STEM教育理念在小学科学中的应用

江苏省南京市南湾营小学 马小育

众所周知，现在人类所处的状况要求我们要不断发展科技，应对全球资源逐渐减少等问题。人们在平时生活中也发现科技越来越重要了，只有科学、技术、工程和数学等领域不断发展，我们才能够解开更多未解之谜。这就要求人类去了解更多的科学知识，至少能够自如地生存在这个科技不断发展的世界中。随着世界不断发展，越来越多的科技难题也伴随着出现，但是任何科学问题的解决都离不开科学、技术、数学和工程学的结合。综上所述，将STEM教育理念完美地运用在小学教学上可以带给学生更多科学知识，而怎么样将STEM教育理念运用在课堂上则需要教师进一步去分析研究。

一、关于STEM教育理念

1.STEM教育理念的含义。STEM教育理念出现于1986年，STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineer-ing）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，这种理念里面包含了四门学科知识。其中科学是指对科学知识有一定的解释，了解自然规律。技术和工程是指在了解自然规律的基础上进行改造自然的活动，让人类社会发展中的难题可以得到解决，让人类社会变得更加先进。而学好数学则是运用技术和工程的知识储备过程。

2.STEM教育理念的重点。STEM教育理念在学生教育问题上有四个方面的理念：一是提高科学素养，即让（上接34页）学生学会科学知识，并知道如何把科学知识运用到理解自然界的规律中去；第二个方面是提高技术素养，也就是指学生的使用、管理、理解和评价技术这四方面的能力；三是提高工程素养，即把相关知识传授给学生，让学生尽最大的努力了解技术工程的设计与开发过程；最后是提高数学素养，也是最基础的一个方面，培养学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。

3.在小学科学课堂上开展STEM教育的作用

（1）STEM教育有利于激发学生对科学的兴趣。将STEM教育运用在小学科学课堂上，可以让学生了解科学知识，提高他们学习科学知识的兴趣。教师在教学过程中可以联系实际生活，让学生从生活中学习到科学知识，有意识地把这些科学知识运用到现实生活中去，让课堂内容变得更有趣味，将学生学习积极性调动起来，让他们体会到科学课堂的乐趣，这样会对以后的课堂教学有很大的帮助。

（2）STEM教育有助于培养学生解决问题的能力。STEM教育是在课堂中将多门学科的知识结合起来，能够在同一个问题中，给学生传授多方面的知识，这种理念可以很大地提高教学效率，保证学生的全面发展，为学生打造一个多彩的科学课堂。在小学科学课堂上，教师可以引导学生用科学、技术、工程和数学方面的知识来解决问题，让他们手脑并用，在实践中探索科学知识的真正答案。这样可以让学生锻炼自己的认知能力、思维能力以及动手能力，提高学生解决问题的能力。

二、基于STEM理念的小学科学课程现状

1.在小学科学课堂上开展STEM教育的时候存在很多问题

（1）缺少相关的课程资源。虽然国家在大力提倡STEM教育，但是传播度还是不够，很大一部分小学没有使用这种方法，所以有些教师在备课时寻找教学资源就比较困难。有些教师可能已经设计出相应的教学计划，但却因为资源短缺而没办法完全实施，导致教学质量下降。

（2）教学形式单一。小学科学课程要求教师运用多种教学方法来进行教学，使课堂变得有趣生动。但是现在小学科学的课堂教学模式十分单一，有很多教师是按照科学课本按部就班地进行教学，这样学生不仅接受不了太多科学知识，也会对科学课感到厌烦。虽然有些教师可能会在课上以视频或者图片的方式来向学生展示科学的魅力，但这是远远不够的。如果想要把科学课堂变得生动有趣，就要充分利用STEM教学模式发展学生的能力。

（3）缺少教学案例的设计。很多教师在上课之前不会设计教学案例，这是一件非常严重的事情。如果教师可以设计出比较好的教学案例，那么对于课堂的质量来说会有一个很大的提升。教师以前可能没有接触过这种教学理念，所以不知道怎么样来设计，这需要一个学习的过程，所以教师要不断提高自己的专业知识，在科学课上以STEM教育理念为线索来设计教学案例，让这种理念贯穿于整个课堂教学。

2.存在问题的原因。（1）教师缺乏专业的培训。现在小学中普遍存在的现状是没有专业的科学老师，对科学知识的掌握没有那么精准，更不要说准确地运用STEM教育理念。小学没有接受过专业培训的科学教师，是因为现在小学对于科学这门课并不是十分重视。根据我国新课改计划，要注重培养小学生的创新思维能力，不断提高科学课的质量，锻炼学生这方面的能力。

（2）检测教学结果的方式单一。科学课检验教学结果的方式是书面考试，这种方式是非常不适合科学课的。科学课注重学生的动手能力和创新能力，仅凭试卷无法判断学生是否熟练地掌握科学知识，并且这也是教师极度不负责任的一种体现。所以教师不能用试卷来检测学生的学习效果，可以在上完课之后给学生布置一个实践作业，比如学习完关于密度的知识后，让学生课后自己做一个关于密度的小实验，让家长拍视频发到微信群里，提高学生的积极性，要使检测方法多元化，并渗透STEM理念。

三、小学科学教育教学融入STEM教育的策略

1.从实验入手，激发探究欲望。教师可以在科学课堂上多进行一些实验，让学生通过实践来学习科学知识。实践是一种非常有效的学习方法，可以让学生在课堂上一直保持学习兴趣，激发他们探索的欲望。比如当学习到气压这个科学知识时，教师可以准备一个白鸡蛋，还有一个瓶口略小的瓶子。在瓶中放一个点燃的酒精棉球，快速地把蛋放在瓶口上，观察蛋因为气压的作用慢慢滑入瓶子里。这种简单又有趣的实验可以直观地向学生展示科学知识的原理，让学生提高学习科学知识的自信心和兴趣。

2.接触生活，培养创新能力。很多科学知识是来源于生活的，教师可以运用STEM教育理念，引导学生发现生活与自然中的科学知识。比如牛顿就是在苹果树下睡觉，被苹果砸中发现了万有引力。在科学领域，这种从生活中发现了科学知识的事例数不胜数，教师可以多讲一些这种小故事，这样学生不仅会对科学课堂感兴趣，还会在生活与自然中主动探索科学知识。我国现在实行的素质教育是以培养人为目的，注重学生的创新能力和实践能力，所以教师需要把技术、工程与科学课程联系起来，让学生知道基础知识的重要性，提高学生的创新能力。

3.整合学科，增强数学运用。数学是进行一切科学研究的基础，小学科学课堂教学水平的提高离不开数学知识的应用。所以教师要在科学课堂上有方法有策略地运用数学作业，帮助学生更好地学习科学知识。比如在进行测量水温实验的时候，温度计上的刻度可能没有这么精确，这个时候教师要让学生运用数学课堂上学到的估算的方法来进行估计。

现在全世界都非常重视STEM的教学，中国是这个领域的领先者，中国百分之六十的学士学位都授予给科学和工程专业的学生。全世界的国家都日益重视科技和工程能力，这代表了一个国家综合国力与国际竞争力的强弱。小学作为培养新一代国家栋梁的基础阶段，要更加注重开展STEM教育。