小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育資源的開發(fā)

【摘要】隨著STEM教學(xué)研究的深入，STEM教育逐步走進課堂教學(xué)中，STEM教育能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，推動學(xué)生的全面發(fā)展。當(dāng)今，STEM教育資源較為欠缺，這不利于STEM教育在小學(xué)的發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)教育中合理使用STEM教育，更好地對教育資源進行開發(fā)和應(yīng)用，對小學(xué)生的成長有很大的促進作用。本文主要介紹了小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育資源開發(fā)的現(xiàn)狀，小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM資源開發(fā)需注意的問題以及小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育資源開發(fā)的途徑。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);STEM;教育資源;開發(fā)

作者簡介：黃婷（1983—），女，江蘇省揚州市邗江區(qū)蔣王鎮(zhèn)中心小學(xué)。

隨著教學(xué)改革的不斷深入，STEM教育逐步從理論走向?qū)嵺`。教師能通過借鑒學(xué)習(xí)優(yōu)秀的案例，建立完善的課程體系，將STEM教育與數(shù)學(xué)、科學(xué)等課程融合，讓STEM教育課堂更好地促進校本化的實施。所以教師要將STEM教育引入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，并積極進行探索，開發(fā)現(xiàn)有教學(xué)資源，為學(xué)生的科學(xué)課程營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，在相關(guān)教學(xué)資源框架下，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育資源開發(fā)的現(xiàn)狀

開展STEM教育時教師需要針對實際問題，不斷融合科學(xué)、數(shù)學(xué)等知識，引導(dǎo)學(xué)生從新的角度出發(fā)思考問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，讓學(xué)生能夠更好地開展實踐活動。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教學(xué)資源開發(fā)大多較為單一，STEM教育作為綜合教育形態(tài)，只有得到更好的開發(fā)和利用，才能夠發(fā)揮其作用。STEM教育資源的獲取大致有三種途徑，一是學(xué)校直接向機構(gòu)購買課程，這種課程大都以工程、科技競賽等作為核心內(nèi)容，但是這類課程不能充分與學(xué)科教學(xué)融合，同時課程費用較高，大多數(shù)學(xué)校經(jīng)費預(yù)算有限，在開展相關(guān)課程時主要通過興趣小組的形式實施教學(xué)，無法在學(xué)生中全面普及;二是學(xué)校直接使用國外的教材，但是由于國內(nèi)外背景和文化的差異，國外的教材不能夠很好地與我國學(xué)科教學(xué)融合，并不適合學(xué)生的發(fā)展，無法達到好的教學(xué)效果;三是由科學(xué)研究院帶動學(xué)校，構(gòu)建符合學(xué)校自身發(fā)展的STEM教學(xué)課程，不斷開發(fā)和探索STEM教育資源，但是由于學(xué)校自身情況、地域等因素限制了對資源的使用，部分學(xué)校仍無法提升課堂效率。

小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)資源的合理性，不斷對教學(xué)方法進行創(chuàng)新，對教學(xué)資源進行拓展，由此不斷拓寬學(xué)生的視野，鍛煉學(xué)生的思維，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的信心，讓學(xué)生能夠認識到科學(xué)文化的重要作用，做到邊學(xué)習(xí)、邊思考、邊創(chuàng)新，搭建起完整的知識框架，將知識要點內(nèi)化。這能為學(xué)生的全面發(fā)展提供方向性引導(dǎo)，讓學(xué)生不斷地發(fā)展和進步。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育資源開發(fā)的要點

開展STEM教育是為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生能夠通過多種形式靈活地運用知識，更好地解決現(xiàn)實中的問題，提升創(chuàng)新意識，促進健康發(fā)展。小學(xué)教師在選擇教學(xué)主題時，應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生的實際情況，以學(xué)生學(xué)過的知識為基礎(chǔ)，讓學(xué)生能夠更好地理解項目的原理，這樣能保證項目活動的科學(xué)性，提升學(xué)生完成的效率。同時教師的選題應(yīng)當(dāng)聯(lián)系學(xué)生的生活，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，確保學(xué)生始終保持強烈的好奇心進行知識的探索，保證學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。教師應(yīng)當(dāng)注重教育資源的開發(fā)和利用，為學(xué)生選擇合適的實踐工具，提高學(xué)生的課堂參與度，讓學(xué)生能夠更好地理解和把握知識。小學(xué)教師在引導(dǎo)學(xué)生的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的實際情況，不斷提升學(xué)生的認知水平，讓學(xué)生通過實驗的方式檢驗科學(xué)原理。例如教學(xué)的主題是排簫時，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計和制作排簫，當(dāng)學(xué)生遇到問題時讓學(xué)生不斷改進方法，這樣有利于發(fā)展學(xué)生的思維。同時教師在資源開發(fā)的過程中應(yīng)當(dāng)注重不同年齡學(xué)生的特點和能力，充分了解學(xué)生的實際情況。對于低年級的學(xué)生，教師應(yīng)以培養(yǎng)興趣為主，讓學(xué)生在教師的影響下感受到科學(xué)課程的生動有趣，提高學(xué)生解決問題的能力;對于高年級的學(xué)生，應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，讓學(xué)生能夠在教師的引導(dǎo)下不斷思考，深入探究，促進學(xué)生思維的發(fā)展。

三、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育資源開發(fā)的途徑

（一）對教材進行充分研究

小學(xué)科學(xué)是一門綜合性課程，教師針對學(xué)生身邊的事物和現(xiàn)象，從多個領(lǐng)域進行闡釋，呈現(xiàn)科學(xué)的態(tài)度和想法，讓學(xué)生理解和掌握知識。小學(xué)教師應(yīng)當(dāng)對教材內(nèi)容進行深入研究，不斷挖掘教材中以工程為主導(dǎo)的內(nèi)容，充分結(jié)合數(shù)學(xué)等學(xué)科，開展完善的STEM教學(xué)活動，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)知識，開闊學(xué)生的視野，為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。例如學(xué)生在學(xué)習(xí)“使沉在水里的物體浮起來”一課時，教師可以讓學(xué)生思考哪些因素會影響物體在水中的沉浮，讓學(xué)生在問題的驅(qū)動下，進行深入探究，提高思維能力。教師在課堂中可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)研制屬于自己的“潛水艇”，讓學(xué)生將科學(xué)與數(shù)學(xué)結(jié)合起來，對數(shù)據(jù)進行分析匯總，從而更好地對現(xiàn)象進行觀察，讓學(xué)生獲得科學(xué)知識，提升思維能力，強化創(chuàng)新能力，確保學(xué)生在學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)充分發(fā)揮自身的想象力，完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。同時STEM教育強調(diào)對知識的應(yīng)用，關(guān)注學(xué)科之間的關(guān)系，因此這樣的科學(xué)教學(xué)能夠讓學(xué)生更好地理解和掌握知識，有利于學(xué)生分析學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，能夠開闊學(xué)生的視野，讓學(xué)生將各種各樣零碎的知識整合，在學(xué)習(xí)的過程中構(gòu)建完整的知識體系。教師應(yīng)當(dāng)不斷地對知識進行梳理和挖掘，打破傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的束縛，更好地提升課堂的有效性，讓學(xué)生更好地對知識進行學(xué)習(xí)，提升綜合能力，也讓學(xué)生在教師的影響下不斷發(fā)展和進步。

（二）融合各學(xué)科內(nèi)容

STEM教育的核心是學(xué)科的融合，教師應(yīng)注重將各學(xué)科的知識和方法相互滲透，找到不同學(xué)科知識點之間的聯(lián)系，更好地融合課程，搭建完備的知識架構(gòu)，增強學(xué)生對知識的運用能力。例如教師可以利用《大林寺桃花》中“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”這句詩，問學(xué)生為什么大林寺的桃花開得比山下的桃花晚，讓學(xué)生通過科學(xué)的方法研究溫度變化對植物生長的影響，從而理解古詩中蘊含的科學(xué)原理。此外，教師還要讓學(xué)生在課堂上不斷思考，更好地運用所學(xué)知識解釋生活中的現(xiàn)象。當(dāng)教師在課堂教學(xué)中要求學(xué)生制作垃圾桶時，學(xué)生能夠在動手操作的過程中運用杠桿原理，加深對所學(xué)知識的理解，這樣做有利于促進學(xué)生思考，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中打破學(xué)科知識之間的界限，更好地將知識進行融合，構(gòu)建完整的知識體系，同時有利于提高教師教學(xué)的效率，達到良好的教學(xué)效果，讓學(xué)生掌握更多技能，提高動手能力。

（三）通過活動構(gòu)建科學(xué)創(chuàng)新課程

STEM教育旨在更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提升學(xué)生的實踐能力，豐富教學(xué)活動，幫助學(xué)生掌握更多知識和技能，因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)充分開發(fā)STEM教育資源，設(shè)計合理的課程內(nèi)容，通過活動構(gòu)建科學(xué)創(chuàng)新課程。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要設(shè)計豐富的活動內(nèi)容，采用靈活多樣的活動形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師將科技活動引入STEM課程中，能讓學(xué)生更好地對知識進行研究，提高學(xué)生的想象力，促進學(xué)生思維的發(fā)展，讓學(xué)生在活動過程中不斷進步。傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，活動項目比較單一，缺乏一定的挑戰(zhàn)性，不利于吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的興趣，也不利于保證課堂的高效性。因此教師要合理地設(shè)計活動方案，將STEM教育融入教學(xué)中，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，讓傳統(tǒng)的科技活動成為具有科技創(chuàng)新的活動，并適當(dāng)提高學(xué)習(xí)活動的難度，增加活動的趣味性。通過這種方式，持續(xù)發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，為后續(xù)課堂教學(xué)活動的有序、深入開展打下良好的基礎(chǔ)，為學(xué)生創(chuàng)新能力的提升、學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成營造良好氛圍。這也能夠讓學(xué)生不斷發(fā)展和進步，提升學(xué)生的應(yīng)用能力。

（四）尋找生活中的課程資源

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師不僅要關(guān)注知識形成的過程，還要關(guān)注知識在生活中的應(yīng)用。這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生認真地觀察生活中的事物，讓學(xué)生不斷地對科學(xué)原理進行思考和研究，由此更好地開發(fā)STEM教育資源。教師在教學(xué)過程中所選的制作材料應(yīng)當(dāng)是容易獲取的，所選的活動應(yīng)當(dāng)是技術(shù)原理相對較為簡單的，讓學(xué)生在短暫學(xué)習(xí)后能達到較好的效果的。另外教師在教學(xué)時應(yīng)當(dāng)注重問題的設(shè)計，例如，玻璃器是一種常見的清潔工具，通過磁吸作用，一側(cè)的擦片移動時，另一側(cè)也會跟著移動，于是教師可提問：“任何磁鐵都能夠做成玻璃器嗎？”教師設(shè)置問題情境讓學(xué)生對問題進行思考，深入調(diào)查，對各種玻璃器的優(yōu)缺點進行比較，完善自己的觀點，從而解決問題，有利于提升學(xué)生的動手能力，促進學(xué)生思維的發(fā)展，讓學(xué)生能夠利用自身能力獲取信息，運用所學(xué)知識解決問題，積極地參與課堂學(xué)習(xí)。

（五）研究熱點問題

在STEM教育中引入熱點問題，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生的社會責(zé)任感。環(huán)保問題是當(dāng)今的熱點問題，引發(fā)了人們的廣泛關(guān)注。教師可以利用環(huán)保問題，引導(dǎo)學(xué)生了解凈化水的流程和原理，了解飲用水的質(zhì)量，研究不同材料的吸附作用。這能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認識到水資源的重要性，認識到水的重要意義，明白純凈水的來之不易。這樣做還有利于讓學(xué)生形成環(huán)保意識，增強學(xué)生的社會責(zé)任感，讓學(xué)生能夠更好地在實踐中進行研究。STEM教育的有效實施，有利于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中積極對知識進行探究，挖掘?qū)W習(xí)資源。

（六）從科學(xué)技術(shù)中開發(fā)STEM教育資源

隨著時代的發(fā)展和進步，科學(xué)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們生活中?？茖W(xué)技術(shù)進步對人們的生活產(chǎn)生了重要的影響，也為小學(xué)科學(xué)教育提供了重要的資源。因此教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)積極融入科學(xué)技術(shù)，開發(fā)STEM教育資源。但不是所有知識都適合小學(xué)生學(xué)習(xí)，由于小學(xué)生的理解能力有限，對一些原理較難理解的內(nèi)容，教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)情和知識掌握情況，進行選擇，讓學(xué)生認識到科學(xué)技術(shù)對人們生活的影響，進一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓教育服務(wù)于生活，促進教育資源的發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，STEM教育的有效實施，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生全面發(fā)展。但如今STEM教育還處于起步階段，教師仍要不斷地學(xué)習(xí)和理解STEM教育理念和本質(zhì)，更好地利用和開發(fā)STEM教育資源，構(gòu)建完整的教學(xué)體系，讓學(xué)生更好地進行實踐，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生成為具有創(chuàng)造力的人，促進學(xué)生的發(fā)展和進步。

【參考文獻】

[1]葉在偉.小學(xué)科學(xué)教育資源的應(yīng)用和開發(fā)[J].讀寫算（教師版）：素質(zhì)教育論壇，2015（42）：287.

[2]晏玲.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的資源開發(fā)[J].學(xué)子（理論版），2015（15）：7.

[3]葉晉昆.小學(xué)科學(xué)課程中STEM教育資源的開發(fā)策略研究[J].新課程評論，2020（3）：80-87.

[4]張燕，張海云.基于STEM教育的小學(xué)科學(xué)課程資源的開發(fā)研究[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2018（4）：62-65.

[5]于文婷.小學(xué)科學(xué)STEM教育資源的開發(fā)[J].小學(xué)教學(xué)參考，2017（3）：82.