nèi)容，設計豐富多彩的技術類實踐活動，使學生的綜合學習能力得到鍛煉，保障教學效果。

例如在針對“環(huán)保知識”進行教學的過程中，教師就可以結(jié)合STEM教育的應用，引導學生綜合分析工程知識、數(shù)學知識和技術知識，對先進的環(huán)保技術知識進行分析，加深學生學習印象，提高教學效果。同時，教師也可以帶領學生到社會上參觀與環(huán)保科技創(chuàng)新相關的項目，在直觀了解環(huán)保技術研發(fā)工作流程和工作效能的基礎上，為學生提供使用先進技術開展環(huán)保工作的條件，確保學生能對環(huán)保工作形成良好的體驗，初步掌握簡單的環(huán)保工作技能，深化學生的理解，確保在學生不斷參與實踐活動和探索活動的過程中，能在頭腦中構建相應的環(huán)保知識體系，使學生的科學素養(yǎng)和環(huán)保意識得到良好的培養(yǎng)。此外，在設計豐富實踐活動的過程中，教師也可以組織“小學生科學環(huán)保建議書”活動，指導學生獨立完成建議書的撰寫，使他們明確認識到自身在環(huán)保方面的責任，能應用環(huán)保知識解決生活中的實際問題，切實凸顯科學學科課堂教學中人才培養(yǎng)成效。

綜上所述，在時代發(fā)展背景下，在全面推進小學階段教育教學工作改革創(chuàng)新的過程中，科學教育作為能夠有效培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新素質(zhì)的教學內(nèi)容受到重視，并且如何實施動態(tài)化科學教學成為教師重點關注的問題。因此基于STEM教育的優(yōu)勢，在對小學科學教育教學活動進行改革的過程中，十分有必要將STEM教育融入具體教學實踐中，為學生創(chuàng)造良好的科學學習條件，在提高教學效果的基礎上，為學生的未來全面發(fā)展奠定基礎。

【作者單位：蘇州工業(yè)園區(qū)獨墅湖學校 江蘇】