淺談STEM教育在小學(xué)科學(xué)課程中的融合

馬建龍

摘 要：隨著教學(xué)改革工作的不斷深入，傳統(tǒng)的應(yīng)試教育的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，普遍存在高分低能的現(xiàn)象。STEM教育主張培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，而不是針對(duì)某一個(gè)學(xué)科，或是某一方面能力進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)。本文就目前我國(guó)小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出在小學(xué)科學(xué)課堂進(jìn)行STEM教育的重要性，并提出科學(xué)課程與STEM教育相融合的指導(dǎo)策略。希望此研究能為廣大教師提供一些參考。

關(guān)鍵詞：STEM教育;小學(xué);科學(xué)課程;興趣;專業(yè)素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G62? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-9132（2020）23-0087-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.23.043

STEM是指science（科學(xué)）、technology（技術(shù)）、engineering（工程）、mathematics（數(shù)學(xué)）四門(mén)學(xué)科。STEM教育是綜合這四門(mén)學(xué)科的知識(shí)，是以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目的的一種教育。目前，各國(guó)經(jīng)濟(jì)都在高速發(fā)展，國(guó)家迫切需要綜合型人才投身于祖國(guó)的建設(shè)中，因此，我們要重視STEM教育在小學(xué)科學(xué)課程中的融合，從小培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，促進(jìn)其全面發(fā)展。

一、STEM教育的概述

STEM教育是一種將這四門(mén)學(xué)科整合的教學(xué)，明確了各學(xué)科并非獨(dú)立存在的，而是存在一定的聯(lián)系，重視對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。STEM教育的教學(xué)宗旨是讓學(xué)生掌握解決實(shí)際問(wèn)題的能力，不單單是某一學(xué)科的理論知識(shí)，而是讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中不斷地學(xué)習(xí)新知識(shí)、掌握新技能。STEM教育以教學(xué)項(xiàng)目為核心引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，打破傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)知識(shí)的死記硬背，有助于學(xué)生全面認(rèn)知事物。

二、目前我國(guó)小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）科學(xué)課缺乏教學(xué)設(shè)施

目前，很多學(xué)校受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，把科學(xué)看作是副科，不予以重視，不投入資金購(gòu)買(mǎi)科學(xué)課教學(xué)的相關(guān)設(shè)施，嚴(yán)重阻礙了科學(xué)課的教學(xué)?？茖W(xué)課是一門(mén)以動(dòng)手實(shí)踐為主的學(xué)科，如果缺乏實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生們就沒(méi)辦法動(dòng)手操作，就不能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，更別提培養(yǎng)綜合型人才了。

（二）小學(xué)科學(xué)教師專業(yè)知識(shí)不足

目前，在我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育中，由于學(xué)校不重視這門(mén)學(xué)科，對(duì)教師的專業(yè)素養(yǎng)并不關(guān)心，導(dǎo)致有些學(xué)校根本沒(méi)有科學(xué)教師，而是由其他科任教師兼任，無(wú)法保障教學(xué)的專業(yè)性和科學(xué)性。教師專業(yè)知識(shí)與技能的缺乏，將直接影響到學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成，也影響著科學(xué)型人才的培養(yǎng)。

（三）小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)方法陳舊，缺乏創(chuàng)新

目前，在小學(xué)科學(xué)課堂上，依然是教師講學(xué)生聽(tīng)的模式，學(xué)生缺乏參與和動(dòng)手的機(jī)會(huì)，致使部分學(xué)生對(duì)科學(xué)課失去興趣，甚至是討厭這門(mén)課程。因此，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，創(chuàng)新教學(xué)方法，是小學(xué)科學(xué)教師面臨的首要任務(wù)。

三、洞悉小學(xué)科學(xué)課堂融合STEM教育的重要性

（一）STEM教育有利于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力

STEM教育則需要學(xué)生、教師與家長(zhǎng)的共同配合，通過(guò)與教師和家長(zhǎng)的交流和幫助，解決小學(xué)科學(xué)課堂上遇到的一些問(wèn)題。學(xué)生也可以通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行討論，共同進(jìn)行資料的搜集、證據(jù)的論證以及結(jié)果的分析。STEM教學(xué)方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（二）STEM教育有利于提高學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，要求學(xué)生利用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的綜合知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析并解決。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探究，培養(yǎng)自身對(duì)科學(xué)的認(rèn)知與興趣，并懂得用科學(xué)的知識(shí)解釋一些物理現(xiàn)象，解決一些日常生活中遇到的問(wèn)題。

（三）STEM教育有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣

STEM教育不同于以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式，體現(xiàn)了學(xué)生的參與性。小學(xué)生正處于好動(dòng)的年齡階段，因此在課堂上給他們提供參與實(shí)驗(yàn)、參與探究的機(jī)會(huì)，能激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。有了興趣，學(xué)生就會(huì)樂(lè)此不疲地探究下去，在學(xué)習(xí)中尋找快樂(lè)。

四、把握STEM在小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)中的融合策略

（一）學(xué)校要重視科學(xué)教育，提高科學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)

要實(shí)現(xiàn)STEM在小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)中的融合，首先學(xué)校要對(duì)科學(xué)這門(mén)學(xué)科加以重視。學(xué)校要針對(duì)STEM教育制定教師的培訓(xùn)方案，組織相關(guān)的教研活動(dòng)，教師必須掌握STEM所代表的四門(mén)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，提高跨學(xué)科教學(xué)能力。其次，教師要樹(shù)立STEM教學(xué)觀念，掙脫傳統(tǒng)教育模式的羈絆，創(chuàng)新教學(xué)方法，真正成為STEM教學(xué)的施行者。只有教師自身的專業(yè)水平過(guò)硬，在教學(xué)過(guò)程中才能讓學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)科學(xué)課的重要性，科學(xué)課不是大家口中的副科，學(xué)習(xí)科學(xué)對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，必須引起小學(xué)科學(xué)教師高度重視。

（二）完善科學(xué)設(shè)施

子曰：“工欲善其事，必先利其器。”在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，教師可以選擇與學(xué)生日常生活密切相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)行試驗(yàn)探究，幫助學(xué)生理解很多科學(xué)現(xiàn)象，增長(zhǎng)很多知識(shí)。例如，關(guān)于鉆木取火的實(shí)驗(yàn)，遠(yuǎn)古時(shí)期人們學(xué)會(huì)了用火，才不再吃生肉，懂得用火將食物煮熟或烤熟再吃?；鹋c我們的日常生活是息息相關(guān)的，但是在教學(xué)中不可能讓學(xué)生真的鉆木頭來(lái)取火。鉆木取火需要一定的速度和力量，對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)這項(xiàng)任務(wù)很難完成，所以學(xué)校要給學(xué)生提供新型器材，讓學(xué)生在操作過(guò)程中理解摩擦生熱，物體間快速的摩擦?xí)a(chǎn)生火花，學(xué)生留心觀察可以發(fā)現(xiàn)車(chē)輛在剮蹭過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)火花。學(xué)生由此理解了鉆木取火的原理，就能聞一知十、融會(huì)貫通，用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的很多物理現(xiàn)象。如果缺乏實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生就不能參與實(shí)驗(yàn)，這不僅會(huì)削減學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更使得STEM教育在小學(xué)科學(xué)課程中的融合失去了意義。

（三）制訂分段教學(xué)計(jì)劃

因?yàn)椴煌昙?jí)的學(xué)生積累知識(shí)的多少是不同的，他們的學(xué)習(xí)能力也是不同的，所以教師要按照學(xué)生的學(xué)習(xí)能力制訂教學(xué)計(jì)劃，使用不同的教學(xué)方法。比如小學(xué)1-2年級(jí)的學(xué)生的課堂教學(xué)重點(diǎn)是培養(yǎng)興趣，在教學(xué)過(guò)程中選取一些有趣的實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生注意力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣;3-4年級(jí)的學(xué)生要比1-2年級(jí)的學(xué)生相對(duì)獨(dú)立一些，并且開(kāi)始積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)，在教學(xué)中可以適當(dāng)讓他們完成一些小實(shí)驗(yàn)，鍛煉他們的動(dòng)手能力和思維能力;5-6年級(jí)的學(xué)生不管是在知識(shí)還是閱歷上都有了一定的基礎(chǔ)，對(duì)于他們的教學(xué)就是培養(yǎng)探究能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（四）與實(shí)際生活相結(jié)合

小學(xué)科學(xué)課程是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，它涉及的內(nèi)容比較廣泛。小學(xué)科學(xué)教學(xué)與STEM教育的融合，使科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)多方面內(nèi)容的知識(shí)相結(jié)合，然后把這些綜合知識(shí)使用在課外實(shí)踐活動(dòng)中，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升。比如，在教授“杠桿的科學(xué)”一節(jié)時(shí)，教材只是介紹了杠桿的基本原理與簡(jiǎn)單應(yīng)用，教師按課本內(nèi)容講完以后，學(xué)生對(duì)杠桿的基本原理也能理解，但如果教師能結(jié)合實(shí)際生活的例子說(shuō)一說(shuō)，杠杠分為三種：第一種是省力的杠桿，如開(kāi)瓶器;第二種是費(fèi)力的杠桿，如鑷子;第三種是等臂杠桿，如蹺蹺板。這樣就加深了學(xué)生對(duì)杠桿原理的理解和認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)利用杠桿原理解決生活中的一些問(wèn)題。

（五）合理使用多媒體教學(xué)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體技術(shù)也越來(lái)越受到廣大教師的青睞。在科學(xué)課教學(xué)中，有些難以準(zhǔn)備的材料就需要運(yùn)用多媒體以圖片或視頻的形式來(lái)給學(xué)生講解。以“火山噴發(fā)”為例，如果教師只是照書(shū)本講解火山噴發(fā)的原理，其知識(shí)比較抽象和空洞，學(xué)生就很難理解。因?yàn)榛鹕絿姲l(fā)這部分知識(shí)比較深?yuàn)W，而小學(xué)生所學(xué)的知識(shí)又比較有限，所以學(xué)生會(huì)覺(jué)得科學(xué)課深?yuàn)W又乏味，對(duì)科學(xué)課失去興趣。如果教師借助多媒體技術(shù)制作課件，在課堂上邊講解邊播放課件，效果則截然不同。用圖片或視頻來(lái)展示火山噴發(fā)的全過(guò)程，首先會(huì)給學(xué)生帶來(lái)視覺(jué)上的沖擊，吸引學(xué)生的眼球，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂效率。其次，教師邊播放課件邊講解理論知識(shí)，有助于學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解，使科學(xué)課的教學(xué)又邁上了一個(gè)新臺(tái)階。

（六）注重對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)

在以往的科學(xué)課堂上，主要是教師講學(xué)生聽(tīng)，以教師為主體，整堂課只是講枯燥無(wú)趣的理論知識(shí)，學(xué)生也缺乏參與和探究的機(jī)會(huì)，使得學(xué)生對(duì)科學(xué)課提不起興趣，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下。例如，教師可以布置作業(yè)，讓學(xué)生放學(xué)回家后做三棱鏡聚焦陽(yáng)光產(chǎn)生火苗的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，也不需要特殊的實(shí)驗(yàn)器材，只要家里有凸透鏡就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)中午陽(yáng)光充足時(shí)可以滿足實(shí)驗(yàn)條件，只是效果不太顯著。因此，教師提出讓學(xué)生運(yùn)用小組合作的方式來(lái)共同討論探究，從而解決問(wèn)題。人多智慧大，遇到問(wèn)題時(shí)如果只是按照自己的思路一直走下去，就會(huì)鉆牛角尖，但如果是大家一起商量，從不同的思路來(lái)考慮同一個(gè)問(wèn)題，就會(huì)更全面。實(shí)驗(yàn)成功了，大家可以一起討論成功的必備條件是什么，不成功就要一起討論失敗的原因。對(duì)于當(dāng)代的小學(xué)生來(lái)說(shuō)，提高團(tuán)隊(duì)合作能力是十分必要的。他們?cè)诩叶际仟?dú)生子女，凡是都是以自己的意愿為主，想干什么就干什么，不懂得遷就別人，而小組合作正好改掉了他們的壞毛病，在合作過(guò)程中，需要大家共同搜集相關(guān)資料，共同剖析、考證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的合理性。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要因素。

五、結(jié)語(yǔ)

STEM教育在小學(xué)科學(xué)課程的融合，不但能使學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、探究能力、解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力起著重要的促進(jìn)作用。因此，小學(xué)科學(xué)課堂融合STEM教育，對(duì)提高科學(xué)課堂的教學(xué)效率和質(zhì)量起著重要的促進(jìn)作用，也為祖國(guó)培養(yǎng)綜合型人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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