引入STEM教学方式 突出学生课堂学习主体地位

◇孙建明（江苏：东海县石湖中心小学）

课程标准强调，科学课对培养学生学科素养、创新精神与实践能力有着十分重要的作用，应使学生具有强烈的好奇心与求知欲。这便需要教师将学生视为教学主体，向学生进行知识传授。在传统教学过程中，因无法吸引学生的注意力，且给他们的动手机会有限，无法满足新时期小学生学习的需要。我认为，只有引入STEM 教学方式，使学生能发现问题并试着解决问题，展开科学实验，具有创新意识与创造性思维，让学生有逻辑地思考，他们才能加深认知，了解科学，在科学课堂上学到更多的知识。

一、STEM 教学方式解析

所谓STEM 教学方式，是基于促进科学、技术、工程、数学等四门学科的有机触合，让学生快乐实践，使他们学会学习。将STEM 教学方式引入小学科学教学，需要教师了解不同学段学生的认知规律、学习特点、心智发展水平，创新教学引导的方式。在多元化教学中，使学生关注科学问题、展开科学探索、进行科学实践，形成科学素养。

二、引入STEM 教学方式的意义

（一）激发学习热情

在STEM 教学方式引入之前，很多学生觉得小学科学就是一门副科，关注度不够，热情不高，学习兴趣不浓。很多教师为培养小学生初步的科学意识、增强他们的探究热情，做了很多功课，建立教学与生活之间的联系。教师精心备课，加大STEM 教学方式的应用。STEM 教学方式引入后，教师能营造生动融洽的课堂氛围，通过情境教学给学生直观的学习感受，使他们对科学探索保持高昂的兴趣。这样一来，学生的兴趣提高了，学习氛围也浓厚了。例如，在《怎样得到更多的光和热》一课的教学中，可联系生活，让学生思考：“小明穿同样质地的白色和黑色半袖衫，哪个会更凉快一些？”继而让学生展开实验学习。在动手操作、规范实验中，使学生认识到颜色与吸热之间的关系，能够严谨、如实地记录实验现象，从而使小学生具有利用环保能源与科学规律的意识。

（二）促进自主探究

有效应用STEM 教学方式，培养学生自主探究能力，需要教师创新施教方式，促进新型教育模式的有机结合。例如，可将其与任务驱动教学、小课题研究、翻转课堂、在线教学、混合教学等结合，使学生独立思考、自主学习，具有创新研究能力，让学生在学习中有获得感。例如，在《面包发霉了》一课教学中，可引入导图，使学生利用智能平台，观察食物发霉的过程。让学生结合现实生活，思考霉菌产生需要哪些条件，并可布置预习任务，让学生自主提出假设问题，并运用实验说明自己的假设是否成立。学生可借助显微镜、切割刀、裁玻片、盖玻片等进行观察实验。

（三）增强实践能力

为了使学生具有良好的实践能力，在应用STEM 教学方式中，还应关注课堂内外的结合问题，有效利用学生的课余时间，进行科学探索与观察，助力其逻辑思维、科学精神、创新意识的协调发展。例如，在《金属热胀冷缩吗》一课教学中，可让学生在课下对铜球、钢条是否存在热胀冷缩现象进行探究，在操作中得出科学结论。通过创新作业形式，让学生具有自主求证意识，更好地认识热胀冷缩现象。

（四）助力生生互动

为了使小学生更加喜欢科学学习，教师还要在应用STEM 教学方式中，密切生生互动，引入小组合作学习模式。他们在合作实验、观察分析、智慧碰撞中形成新的感受，能够取长补短，实现认知升级。例如，在五下《昼夜交替现象》一课的教学中，便可引入多种关于地球昼夜交替的现象，让学生合作展开模拟实验，认真填写实验单，依据合作实验、学习探讨，使学生得出相应的结论，说明哪些假说是正确的，哪些需要修正。接着，以小组为单位，让学生自己探索研究，自己得出结论。

三、引入STEM 教学方式探索

小学科学STEM 教学策略，是指在小学科学的课堂上，不仅学习理论知识，更要把理论与实践相结合，利用STEM 教学方式，培养学生的创新能力和实践能力。通过对小学科学STEM教学策略的研究，让学生在小学课堂中快乐学习，在课堂上去质疑、去探究、去合作、去实验，掌握应有的知识。

（一）让学生在快乐中学习

科学课不一定要有固定的教室，大自然就是学生最好的教室。操场可以是讲台，花坛可以是实验室，学生应该在大自然这所教室中学习、实践、成长。

我在上课时，从早春的“草色遥看近却无”和学生聊对距离进行感知时所提供的单眼线索，引申到“麦陇青青三月时，白雉朝飞挟两雌”中动物的习性特点，再联想到暮春“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”中蕴含的海拔和气温的关系。教师用诗词中的佳句引导学生科学地认知这个世界。流动的叶脉、繁衍的生命、河流的走向、太阳的色彩……带着学生融入自然，一起观察、记录、定格。学生在自身体验中，感受到自然带来的独特魅力。当相机的镜头对准学生时，他们一个个快乐地笑起来，说喜欢科学课，喜欢我这个科学任课教师。这是对教师最大的鼓励。教师用“大自然”这个“教师”培养了学生的兴趣，开启了他们对科学世界的认识与向往。

（二）鼓励学生动手实验

在课堂中，要鼓励学生积极参与实验设计，鼓励学生质疑、补充、评价，在交流中完善实验方案，培养设计能力。高效的实验设计环节，需要学生的参与配合。在小组合作探究学习中，学生充分发挥了主观能动性，在相互质疑与交流中，科学素养得到了进一步提高，处处闪现思维碰撞的火花，学生的创新精神得到了很好的体现。小组合作体现了学生的主体地位，学生能够发挥主体作用。学生通过质疑和补充，将知识拓展到生活中，运用于实践，学以致用。

例如，在六年级上册《定滑轮和动滑轮》这一课的教学中，教师准备好器材，如滑轮、铁架台、绳、钩码、测力计和直尺等。教师在黑板上写清操作的步骤，之后请学生小组合作开展实验。学生填表记录，最后讨论得出结论。教师再将结论用科学的语言优化：“定滑轮可以改变力的方向，但不能很省力地拉动物体；动滑轮不可以改变力的方向，但能很省力地拉动物体；滑轮组结合了定滑轮和动滑轮，既可以改变力的方向，又能很省力地拉动物体。”整堂课气氛活跃且轻松，学生的脸上充满着自信，流利地回答出教师提出的科学问题。

（三）营造愉快课堂

课堂上要建立和谐的师生关系，最关键的是师生间要互相理解。只有互相理解才能进行平等交往，教师要为学生营造轻松愉悦的学习氛围。科学这门学科的作用就是启发学生的好奇心，带领学生探索世界的奥秘。教师选择恰当的教学方法，寓教于乐，学生乐于在宽松的氛围中学习。这样学生便获得了课堂上无法学到的知识，科学课在他们心中，由一门不起眼的“副课”变成了他们最喜欢的“主课”。

例如，和学生一起“玩”科学。研究六年级“形状与结构”单元中提到的“桥”，教师带着学生选出最合适的纸张，一起去探索各种“桥”的形状和框架的设计优点。学生用纸造了一座座桥，形似赵州桥、卢沟桥、玉带桥和十字桥等，寓教于乐，学生也收获了有关中国名桥和斗拱结构的知识。研究“电磁”时，教师带领学生做了个科学实验——自制简易电磁铁。对于磁性的强弱，学生实验后得出结论：“线圈匝数越多，电池放得越多，电磁铁磁性越强。”学生在与教师和谐互动的过程中，顺利完成实验。

（四）培养学生的创新能力和实践能力

在STEM 教学方式的小学科学课堂上，每一位学生都学习劲头十足，觉得每一节课都是那么新奇有趣，课堂不再死气沉沉。STEM 教学策略通过各种学科的融合，培养了学生的创新能力。小学科学本来就是一门实践性很强的科目，注重实践和操作。在运用了STEM 教学策略后，学生的实践能力更强了，乐于把生活和学习结合起来，把理论运用于实践，在实践中去学习，在实践中学有所悟。例如，在教学《放大镜》这一课时，让学生带来自己的放大镜和一些生物，通过对各种生物的观察，去探索生物的科学知识。在教学《水》这一课时，让学生准备三种温度的水，通过对不同温度“水”的观察，讲解水沸腾、溶解、分离等知识。这样的教学，学生学得更轻松，又培养了实践能力。

综上，打造高效课堂，需要教师升级教育理念，关注学生的感受，使他们具有自主学习、深入探索的意识。这样一来，不仅有助于增强学生科学学习的成就感，使他们组织语言，对自主展开的科学实验过程、结果加以描述，阐述学习收获与感受，更将助力其不断充实自身的“科学知识库”，让他们在学习积累中，具有科学素养、了解学科本质、形成理性思维、掌握学习方法，从而，在STEM 教学方式的有效应用中，形成科学核心素养。