基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實踐研究

榮標(biāo)

摘要：科學(xué)學(xué)科教學(xué)近年來已經(jīng)成為小學(xué)教學(xué)工作重點?？茖W(xué)學(xué)科本身具有趣味性強(qiáng)的特點，深受小學(xué)生的喜愛。同時還包含多種學(xué)科的知識，對于學(xué)生積累知識有推動作用。對此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中引入STEM教育理念呈現(xiàn)出必要性，秉承求真探索的原則引導(dǎo)小學(xué)生開拓創(chuàng)新也成為小學(xué)科學(xué)教師面臨的一大挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：STEM;小學(xué)科學(xué);實驗教學(xué)中圖分類號：A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：（2021）-27-080

小學(xué)科學(xué)課程倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，探究不僅是小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，還是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要方式。要讓學(xué)生積極探究的前提是學(xué)生知道怎樣去探究，同時學(xué)生還需具備一定的探究方面的能力。而理解科學(xué)探究和培養(yǎng)探究能力都需要學(xué)生親身經(jīng)歷完整的探究過程。

一、基于STEM教育理念開展教學(xué)的積極作用

STEM教育主張教學(xué)活動的開展應(yīng)從多個方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。對于科學(xué)學(xué)科而言，實驗教學(xué)占據(jù)著重要地位，通過具體的科學(xué)實驗，學(xué)生能夠理解科學(xué)現(xiàn)象，對于科學(xué)知識的積累有積極作用。同時，教師應(yīng)該在科學(xué)實驗教學(xué)過程中注重滲透STEM教學(xué)理念。鼓勵學(xué)生善于用科學(xué)思維發(fā)現(xiàn)生活中的物理化學(xué)現(xiàn)象。同時結(jié)合工程技術(shù)基礎(chǔ)知識創(chuàng)設(shè)良好的科學(xué)實驗情境，將實驗想法落實到實物上，完成實驗環(huán)境的搭建。除此之外，科學(xué)與數(shù)學(xué)有著密不可分的關(guān)系，科學(xué)實驗中包含多樣的數(shù)學(xué)知識，生活中也存在很多數(shù)學(xué)問題。基于STEM理念展開小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)，可以從根本上強(qiáng)化小學(xué)生的綜合能力，這對于小學(xué)生思維能力的提升有積極作用。有助于促進(jìn)小學(xué)生對各學(xué)科知識的積累，以善于探索的學(xué)習(xí)方式投入到各學(xué)科的學(xué)習(xí)中，進(jìn)而實現(xiàn)知識的高效接收，為初高中知識的學(xué)習(xí)打好堅實基礎(chǔ)。

二、基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實踐策略探討

（一）科學(xué)實驗情境的創(chuàng)設(shè)

教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)不僅是課程教學(xué)開展的重要引導(dǎo)方式，還能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，對于教學(xué)活動的開展具有積極作用。特別是對于科學(xué)實驗教學(xué)而言，良好的引入能夠促進(jìn)學(xué)生積極融入實驗中，有助于強(qiáng)化實驗課堂教學(xué)效果。對此，科學(xué)教師應(yīng)該根據(jù)科學(xué)實驗的課程安排制定教學(xué)計劃，并且合理應(yīng)用情境教學(xué)法，為實驗創(chuàng)建有趣的情境，讓學(xué)生樂于參與到實驗中。例如：在進(jìn)行“研究杠桿的秘密”科學(xué)實驗時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考生活中存在杠桿知識的蹺蹺板游戲，創(chuàng)設(shè)一個“蹺蹺板游戲爭霸賽”的實驗情境，讓學(xué)生深入分析，探究杠桿的秘密，進(jìn)而得出力點距支點距離和重點距支點距離相同的時候，如果力的大小一樣，則杠桿尺平衡以及如果力點距離支點較遠(yuǎn)則會省力等結(jié)論，讓學(xué)生通過實驗掌握杠桿原理，發(fā)揮科學(xué)實驗教學(xué)的價值。

（二）多媒體設(shè)備的合理應(yīng)用

多媒體技術(shù)的應(yīng)用可以說在很大程度上解放了教師的雙手，更好地促進(jìn)了學(xué)生對于知識的理解，對于一些抽象的變化而言，教師單憑語言無法敘述清楚，而利用多媒體設(shè)備能夠?qū)⒂嘘P(guān)視頻或者動圖播放出來，對于學(xué)生理解科學(xué)實驗原理有積極作用。具體的多媒體設(shè)備應(yīng)用可以在實驗前，也可以在實驗后，在整體實驗教學(xué)中發(fā)揮著重要價值。例如：在講解“通電指導(dǎo)線和通電線圈使指南針磁針偏轉(zhuǎn)實驗”時，涉及電路問題，有一定的安全隱患，教師可以運用多媒體設(shè)備普及安全用電知識，給學(xué)生演示規(guī)范的實驗操作。在多媒體設(shè)備演示動圖的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行操作流程的講解。這樣學(xué)生能夠很清晰地了解到實驗的流程，對于實操有良好的推動作用。

（三）動手操作過程的互助探討

學(xué)生思維方式的培養(yǎng)與動手操作息息相關(guān)，踴躍地參與到實驗中能夠更好地理解實驗原理，對于科學(xué)實驗步驟以及內(nèi)涵的理解也將上一個層次。因此基于STEM教育理念展開小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實踐，需要鼓勵學(xué)生自主思考、獨立操作，并且結(jié)合互助學(xué)習(xí)進(jìn)行科學(xué)知識的靈活接收，在集體共同探討的基礎(chǔ)上實現(xiàn)全體學(xué)生的進(jìn)步。例如：在講解科學(xué)實驗“簡單框架與正方形框架加固”時，針對加固問題，同學(xué)們可以展開討論，集多人之力探究框架加固的有效措施，并且將可行的方案落實到實際操作中，對方案進(jìn)行驗證。此外，實驗過程中，教師應(yīng)該多觀察學(xué)生狀態(tài)，鼓勵學(xué)生投入到動手操作中，只有自己動手，才能更好地理解科學(xué)原理，有助于自身積累科學(xué)知識，感受科學(xué)世界的奇妙。

（四）合理的指導(dǎo)與評價

科學(xué)教師在科學(xué)實驗教學(xué)中占據(jù)著重要地位，無論是實驗過程的引導(dǎo)，還是實驗原理的講解，都需要教師給予學(xué)生耐心的教導(dǎo)。對于科學(xué)實驗這一趣味性實驗學(xué)習(xí)活動而言，如何采用合理的指導(dǎo)評價方式也是教師需要注意的重點問題。只有采取正確方法介入科學(xué)實驗，才能充分發(fā)揮自身價值，給學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識提供幫助。例如：在進(jìn)行“用紙造一座橋”科學(xué)實驗時，學(xué)生會因為個體差異造出不同樣子的橋，其對應(yīng)的承受能力自然大不相同。具體實驗中，教師應(yīng)該給予科學(xué)的指導(dǎo)，走動著查看同學(xué)們動手操作的情況，在發(fā)現(xiàn)同學(xué)造橋的過程中有問題時以工程師的趣味身份給出一些建議，讓學(xué)生感受到教師的風(fēng)趣幽默，同時樂于接受教師的建議。此外，教師對于實驗的評價應(yīng)該多以鼓勵為主，激勵學(xué)生用發(fā)散思維觀察生活中的科學(xué)現(xiàn)象，切實推動科學(xué)教育長遠(yuǎn)發(fā)展。

總之，基于STEM教育理念開展科學(xué)教學(xué)，首先要求教師具備一定的專業(yè)素養(yǎng)，校方可以安排教師培訓(xùn)科學(xué)知識，將科學(xué)實驗的趣味性和創(chuàng)新性展現(xiàn)出來。同時需要以學(xué)生為主體，鼓勵學(xué)生自主思考，并予以適當(dāng)評價和指導(dǎo)。在提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，強(qiáng)化學(xué)生思維素養(yǎng)和動手操作能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]李小玲基于STEM教育理念的“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實驗改進(jìn)[J]生物學(xué)教學(xué)，2020，45（5）：46-49

[2]周華松依托STEM理念創(chuàng)新學(xué)生學(xué)習(xí)方式的學(xué)校探索[J]現(xiàn)代教育，2020（4）：18-20