STEM教育理念下的小学科学课堂教学

贾洪波

STEM是一种新型的教育理念，它指的是把科学、技术、工程和数学知识进行有效融合，打破单一学科知识体系的限制，旨在培养学生的综合素养，提高学生解决问题的能力。在STEM教育理念下，小学科学教学有了新的发展方向，同时，STEM理念中的很多主张都和课程标准的要求异曲同工，因此，教师可以通过研究STEM教育理念开展更有利于学生全面发展的科学教学。

一、丰富教学资源，创设良好的学习环境

受应试教育理念的影响，小学科学成为一门关注度较低的学科，有的教师在开展教学时，通常准备不充分，只是在课堂上草草地向学生讲解课本中的科学知识，学生缺乏实践操作的机会。在STEM教育理念下，教师要打破传统的教学模式，重视科学学科教学，在备课时充分做好一切教学准备，丰富教学资源，并且要让学生在课堂上能够动手操作和探索，为学生创设良好的学习环境，以激发学生的好奇心和求知欲，培养学生对科学的探索精神。

例如，在教学《声音的产生》一课时，教师就可利用一些常见的资源辅助教学。在导入环节，教师利用多媒体课件组织学生参加猜物体的游戏，教师点击课件播放音频，让学生猜一猜这个声音是由什么物体发出来的，由此唤醒学生的认知。然后，教师启发学生利用手边的物体发出声音，看谁想到的办法多。这时学生发现：将直尺的一端放到课桌的边缘，用手拨动另一端，可以发出声音；将自己的文具盒和同桌的文具盒相碰撞，可以发出声音；翻书时也可以发出声音……在这个环节中，学生利用手边的物体制造出多种不同的声音，这些物体都是教学过程中的有利资源。有了实际的探索之后，教师启发学生仔细观察这些物体在发出声音的前后发生了怎样的变化，以此引导学生找到声音的产生规律。

教学过程中使用到的任何东西都可以称为教学资源。在开展教学时，教师要善于发掘，充分备课，才能让原本不起眼的东西变成学生探索科学规律的载体。

二、巧设课堂问题，培养学生的探究能力

STEM教育理念的核心在于发现问题、利用综合知识掌握解决问题的方法，并将其传授给学生。这一点与素质教育理念中重视培养学生解决问题的能力不谋而合。因此，“问题”就成为影响学生发展和教学进程的一大重要因素。学起于思，思源于疑。有效的问题能让学生在电光火石之间产生很多想法，有利于培养学生的创新思维。作为教师，应在教学过程中设计有效的问题，在合适的时机提出问题，并启发学生通过探索和实践发现和解决问题。

例如，在教学《固体的混合与分离》一课时，为了启发和引导学生探究固体混合前后质量和体积的变化，教师利用提问的方式促进学生思考。首先，教师向学生依次展示同规格玻璃杯装的60克面粉、60克黄豆和60克小米，并引导学生通过观察说一说自己想到的问题。大部分学生都观察到这三种固体虽然都是60克，但是体积却不一样。然后，教师提出“你是如何知道它们的体积不一样的？”“如何确定体积分别是多少？”“如果我们把这三种物体混合到一起，总的质量是不是180克呢？”“混合以后它们的体积还会发生变化吗？”等问题，组织学生利用实验的方式验证这些问题。最后，教师引导学生测量出这三种固体的质量和体积，再测量混合以后的固体的质量和体积，通过收集和记录这些数据，解决问题，并找到固体混合后的质量、体积变化规律。

培养学生的创新实践能力是新时代的教育目标，为了完成这个目标，教师要发挥自身的作用，通过各种方式启发和引导学生，让学生通过思考和操作主动获取知识。

三、融合其他学科，开展综合的科学教学

小学科学是一门基础学科，通过对其教材进行研究发现，大多数教学内容都以实际生活为逻辑起点，并且与其他学科有着紧密的联系。STEM教育理念主张打破单一学科的界限，那么在这一理念下实施小学科学教学时，就可以与其他学科进行有机融合。教师可先找到科学学科与其他学科之间的联系点，然后在教学过程中将知识以整合的形式呈现给学生。这样做有利于培养学生的综合能力，同时也能帮助学生将脑海中原本分散的知识变得更加立体化、结构化。

例如，在教学《冷热与温度》一课时，教学重点是让学生学会使用温度计来测量水的温度，并收集数据探究热水变凉的过程中温度的下降规律。在具体教学过程中，探索温度下降规律这一教学活动，需要学生制作水温变化的图表，学生在学习数学学科时已经学过如何绘制统计图，于是这节课的知识就可以和小学数学学科相融合。在课堂上，教师先组织学生猜一猜热水变凉的过程中温度是怎样变化的，有的学生认为先快后慢，有的学生认为先慢后快，还有的认为下降的速度是相同的。在意见不一致的时候，教师组织学生以小组合作的方式测量一杯热水在单位时间里的温度变化，并将这些数据记录下来。数据记录结束之后，学生再利用数学知识将这些数据转化成折线统计图，以便于观察温度下降的趋势。

学生的学习本就是一个综合性的过程，在这个过程中学生要接受不同学科知识的洗礼。将小学科学与其他学科相融合，在一定程度上能够减轻学生的学习负担，帮助学生在探究科学知识的同时复习巩固其他学科的知识。这样，学生所掌握的知识就会更加扎实。

四、结合实践活动，提高学生的参与程度

在课堂教学过程中，学生才是第一角色，是课堂的主人，只有全面提高学生学习参与程度，才能够保证教学顺利进行，确保收获理想的教学效果。在具体教学时，教师可以结合小学科学学科来设计实践活动，以科学知识点为主题指导学生参与，这样既能让学生在活动中奠定科学知识基础，又能培养学生的动手能力和合作意识。

例如，在学习完《铁钉生锈》一课后，学生明白了铁生锈的原因是与水和空气接触了，也了解到一些防锈的方法。有了这些知识基础后，教师设计了一个“防锈小妙招”的实践活动，活动要求学生从实际生活着手，寻找防锈的一般措施。在活动开展过程中，学生可以以小组为单位进行合作，也可以向自己的父母请教，还可以通过查阅网络获取知识，收集完毕后，在下节课上课时进行交流和分享。分享会上，学生纷纷提供了自己找到的防锈措施，如：螺丝帽、剪刀等金属工具，可以在使用后擦干、涂油防锈；铁钉可以用纸包好，放到密封的罐子里防锈；学校的运动器材可以通过表面涂油漆的方式防锈，等等。有了这些防锈措施后，教师教育学生在日常生活中使用金属器具时，要做到随用随整理，不要让金属器具与水和空气发生反应而生锈。

不同的实践活动对学生有着不同的影响。在实践活动中，教师不仅要帮助学生复习巩固课本中所学的内容，而且还要指导学生利用已经掌握的知识去解决一些实际问题。同时，实践活动中还可以穿插一些思想品德教育，促进学生的全面发展。

总之，在教学实践中，STEM教育理念的践行有利于培养全面发展的学生，这种教学理念更关注学生自身，更注重给学生一种综合性的教育。作为教师，要不断研究新的教学理念，找到最适合学生学习和发展的教学策略，为学生创造更有利的学习条件。