基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)施策略

江嘉衛(wèi)

【摘要】STEM教育是一種多學(xué)科融合的項(xiàng)目式教學(xué)，是將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四種學(xué)科融合來培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力以及合作探究能力的新型教學(xué)模式。在新時(shí)代的背景下，通過設(shè)置融入STEM教育要求的教學(xué)目標(biāo)，建立課內(nèi)學(xué)習(xí)分享、課外合作實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式，設(shè)計(jì)以小學(xué)科學(xué)為核心的多學(xué)科聯(lián)動STEM項(xiàng)目方案，形成基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)施策略，幫助學(xué)生適應(yīng)未來、走向未來。

【關(guān)鍵詞】STEM教育;小學(xué)科學(xué);實(shí)施策略;

一、STEM教育與小學(xué)科學(xué)融合的意義

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）中的教學(xué)建議提出“倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式”。而STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡稱，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合，是以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，與課標(biāo)提出的要求相符合。

（一）符合小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律

根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平大多處于具體運(yùn)算階段，思維仍需與具體的事物相聯(lián)系，抽象思維發(fā)展還未成熟，對于抽象的小學(xué)科學(xué)學(xué)科概念難以理解、容易遺忘。

將STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)的教育教學(xué)中，能夠有效解決這一問題。教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用 STEM 教育理念，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識、發(fā)揮創(chuàng)意，鼓勵學(xué)生動手實(shí)踐、大膽嘗試，幫助學(xué)生將科學(xué)理論知識與實(shí)際生活相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生知識運(yùn)用能力的提升，從而加深學(xué)生對科學(xué)知識的理解和運(yùn)用，提高科學(xué)教學(xué)效率。

（二）幫助學(xué)生對科學(xué)知識有更全面系統(tǒng)的認(rèn)識

小學(xué)科學(xué)學(xué)科是一門融合了生物、地理、物理、化學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)知識的綜合課程，其中不同學(xué)科的知識特點(diǎn)不同，如果只運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)方式，學(xué)生很難充分理解小學(xué)科學(xué)學(xué)科的理論知識。而將STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合，教師必須豐富其教學(xué)方式以滿足STEM教育理念的要求，所以，需要更加全面地對學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行教授，進(jìn)而提高學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。

二、基于STEM教育理念的新型小學(xué)科學(xué)教學(xué)的實(shí)施策略

（一）設(shè)置融入STEM教育理念的教學(xué)目標(biāo)

教師的教學(xué)目標(biāo)是一切教育活動的基礎(chǔ)，指引著教學(xué)的基本方向，要建構(gòu)基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式，首先要設(shè)置具備STEM教育特點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)。而由于小學(xué)科學(xué)課程中本來就已經(jīng)具備比較完善的教學(xué)目標(biāo)，每節(jié)課的教學(xué)中不可能融入太多具備STEM教育特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容，所以，教師應(yīng)該著眼于整個(gè)單元的教學(xué)，將科學(xué)目標(biāo)、技術(shù)目標(biāo)、工程目標(biāo)、數(shù)學(xué)目標(biāo)合理分配于本單元的各個(gè)課時(shí)中，使整個(gè)單元各個(gè)課時(shí)整合為一個(gè)STEM項(xiàng)目。

例如，教科版小學(xué)科學(xué)六年級下冊第一單元《微小世界》的教學(xué)中，教師可以整合本單元的內(nèi)容開展“用自制顯微鏡觀察土壤中的生物”的STEM項(xiàng)目。教師除了根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)置好本單元的科學(xué)目標(biāo)外，也另外設(shè)置了“會使用生活中各類工具改造所需材料”“能制作出合格的生物標(biāo)本”等技術(shù)目標(biāo)，“能夠根據(jù)顯微鏡的原理設(shè)計(jì)自制顯微鏡圖紙”“能夠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙制作自制顯微鏡”等工程目標(biāo)，“會使用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法研究水中生物”等數(shù)學(xué)目標(biāo)。并將技術(shù)目標(biāo)分別設(shè)置在第四課時(shí)《怎樣放得更大》、第6課時(shí)《用顯微鏡觀察身邊的生命世界（二）》中，將工程目標(biāo)設(shè)置在第四課時(shí)《怎樣放得更大》中，將數(shù)學(xué)目標(biāo)設(shè)置在第7課時(shí)《用顯微鏡觀察身邊的生命世界（三）》中。

當(dāng)前面七個(gè)學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生就能具備完成“用自制顯微鏡觀察水中生物”STEM項(xiàng)目所需的相關(guān)知識，從而順利開展實(shí)踐活動。

（二）建立課內(nèi)學(xué)習(xí)分享、課外合作實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式

如何開展基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)一直是困擾教師的難題，主要原因是小學(xué)科學(xué)的課程內(nèi)容和知識結(jié)構(gòu)比較固定，每個(gè)課時(shí)都有明確的教學(xué)任務(wù)，教師很難在不影響原本教學(xué)進(jìn)度的基礎(chǔ)上融入與STEM教育相關(guān)的創(chuàng)作實(shí)踐活動。所以，在開展基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)前，教師應(yīng)該明確在小學(xué)科學(xué)的課堂上可以做什么？而課外又可以做什么？

小學(xué)科學(xué)的課堂時(shí)間有限，除了科學(xué)概念學(xué)習(xí)之外，還有極具學(xué)科特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。所以在課內(nèi)，教師應(yīng)該以引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)知識技能和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神為目標(biāo)，在知識新授環(huán)節(jié)適當(dāng)融入科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等相關(guān)知識，在知識拓展環(huán)節(jié)開展頭腦風(fēng)暴、科普閱讀，為STEM項(xiàng)目實(shí)踐做好準(zhǔn)備。例如，在教科版小學(xué)科學(xué)四年級上冊第三單元《運(yùn)動與摩擦力》的教學(xué)中，教師可以在活動一“直接拉動重物”與活動二“用滾木移動重物”中融入設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境等工程類知識和測量、計(jì)算摩擦力大小等數(shù)學(xué)類知識，而用關(guān)于摩擦力在生活中運(yùn)用的科普視頻代替活動三“用輪子移動滾木”并組織學(xué)生大膽暢想，思考如何才能將重物受到的摩擦力降到最低，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和想象能力。

而在課外的實(shí)踐中，教師可以通過建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、成立STEM項(xiàng)目實(shí)施小組、開展STEM項(xiàng)目社團(tuán)等方式指導(dǎo)學(xué)生開展STEM項(xiàng)目實(shí)踐活動，并組織學(xué)生進(jìn)行STEM項(xiàng)目的匯報(bào)交流。最終形成課內(nèi)學(xué)習(xí)分享、課外合作實(shí)踐的STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式。

（三）設(shè)計(jì)以小學(xué)科學(xué)為中心的多學(xué)科聯(lián)動STEM項(xiàng)目方案

STEM教育倡導(dǎo)的是跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合。在小學(xué)科學(xué)中實(shí)施STEM教育必然也離不開其它學(xué)科的協(xié)助，所以，設(shè)計(jì)以小學(xué)科學(xué)為中心的多學(xué)科聯(lián)動STEM項(xiàng)目方案非常有必要。例如，在教科版小學(xué)科學(xué)六年級上冊第二單元《建高塔》的教學(xué)后，學(xué)生能夠結(jié)合美術(shù)學(xué)科的藝術(shù)設(shè)計(jì)或者信息技術(shù)學(xué)科的3D打印等知識開展“建高塔”的STEM項(xiàng)目活動，必然能夠更好發(fā)揮出學(xué)生的創(chuàng)意，提升學(xué)生創(chuàng)作能力。教師在小學(xué)科學(xué)中實(shí)施STEM教育時(shí)應(yīng)該積極尋求其它學(xué)科的聯(lián)動，利用教育的集體力量，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)展。

三、結(jié)語

邁入新時(shí)代，我國的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，正取得舉世矚目的成就，而創(chuàng)新型科技人才的培養(yǎng)是我國成長為科技強(qiáng)國，實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興的重要保障。在小學(xué)階段，小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要任務(wù)。將STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，能夠促進(jìn)小學(xué)科學(xué)的教學(xué)方式的更新，提升小學(xué)科學(xué)的教學(xué)效果，有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、合作探究能力、解決問題能力，為學(xué)生成長為創(chuàng)新型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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責(zé)任編輯 ?林百達(dá)