基于STEM的科學課生活化實驗的開發(fā)

屈蒙琦

STEM這一教育理念的應用，改變了傳統(tǒng)教育理念。STEM理念能夠從一種全新的角度，改善當前的小學教育教學，是一種綜合性極強的教育理念。在這一教育理念指導下，小學教學會朝著更加科學化的方向發(fā)展，將增進小學教學理論與實踐的結(jié)合度，同時能夠全面提升教學質(zhì)量，提高學生的綜合素質(zhì)水平。

一、 STEM教育理念

STEM教育理念是涵蓋了科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）四個方面的創(chuàng)新型的科學教育觀念。一是科學素養(yǎng)，合理地運用科學知識，了解自然科學的發(fā)展。二是技術(shù)素養(yǎng)，具體是融實用、管用、理解、評價為一體的技術(shù)能力的培養(yǎng)。三是工程素養(yǎng)，技術(shù)工程設(shè)計和發(fā)展過程需要具有的理解能力。四是數(shù)學素養(yǎng)，就是學生發(fā)現(xiàn)、表達、解釋、解決在多種情境下的數(shù)學問題能力。STEM教育理念和小學科學教學的結(jié)合能夠從學生最初的學習階段幫助其養(yǎng)成良好的思維模式和習慣，從而為以后科學學習奠定良好的基礎(chǔ)。

二、小學科學實驗的教育價值

STEM教育理念在小學科學實驗中能夠增強教學實踐。這一理念本身就是以實踐為基礎(chǔ)的。因此將其應用到小學科學教學中，能夠增強小學生在學習科學中的親身體驗感。實驗與STEM的實踐理念不謀而合，學生在這一理念指導的教學活動中，能夠切身體驗到所學科目的科學原理，從根本上了解小學科學的多樣性，在實踐的基礎(chǔ)上深度把握教學內(nèi)容。在實驗中探究學習，讓學生在做實驗中玩，在玩中學習，這樣的效果比一味地灌輸更好。探究式學習科學知識，可以讓學生積極主動地進行科學實驗，在其中掌握不同的科學現(xiàn)象，讓學生在課堂中占據(jù)主導位置，同時培養(yǎng)學生各方面的技能。在小學科學教育中應用STEM教育理念，可以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神，要求學生在參與這一教育理念指導下的教學活動時，具有團隊協(xié)作意識和團隊合作精神。

三、STEM教育理念在實驗過程的開發(fā)

（一）生活化

生活化實驗需要利用學生的生活感知，通過學生所熟悉的事物進行實驗。生活化實驗將實驗內(nèi)容生活化，實驗情境生活化，實驗材料生活化，探究方法生活化。實驗中利用生活中的科學現(xiàn)象，模擬生活情境，運用學生的生活體驗，找到合適的情境，進行還原。讓學生在做實驗的過程中可以很好地發(fā)揮自己的經(jīng)驗，從而得出實驗的結(jié)果。實驗的材料是例如廚房用品、玩具等的生活材料，借助這些生活材料，在實驗過程中，讓學生對實驗結(jié)果進行感受，從而達到實驗的目的。

生活化實驗的基本原則就是生活化。生活中的科學現(xiàn)象作為實驗探討對象，利用生活的資源研究科學，使實驗的每個環(huán)節(jié)充滿生活化。

（二）模型化

在實驗中，根據(jù)生活資源制作模型，把實物按照一定的比例進行縮小或放大，以至于可以更加直觀地觀察，對物體的特性、科學本質(zhì)進行探究。模型是根據(jù)實物制作的，除了在大小、材料上有一定的差別，其他都完全一樣。學生在構(gòu)建模型中不斷地完善自己的實驗意識、熟悉實驗步驟，逐漸專業(yè)化。在制作中積累經(jīng)驗，同時也可以更方便地對物體的實驗目的進行研究。模型的制作也是將科學和數(shù)學結(jié)合的過程，符合STEM理念的學科整合要求。

（三）創(chuàng)新性

在實驗過程中，對方法進行創(chuàng)新，或者根據(jù)已有的案例對實驗進行創(chuàng)新，完成不同的物質(zhì)研究。在實驗中進行創(chuàng)新，讓實驗更具特色，也可以讓學生積極地參與到實驗中。利用創(chuàng)新性原則，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。實驗結(jié)合STEM教育理念，能在實驗過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。在創(chuàng)新的同時對其生活化，讓生活資源和STEM教育理念結(jié)合，更好實現(xiàn)生活化實驗所要達到的目的。

（四）安全性

在實驗中保證學生的安全是最重要的。要防止學生在實驗中燙傷、割傷;在實驗的過程中不應加入易燃易爆的實驗材料;同時，設(shè)計環(huán)節(jié)需要老師進行嚴格監(jiān)督。在實驗中要遵守實驗室的規(guī)則，讓學生在實驗中既有興趣又保證安全。

四、STEM理念在實驗環(huán)節(jié)的應用

小學科學教學，在教學過程中必須以實驗為基礎(chǔ)。將STEM教育理念融入實驗環(huán)節(jié)，能夠充分發(fā)揮這一教育理念本身的實踐教學特性。教師要注重優(yōu)化處理各個實驗環(huán)節(jié)，充分利用有利的條件，引導學生對實驗操作進行探索。學生要積極配合教師的教學活動，并運用自己的創(chuàng)新思維以及學到的理論知識，對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行思考，養(yǎng)成科學的思維習慣。學生要重視自己的實踐能力，更好地把理論知識運用于實踐。教師可以將課程內(nèi)容進行整理，對于實驗中出現(xiàn)的問題，要讓學生獨立思考。STEM教育模式充分發(fā)揮了自身的學科整合與實踐指導的特性。例如造紙實驗本身就涉及多個領(lǐng)域，STEM對其進行整合，讓學生更好地了解其科學特性。又例如學生在進行生活化實驗時，教師將生活情境與小學科學整合，讓學生在實驗過程中體會STEM教育理念的優(yōu)勢，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，提高團隊協(xié)作的意識。STEM教育理念還是一種信息化教學模式，在實驗中學生可以對生活資源所涉及的各環(huán)節(jié)進行探討，同時對結(jié)果進行整合，優(yōu)化學習方法。

五、結(jié)語

STEM教育理念與小學科學相結(jié)合帶來了巨大的好處。因此，科學教師要認真研究二者之間的關(guān)系。這對教師是一個挑戰(zhàn)，對教師本身的能力也要求極高，需要教師在結(jié)合過程中發(fā)現(xiàn)問題，并對其加以解決，同時創(chuàng)新教學手段。STEM教育理念中的學科整合，需要各科教師積極探討，對其開展研究，開發(fā)更多的方法對學生學習科學提供幫助。STEM教育理念與小學教學提高實踐性和科學教學質(zhì)量的要求相符合。同時，這一教育理念能夠高效地融入小學科學教學的各個環(huán)節(jié)，包括導入環(huán)節(jié)、引導環(huán)節(jié)和實驗環(huán)節(jié)。小學生在這一教育理念指導的教學活動中，能充分發(fā)揮主觀能動性，同時能夠培養(yǎng)發(fā)散思維，養(yǎng)成良好的學習習慣，最終提高自身的綜合素質(zhì)。STEM教育理念和小學科學教學的融合，將促進小學教育的持續(xù)發(fā)展。

【作者單位：昆山市花橋集善小學? 江蘇】