基于STEM 理念下小学科学课堂构建的策略分析

曹红艳

（苏州工业园区金鸡湖学校，江苏 苏州 215000）

STEM 教育理论，以学生的发展为主，结合当下教学内容，以引导的方式在培养学生学习能力、创新精神等方面作出改进，把传统的被动学习转变为有趣的探究，给学生提供操作、动手、创新的平台，以此做好科学教学的体验，使学生在实践活动中收获知识和满足。这是当下新课程的发展趋势，也是满足学生发展的必要条件。在这样的教育趋势下，以STEM 理念为核心内容设置有趣、科学的课堂，引导学生在学习过程中质疑、思考、探究、实践，让学生在科学的探究过程中进行学习，有助于学生创新能力以及精神的培养，从而使学生在这个过程中不断发展以及进步，全面改进科学教学的质量。

一、当下小学科学教学现状

STEM 教育理念强调的是实践与理论的结合，通过对教材的探究突破传统教学的困境，使学生学到更多的知识。因而，运用STEM 理念是当下科学发展的基石。但在实际的科学教学中，部分小学科学老师却忽略了这项STEM 理念的要求，除了基本的教学活动，也就是以传统的“灌输式”教学，并没有在课堂中有效地培养学生的创新、实践等能力，在一定程度上不符合当下STEM 理念。不仅如此，由于教学设备的缺少，很多老师无法有效地针对当下教学开展活动，且别谈当下教学的改革。同时，由于在小学教育中科学不属于主课，老师以及学校对于科学学科的重视度不够，并没有深入研究STEM 理念的价值以及意义，没有发挥出当下科学教学的魅力，使学生体验到探究科学的趣味，影响了学生的综合发展以及进步。

二、基于STEM 理念构建小学科学课堂的意义

基于STEM 理念的小学科学教学课堂，强调当下工程与科学的设计，优化教学环节，其根本在于科学教学的理论与实践的结合，以促进学生创新、实践等能力为主，引导学生在课堂上运用科学知识，并通过一系列的教学方式解决科学问题，让学生在这个过程中能力、素养等得到培养。不仅如此，STEM 理念强调以学生为主，引导学生主动思考，而不是一味地被动学习科学知识，提高科学教学的活跃性，使学生更加乐于探究科学知识，全面促进科学课堂教育质量的提高。基于STEM 理念，将数学、科学技术、工程等教育资源结合起来，进行教材内容的拓展、教学形式的改变，通过设定教学情境的方式激发学生的学习以及探究兴趣，使学生能够主动、积极地学习科学知识，探究科学世界，从而达到高效课堂的教育目标。不仅如此，基于STEM 理念，联合实际生活，培养学生的动手能力以及科学素养，不止停留在课堂之上，更是有效地促进生活与教学的结合，把日常的问题用科学的方式以及理论进行解决，培养学生将科学知识运用于实际生活的能力，促进学生为环境保护以及人口资源等科学问题出谋划策，旨在提高学生解决问题的能力，使学生的眼光不再局限于当下课堂知识的学习以及研究，以此达到新课标的教育目标。

三、在小学科学中培养学生动手能力以及科学素养存在的问题与不足

（一）部分老师的教学理念以及自身职业素养还有待加强

基于STEM 理念的教学，需要老师在教学中有针对性地提高改进措施，引导学生进行实践。并且，由于学生的年龄不大，思维比较扩散，因此在实践中仍比较缺乏。而老师在结合STEM 理念培养学生的相关学习能力以及培养时，仍无法做到灵活地运用STEM理念开展教学。尤其体现在教学环节设计、教学氛围的营造、教学目标的实施、教学方式的改变等方面，没有深入理解STEM 理念的核心价值概念从而在教学中一味地按照教案开展，导致当下的科学教学没有创新，不利于学生动手以及实践能力的培养。其次，部分老师对科学教学的认知不足，只是把教学当作工作，并没有深入地探究有利于学生发展以及教学改进的策略，从而在一定程度上影响了STEM 理念的落实，不利于学生的发展。这些足以说明，提高当下老师的教学能力，加强老师的培训已经是迫在眉睫，是当下时代发展与进步的必要措施。

（二）科学知识结合生活教学过于模板化

基于STEM 理念是理论和生活的教育理念。无论是天文科学、人文建设，还是日常生活、交通发展，都离不开科学技术，科学知识原本就是和生活息息相关的，乃至环境保护等，都需要结合科学知识进行开展。而科学的目的便是在于引导学生运用理论的知识，并付之于生活，让学生在课堂上紧密地将生活与科学联系在一起，使学生看待生活中存在的问题，从科学的角度出发寻求解决的办法。然而，在实际的教学中，老师在进行教材的备课中并没有关注生活与科学的关系，一味地按照教案进行设计以及引导，同时多数以讲解式、“灌输式”的模板教学形式进行，并没有体现出“以学生为中心”的教育理念，更别谈培养学生的兴趣以及理论与实践相关的能力。这样的教学方式不利于学生对科学的学习，影响了学生对于科学乃至生活探究的兴趣，使学生没法更好地学习科学知识，甚至让科学探究与生活产生一定的距离，无法为学生以后的学习以及科学的探究打下坚实的基础。

（三）学生科学学习兴趣不够浓烈

对于科学的探究，以兴趣为驱动力才能促进学生对知识的深入学习。无论是传统的科学教学还是动手能力以及科学素养下的科学教学，影响学生科学学习的不是科学知识本身，而是学生的学习兴趣，用兴趣带动学生的科学学习，让学生从被动转变为主动，这才是当下小学科学教学最应该解决的问题。然而小学科学老师运用STEM 理念的过程中并没有有效地将教学环节以及方式趣味化，使学生的学习兴趣没有得到培养。在教学中却没找到教学要点，只是单纯地把单一的教学变成多样的教学方法，从根本上并没有任何改变，更别谈如何结合学生的科学学习兴趣引导学生积极、主动地探究科学知识，让学生进一步地感受科学的文化魅力，进而导致学生的科学知识无法灵活地运用，无法深入科学了解科学知识并灵活运用，影响了科学知识的探究以及学习，不利于学生动手能力以及科学素养的培养。

四、在小学科学中培养学生动手能力以及科学素养的方法和策略

（一）理论与生活相结合

为了解决小学课堂科学理论过多、严重脱离生活实际的问题，为了创造有利于小学生认识科学知识、提升科学能力的学习氛围，通过STEM 的教学框架，在构建小学科学高效课堂的同时，老师也要积极改善自身的教学方法。老师不仅要将有趣的科学知识用多种方法与学生日常生活进行密切联系，也要在贴近学生生活的同时将STEM 的教育理念和生活常识反向融入科学课堂中，使学生的观察能力和反和探索思考能力得到有效的增强。

比如，在进行小学科学六年级上册《工具与机械》单元内容学习的时候，小学科学老师可以通过STEM 的教育理念设计活动，引导学生制作一些简单的机械玩具，同时要求所有的器材由学生自主完成，让学生真正成为课堂教学和生活联系的联络者，让他们学会运用不同的工具。同时，在STEM 教育理念的影响下，老师可以将教学内容与生活做到相互结合，让学生在了解一些简单、机械的科学性质的同时，对于工具作用和用途也能够加深了解。鼓励学生设计他们自身喜爱的多种多样的新玩具，在提高科学教学质量的同时，也可以引导学生对于自身的实践和他人的成品进行评价，互相成长，共同进步。

（二）增强教学趣味性，提高学生学习兴趣

以往的小学科学课堂中，老师只注重科学知识的传输和系统教学框架的完成，对于学生的科学知识认知和兴趣培养没有引起重视，所以这也从片面上影响了整体教学质量。老师应该积极运用STEM 的教学理念帮助学生在学习科学知识的同时找到正确的引导方法，使他们对于科学问题的解决和认识不再通过课本和对于老师的依赖，而是通过自身动手动脑的具体实践和积极讨论。对此，小学科学老师在教学时就应该多组织科学活动或者知识竞赛。例如在《做一顶帽子》时，就可以让学生发挥自己的想象力，通过自身对帽子的理解制作不同用途的帽子，如装饰用的帽子、遮雨的帽子、遮阳的帽子等等，引导学生进行思考以及探究，培养学生的创新思维。科学来源于生活和自然，也必将回到生活和自然中。因此，老师不仅把科学教学盯在课堂上，还应该拓展到课外，让学生走出课堂去探究、去学习，加强学生创新思维的培养。例如在《土壤——动植物的乐园》中就可以带学生参观公园，去实地的土壤观察动植物，能极大地促进学生的发展以及科学创新能力的培养。这样，学生在实际的生活中发现有关生活以及科学的知识，既能保证教学的活力以及生动性，又让学生在实践与探究过程中更加直观地学习到有关的知识，突出教学的创新以及改革，从而促进学生的发展，为学生以后探究科学世界、研究生活问题打下坚实的基础，以此培养学生解决问题、运用科学知识等能力。

（三）改进小学科学的教学方式

开展生活化教学，合理地创新教学方式，老师应从学生出发，从生活出发，抓紧对小学科学教材的研究，结合相关的科学知识开展教学。如采取提问式教学，引导学生在课堂中探究相关的教学问题，让学生在回答问题的同时体验科学的神奇，并将课堂延伸到生活中去，促使学生观察科学对于生活的影响。如在《材料》一节的教学中，老师就先引导学生讲讲生活中的材料，鼓励学生识别相关的材料，如木头、塑料、铁块、钢材、纳美材料等等，引导学生从生活中去寻找跟生活有关的材料。同时，老师结合教材简单的介绍一些常见的材料，然后再提出相关教学问题：材料是如何分类的？促使学生进行思考。接着，老师就可以通过PPT 展示出一些相关的资料和图片，让学生了解生活中的材料，并告诉学生分类的方法，让学生更加了解生活中的材料。最后，老师再抛出最后的问题：“材料对于我们生活的影响有哪些？”让学生进行思考，促使学生深入学习科学知识。

将科学知识结合实际生活，对学生的核心素养培养以及动手能力有重要的意义。因此，老师应该在科学教学课堂中鼓励学生多动手、多探究，多参与科学学习的课堂，进而获得学习的进步和发展。例如，在研究某些山行或地势时，老师可以让学生学习像搭建沙盘的方式，让学生在课外观察地势，通过自己的想象以及同学的帮助搭建一个科学沙盘，既能促进学生运用科学知识，也加深了学生对于科学知识学习和理解，锻炼学生的动手能力，让学生在科学课堂中取得更大的进步和发展。不仅如此，老师还可以鼓励学生关注日常生活中的科学问题，让学生尝试用自己的知识解决实际生活中的问题，以此锻炼学生的实践能力，给学生的科学学习增添信心，让学生在实践过程中学习科学知识，以此促进学生科学素养的培养。

（四）运用微课指导实验

结合当下信息技术，有效地落实STEM 教育理念，通过线上学习、课下实践的方式引导学生进行验证。对此，小学科学老师可以搜集一些科学教育的资源以及课程，结合当下科学教育的目标，以信息技术的方式搭建数字化的教学平台，或者是通过微课视频改善自身的教学方法，将理论的知识丰富化、形象化，以此提高所有学生的学习注意力。比如在课堂教学的过程中，有一些比较难理解的科学实验，单纯地依靠老师的口头讲述和板书是无法引导学生深刻理解其中蕴含的科学知识。这时，小学科学老师便可以通过相关内容的设计，使用微课视频详细讲解和展示小学科学教学过程中蕴含的科学知识，引导学生理解科学性的规律，让他们对于实验的步骤能够从头至尾详细地理解，在熟悉实验操作的过程中也让实验教学变得更有效。

五、总结

STEM 教育理念的运用，在于通过对小学科学教学的改革，以学生的创新、实践等能力为主，让学生在课堂中运用所学的知识，全面促进学生对科学知识的学习以及理解，从而培养学生的实践精神以及创新能力。因此，小学科学老师应深入研究STEM 教育理念的核心内容，以学生的实际情况和教材内容进行设计，将理论知识和实践活动结合，让学生能够运用自己所学的知识，培养学生的科学思维。