STEM教育理念下科學實驗教學創(chuàng)新策略

盧秋嬋

摘 要：小學科學實驗教學應(yīng)該更加注重科學、技術(shù)、數(shù)學和工程等多個領(lǐng)域的融合，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單學科、重書本的教育模式。教師在此過程中發(fā)揮出自身的引領(lǐng)作用，對以往的教學內(nèi)容進行創(chuàng)新和延展，設(shè)計出綜合性較強的探究實驗，進而有效培育學生的創(chuàng)新思維、綜合實踐能力，實現(xiàn)小學生的全面發(fā)展?；诖耍疚慕Y(jié)合STEM教育理念的內(nèi)涵，提出了這一理念下科學實驗教學的創(chuàng)新策略。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念;小學科學;實驗教學;創(chuàng)新策略

引言

“學生的智力提升在于動手操作”，小學生更多的是在實驗活動中建構(gòu)屬于自身的認知結(jié)構(gòu)、發(fā)展各項能力，在充滿趣味性的多元化學習過程中，學生不斷開動腦經(jīng)和積極思考，對自己提出更高的挑戰(zhàn)。STEM是一種注重實踐的超學科教育概念，任何事物僅僅靠一門學科都很難取得成功，只有在多學科、跨領(lǐng)域的作用下，才能進一步拓寬學生的眼界、發(fā)展學生的綜合能力。為此，科學教師要充分意識到STEM教育理念的本質(zhì)內(nèi)涵，以實驗為陣地，及時創(chuàng)新教學模式、拓展教學內(nèi)容，實現(xiàn)學生創(chuàng)新能力、思維能力及實踐能力的全面提升。

一、STEM教育理念的內(nèi)涵解讀

STEM即科學、技術(shù)、數(shù)學和工程四門學科英文首字母的縮寫，STEM教育理念是將這四門學科進行融合性教學，突破傳統(tǒng)的單一學科單一教學的界限，給予學生更多地探究多領(lǐng)域的機會，在多個領(lǐng)域的融合性學習中，促使學生實現(xiàn)跨領(lǐng)域、跨學科發(fā)展，既有效提高學生的綜合能力，也能有效實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化配置。從本質(zhì)上來看，STEM教育理念與小學科學的實驗教學融合性、契合度較高，在教學設(shè)計、實踐探究、科學訓(xùn)練及教學評價等層面，都可以實現(xiàn)與其他學科的結(jié)合，從而從根本上實現(xiàn)教學模式的創(chuàng)新、教學內(nèi)容的延展及教學效益的提升。

二、STEM教育理念對科學實驗教學的意義

1.有助于創(chuàng)新傳統(tǒng)的實驗教學模式

在我國大多數(shù)小學科學教學存在一定的固定化和模式化，且實驗教學的綜合性不足，大多停留于本課程的知識內(nèi)容中，這一教育理念使得學生一味按照教師的方式被動成長，極易讓學生的思維受到限制，不利于培養(yǎng)其綜合能力和自主學習意識。通過在小學科學實驗教學中融入STEM教育理念，能充分扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的、單一的實驗教學模式，教師可在學生的科學探究中融合技術(shù)、數(shù)學、藝術(shù)等內(nèi)容，讓教學內(nèi)容得以拓展，教學模式得以創(chuàng)新，學生的思維也能在此過程中得以開闊，整體教學效益大幅度提升。

2.有助于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)

小學階段的教育教學對學生的學習方式、學習思維以及人格的培養(yǎng)有著重大影響，所以綜合綜合思維和實踐能力的培養(yǎng)要從小學階段抓起。STEM教育理念綜合了多個學科和眾多實踐內(nèi)容，能讓學生在實踐活動中突破思維的局限性，在多學科的作用下讓學生富有想象力和創(chuàng)新力，在親自動手和體驗中拔高了自身的操作能力、實踐能力，在遇到問題時也能勇于質(zhì)疑，敢于提出問題，從而為其培養(yǎng)出良好的素質(zhì)和綜合性思維打下良好的基礎(chǔ)。

三、STEM教育理念下科學實驗教學創(chuàng)新策略

1.正確認知學科的融入時機

不同的實驗活動對于學生能力的培養(yǎng)和知識素養(yǎng)的提升不盡相同，有些實驗活動能夠提升學生的思維能力，有些實驗活動則需要學生結(jié)合數(shù)學、技術(shù)等領(lǐng)域的知識才能加以完成。所以，在小學科學實驗教學中，連接不同的領(lǐng)域，其起到的作用也是不同的。在實驗活動中，教師要正確認知完成該實驗所需要的知識，能夠培育學生哪些能力，只有形成正確的認知，才能根據(jù)其發(fā)揮的不同作用適當?shù)膽?yīng)用到實驗教學中，才能幫助學生真正有所收獲與提升。

2.優(yōu)化實驗活動設(shè)計

教學設(shè)計是STEM理念下實驗活動得以梯度性展開的前提，能夠為教師提供清晰的教學思路。教師在實驗活動設(shè)計時，需要充分掌握學生的認知水平，整合教育資源，明確實驗活動可融入哪些學科知識，可讓學生在能力與素養(yǎng)上有哪些提升等，從而使得實驗活動能得以有效開展。例如在科教版小學科學“物體在水中是沉還是浮”的實驗教學中，教師在教學設(shè)計時要清楚實驗需要哪些器具如（鐵釘、小木棒和泡沫），明確這一實驗需要哪些方面的知識。在教學中，教師可將學生分為數(shù)個小組，依次將鐵釘、木棒和泡沫置于水中，并觀察：這些物體有的會漂浮在水面，有的會沉入水底。為實現(xiàn)實驗的創(chuàng)新，教師可通過物體放入裝滿水的水杯中所溢出的量，讓學生分析浮力于物質(zhì)之間的關(guān)系。在探究中，學生的探究能力、創(chuàng)造性思維得以形成，其實驗探究所獲得的知識也會得到相應(yīng)的延伸。

3.注重任務(wù)實驗教學

任務(wù)式教學是STEM教育的主要手段，能夠給予學生自主探究的空間，培養(yǎng)學生的綜合能力。在實驗課程中，教師可在課堂上展示一些自己制作的科技小發(fā)明，如“動力車、組裝飛機”，指出基本的制作原理和流程，然后讓學生根據(jù)教師的指導(dǎo)自行制作，學生完成后，教師再給學生布置一些課堂任務(wù)，如讓其結(jié)合工程技術(shù)領(lǐng)域讓動力車的流線更符合動力學，和藝術(shù)領(lǐng)域結(jié)合讓組裝飛機更加美觀等，在實踐動手中，學生的創(chuàng)造性思維能夠得以有效迸發(fā)，并積極查閱資料，獲取更多的跨領(lǐng)域知識，且這一過程融合了多個領(lǐng)域，學生的綜合思維也將得以發(fā)展。

4.加強實驗結(jié)果評價

STEM理念下的科學實驗教學同樣注重實踐和總結(jié)評估，對于任何一門課程而言，總結(jié)、評價都是不可或缺的環(huán)節(jié)。為此，在每一節(jié)實驗課程之后，科學教師需要對學生的實驗過程、實驗結(jié)果、表現(xiàn)進行綜合評價，指出學生存在的問題和不足。教師方面也需要進行及時地自我反省，通過實踐教學找出哪些實驗可在原有的基礎(chǔ)上融合其他學科，由此實現(xiàn)實驗的再創(chuàng)新和優(yōu)化，確保學生能有效獲得拓展知識，拔高拓展能力與素養(yǎng)。學生方面需要將自身的實驗過程進行記錄，內(nèi)容包括所遇到的問題，所創(chuàng)新的點，獲得了哪一學科的拓展性知識等。通過科學的評價，讓實驗教學取得最佳效果。

總之，STEM是一種集合多種學科的綜合性較強的教育理念，這一教育理念在科學實驗中的應(yīng)用對培育學生的創(chuàng)新能力、實踐能力、知識遷移能力有著重大作用。為此，小學科學教師要意識到STEM理念的內(nèi)涵、價值及優(yōu)勢，明確教學目標，注重教學活動設(shè)計，創(chuàng)新實驗過程，確保學生在實驗中能得到綜合成長。

參考文獻

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