基于STEM視角的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)探究

周曉　余世辰　施易寬　劉麗君

摘要：STEM教育與小學(xué)科學(xué)課程的融合，旨在倡導(dǎo)跨學(xué)科教學(xué)，強調(diào)學(xué)科滲透，提升小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的有效性。本文主要闡述STEM教育理念對小學(xué)科學(xué)課堂產(chǎn)生的影響，在此基礎(chǔ)上探索STEM視角下優(yōu)化小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的策略，探討科學(xué)課堂教學(xué)的創(chuàng)新思路。

關(guān)鍵詞：STEM教育;小學(xué)科學(xué);課堂教學(xué)

一、問題的提出

STEM教育源起美國，在其誕生之初就側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四大領(lǐng)域的核心素養(yǎng)。隨著時代的發(fā)展，社會對于可持續(xù)發(fā)展型人才的需求不斷增加，很多領(lǐng)域都需要融合多個學(xué)科知識才能解決問題，而STEM教育理念與這樣的人才發(fā)展目標相一致。同時，在學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)階段——小學(xué)教育階段開展STEM教育，有助于學(xué)生從小鍛煉將學(xué)科知識融會貫通的能力，學(xué)習(xí)提煉多學(xué)科知識解決多層次問題的方法。小學(xué)科學(xué)作為一門與STEM教育理念最為契合的學(xué)科，可以作為小學(xué)教育階段STEM教學(xué)的一個載體，基于STEM教育理念，變革新的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)模式顯得尤為重要。

二、STEM教育理念對小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的影響

1.情境式教學(xué)結(jié)合學(xué)生生活

科學(xué)源于生活，教授科學(xué)也從生活中著手。STEM教育的情境性理念倡導(dǎo)教師結(jié)合現(xiàn)實生活，將原本枯燥的知識與生活常見的現(xiàn)象結(jié)合^[1]。在課堂導(dǎo)入階段提出與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)問題，讓學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴的同時，進一步思考該問題背后的科學(xué)原理，逐步培養(yǎng)學(xué)生探究問題、解決問題的能力。

2.多元開放學(xué)習(xí)啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新

隨著科學(xué)學(xué)習(xí)過程的不斷推進，學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣逐漸減弱，其創(chuàng)新能力逐步下降，尤其在高年級階段，教師難以持續(xù)開展活潑生動的科學(xué)課堂。STEM教育理念下的小學(xué)科學(xué)課堂不再是按部就班地進行教學(xué)活動，而是將課堂的主人歸與學(xué)生，給學(xué)生一個開放的課堂，引導(dǎo)學(xué)生進行多元化學(xué)習(xí)。其中多元化學(xué)習(xí)包括學(xué)習(xí)方式的多元化，如小組合作探究學(xué)習(xí)，在探究中獲取知識;學(xué)習(xí)內(nèi)容的多元化，如多主題的科學(xué)學(xué)習(xí)。教師在其中主要起引導(dǎo)作用，與學(xué)生共同探尋活動目標，讓學(xué)生自主擬定方案，充分發(fā)揮想象力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.多學(xué)科融合打破學(xué)科界限

STEM教育理念的核心是跨學(xué)科學(xué)習(xí)，打破學(xué)科界限，讓教學(xué)不再局限于一門學(xué)科。小學(xué)科學(xué)課堂可以以科學(xué)問題的提出為依托，運用數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科知識，靈活地交叉融合，營造出讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和共同成長的科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。在科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中促進其他學(xué)科知識的融合，豐富科學(xué)課堂內(nèi)容，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。

三、基于STEM教育理念優(yōu)化小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的建議

1.優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容

科學(xué)本身是一門綜合性的學(xué)科，STEM教育理念倡導(dǎo)多學(xué)科融合，兩者相互關(guān)聯(lián)，相互融合使得科學(xué)課堂內(nèi)容更加精彩。優(yōu)化的課堂內(nèi)容能鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，擴大知識面。因此，科學(xué)教師在課堂中可基于STEM理念，將跨學(xué)科知識融入科學(xué)課堂，豐富教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中獲得融合的學(xué)習(xí)^[2]。

對于教師，基于STEM教育優(yōu)化的小學(xué)課堂內(nèi)容能開拓教師的視野，方便教師挖掘知識，將教材的作用發(fā)揮到極致。其次，不同學(xué)科的教師通過探討交流，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)品質(zhì)。對于學(xué)生，基于STEM教育優(yōu)化的課堂教學(xué)內(nèi)容能夠拓寬學(xué)生知識面，促進學(xué)生全面發(fā)展。各學(xué)科知識間的聯(lián)系使學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時學(xué)會聯(lián)系舊知及其他方面的經(jīng)驗，快速理解新知，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

2.優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)

一些課堂教學(xué)一般采用講授法，即以教師為主，學(xué)生只是被動的信息接受者，這種教學(xué)方式，違背科學(xué)課程強調(diào)學(xué)生能夠?qū)⒖茖W(xué)知識運用于生活中，解決實際問題的理念，使學(xué)生難以完全掌握并應(yīng)用所學(xué)知識?；赟TEM教育理念，可以將課堂結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)習(xí)為主，實現(xiàn)支架式教學(xué)理念。教師作為組織者、為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供支架，引導(dǎo)學(xué)生自主獲取知識。STEM教育理念提倡以小組合作的方式進行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生合作探究發(fā)現(xiàn)科學(xué)的奧秘，激發(fā)學(xué)生的興趣，擺脫“填鴨式”的枯燥教學(xué)方式^[3]。興趣是最好的老師，學(xué)生主動學(xué)，才能將學(xué)到的知識融會貫通，內(nèi)化于心。

3.優(yōu)化實驗探究教學(xué)

STEM教育側(cè)重科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個領(lǐng)域，這與小學(xué)科學(xué)實驗中的實驗原理、實驗操作、實驗設(shè)計、實驗記錄有一定的對應(yīng)關(guān)系?？茖W(xué)（原理）、技術(shù)（操作）、工程（設(shè)計）、數(shù)學(xué)（記錄）相互融合，使得小學(xué)科學(xué)課堂實驗教學(xué)進行的更加有效順利，使學(xué)生獲取更大更多的收獲^[4]。此外，STEM教育理念倡導(dǎo)的小組合作學(xué)習(xí)符合小學(xué)科學(xué)實驗探究教學(xué)的需求，尋找滲透STEM教育理念的實驗主題，探索科學(xué)實驗中工程與技術(shù)的實驗內(nèi)容和實驗方式，分小組合作探究科學(xué)實驗。可以要求學(xué)生自主研究和設(shè)計實驗，在提升科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣的同時，獲取科學(xué)知識經(jīng)驗并提升科學(xué)素養(yǎng)。例如以“做一頂帽子”為主題，學(xué)生從想要一頂擁有什么功能的帽子出發(fā)， 經(jīng)歷小組討論、頭腦風(fēng)暴等過程，設(shè)計草圖展示多種個性化的設(shè)計方案。通過畫設(shè)計圖，引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造想象，訓(xùn)練學(xué)生敏捷的形象思維表達能力。嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成作品設(shè)計的學(xué)習(xí)方式，能充分發(fā)揮學(xué)生的天分與潛能，使學(xué)生能夠進行自主學(xué)習(xí)和獨立思考，學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維能夠更好地發(fā)展，通過這樣的科學(xué)學(xué)習(xí)能夠?qū)⑴囵B(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)落到實處，為小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)新的發(fā)展提供參考。

參考文獻

[1]曾恒.基于STEM教育思想在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的融合運用[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2020（2）：79.

[2]吳逢高，滕海川.STEM教育促進小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)變革實踐研究[J].教育科學(xué)論壇，2018（32）：78-80.

[3]常婷.STEM教育促進小學(xué)課堂教學(xué)變革實踐探究[J].課程教育研究，2019（28）：51-52.

[4]徐敬標，閔杰.STEM教育理念下的小學(xué)科學(xué)建?！越德鋫銥槔齕J].南京曉莊學(xué)院學(xué)報，2020（1）：41-46.

作者簡介

周曉（2000-），女，浙江蘭溪人，本科，衢州學(xué)院學(xué)生。

通信作者

劉麗君（1979-），女，青海西寧人，衢州學(xué)院講師，碩士，研究方向：科學(xué)教育，教師教育，系該論文指導(dǎo)教師。