1、STEM教育促進小學科學課堂教學變革的探討 摘要：隨著教育制度的不斷改革，STEM教育理念在小學科學課堂中逐漸被廣泛應用，小學科學教學中在運用STEM教育理念時應注意在教學策略上不斷完善。本文通過對我國小學科學教學中存在的幾點問題分析，同時簡要介紹了STEM教育的內涵，從而根據存在的問題探討了幾種STEM教育在小學科學教學中的應用策略，以期讓STEM教育理念在我國小學科學教學中充分發揮其作用。 關鍵詞：STEM教育,小學科學,教學變革 一、我國小學科學課堂教學中存在的問題 （一）課堂氛圍過于沉悶 一個良好的課堂氛圍能夠有效的激發學生的學習興趣，小學科學課程開設后并沒有得到學校、老師、家長以及學

2、生的重視，大多小學教師都是身兼數職，所以在教學方法上并沒有下功夫鉆研。小學階段科學學科因為不要求成績，所以也沒有引起學生的重視。基于以上原因，小學科學課教學表現為：(1)課堂內容枯燥無味、流于表面。(2)課堂紀律散漫無序。(3)學生在課堂上表現倦怠、無所事事。 （二）沒能將科學與其他科目的教學內容相結合 小學科學課程內容以學生能夠感知的物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程中的一些比較直觀、學生有興趣參與學習的重要內容為載體，重在培養學生對科學的興趣、正確的思維方式和學習習慣。由此可見，小學科學學科是一門綜合性學科，小學科學課程糅合了化學、物理、生物以及地理等多種學科的內容。另外，小學

3、教育為基礎教育階段，每門學科都不是獨立存在的，而是互相緊密相連的。但是就目前我國大部分小學科學教學來看，幾乎沒有將科學學科與其他學科相融合的現象。這種傳統的、單一的教學方法將必然導致小學科學課程教學內容過于單一、形式過于落后、教學效果差等后果，不僅不能夠讓學生充分地了解科學的內涵，更是嚴重打擊了小學生的學習興趣。 （三）評價機制過于單一 現在的小學科學評價還是以知識點的書面考查為主，這就導致課堂中還主要是講解教材的基礎知識，對于延伸的內容以及更加豐富的實踐都沒有更好的展現，在小學科學課堂中看到的仍是以畫書為重點的傳統教學方法，嚴重影響學生科學素養的有效鍛煉，偏離小學科學課程目標。 二、STEM

4、教育與小學科學教學相融合 （一）什么是STEM教育 STEM教育包含了科學、技術、工程、數學教育。科學是發現、解釋自然世界背后的規律，技術是改造事物的經驗、技巧等方法，工程是應用科學、數學、技術作為手段實現高效、可靠且對人類有用的東西，數學是描述世界的精確語言和解決問題的工具。當然STEM教育并不是上述四項內容的簡單組合，而是一種教學理念，在這種教學理念下將這些內容有機的融合在一起，注重學生、注重學習過程、注重培養學生的學習探究能力和解決復雜問題的能力。 （二）STEM教育與小學科學教學相融合的可能性 STEM教育旨在培養學生的科學素養，注重培養學生對生活和世界的好奇心和探究精神，注重培養學生

5、利用所學工程學及數學原理構建模型解決問題的能力。這正好與小學科學課程的教學目標契合。小學科學課程標準提出，小學科學課程的學習方式是多樣的，倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式，倡導跨學科學習方式，推進STEM教育和應用STEM教育理念進行教學實踐。目前小學科學課程傳統的教學模式亟需改革，發展STEM教育、與STEM教育相融合是現階段小學科學課程教學實施的方向。教師培訓和高學歷專職教師力量的注入也使得STEM教育與小學科學教學相融合成為可能。 三、STEM教育在小學科學課堂教學中的實施辦法 （一）注重實踐研究提高學生學習興趣 在傳統的小學科學課堂中，主要偏向于對理論知識的講解，這種教學結構對于小

6、學生來說是比較枯燥乏味的，很難激起小學生學習科學的興趣。在STEM教育的融入下小學科學課堂在教學結構上發生了很大的轉變由原來的注重科學理論知識教學轉變成理論知識與實踐相結合的教學結構。增加了探究性和應用性實踐的操作，不僅讓學生能深度理解理論基礎知識，同時也能夠激發學生對學習科學的興趣和積極性。STEM教育的融入一方面加強學生對于科學知識的掌握，另一方面也提升學生對于所學知識的實際應用能力。 提高學生學習科學的興趣應該從身邊有趣的現象入手，從學生的視角出發提出問題進行實踐探究入手。基于STEM教育的實踐活動會在教師的帶領下展開熱烈的討論-提出問題-進行設想-研究方案-探究實踐-總結經驗結論-進行

7、應用的過程。對學生而言，這種學習狀態相比傳統的單科教育更為有趣，學生在濃厚的學習氣氛和有趣的模式下更加積極交流、積極發言。整個過程更能體現學生主體，提高學生學習的效率和參與度，讓學生們學會學習、學會思考，促進了學生素質的不斷發展。例如在航海家的發現這一課題的探究中，(1)流程設計：通過古代傳說來了解古人探索地球的方法，討論尋求證據支持，激發學生興趣，理順探究思路，為學生探究問題提供方法。(2)確定問題：在古代科技不發達的狀況下，如何通過現象證據推測地球的形狀。學生分組討論。(3)數學滲透：通過生活實踐總結常見的幾種幾何體通常會留下什么樣的影子。(4)實驗設計：準備實驗需要用到的道具，包括各種幾

8、何體、模擬太陽光的手電筒、成像屏等，設計實驗方案。(5)實驗評估：各小組間進行方案交流，老師給予正確的引導，從技術和工程方面探討，保證接下來的實驗順利進行。(6)實驗驗證：組內成員根據實驗方案進行人員分配，按步驟完成實驗。(7)結果分析：利用數學工具通過對實驗得出的多組數據進行處理和分析。(8)經驗分享：各組之間進行試驗后的經驗分享和總結，并作出自我評價和相互評價，從而發現實驗中的不足并找到解決方案。通過這樣的實驗設計可以讓學生積極參與到課堂中，在有計劃、有步驟的實驗設計和完善中不斷地發現和感知，培養學習科學的興趣。 （二）借助學科融合培養學生的科學素養 STEM的教育理念比較具有綜合性，尤其

9、是各個學科的融會貫通，這一點在小學科學教學中的應用能夠幫助小學生掌握各學科之間的連貫關系，提高小學生的綜合素質。在傳統的教育理念中比較側重各科單獨教學，雖然在成績上也比較顯著，但卻不能讓學生掌握各科知識綜合運用的技能，不利于培養學生解決綜合性問題的能力。STEM教育理念的融入就很好地解決了這一問題，它能夠幫助學生從多個角度多個層面去鍛煉思維能力，從而更好地解決實際問題。例如在空氣占據空間這個課題研究中，學生在實驗設計中通過自己的猜想以及實驗驗證最后得出了正確的結論，空氣確實占據空間，那么接下來可以做一個引申的思考：空氣占據多大的空間呢？通過給學生提供可測量的道具讓他們分組進行實驗設計，并通過實

10、驗數據進行計算，有的學生將一瓶子水倒入長方體容器中，通過計算長方體中水的體積從而得出一瓶子空氣占據多大空間。這就充分地將科學的教學與數學知識緊密相連，豐富了小學科學課堂的教學內容，同時也能夠促進小學生對于各個科目內容的靈活運用，能夠把所學到的各科知識相結合去解決實際應用上的問題。再比如在學探究尺子的高音變化這一節課程的時候，實驗設計將尺子固定在課桌上，通過調整尺子露在課桌外的長度，撥動尺子使尺子發出不同的聲音。這里可以讓學生結合音樂課上的音調，研究尺子分別露出多長時能夠與音樂課上的不同音調最相似，可以讓學生多次試驗整理數據，得出最科學的結論后，利用尺子做出自己喜歡的曲子。 （三）完善的評價體系促進培養學生的核心素養 STEM教育架構注重培養學生核心素養，需要教師拓寬視野，不再受本學科內部知識和能力的局限。應該從更高的角度和層次上審視各個學科之間的內在聯系，從多方面、多維度評價學生，建立完善的評價體系。評價體系的改革基于從注重評價結果轉變為注重評價過程，從評價知識所得轉變為評價參與能力，從評價教師