教学融入STEM教育理念探析

邹小英

〔摘    要〕  随着科学技术的快速发展，STEM（科学、技术、工程、数学）教育理念逐渐受到人们的关注。本文旨在探讨如何将STEM教育理念融入小学科学课的教学。通过文献综述和实证研究方法，笔者发现STEM教育理念可以有效激发小学生的科学学习兴趣和提高创新性思维能力。同时，本文还提出了相关的教学策略，例如探究式学习、项目式学习和跨学科整合等，以帮助教师有效地实施STEM教育，让小学生切实提升自身的科学意识和创新性思维能力。

〔关键词〕  小学科学；STEM教育理念；探析

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  03    061-063

随着科学技术的不断进步，STEM教育越来越受到人们的关注。STEM教育旨在培养学生的科学思维、创新能力和解决问题的能力，以应对日益复杂多样的社会需求。在小学科学教学中融入STEM教育理念，不仅可以激发学生的科学学习兴趣，还可以培养学生的创新性思维能力。本研究旨在探讨如何将STEM创新教育理念融入小学科学课的教学，以提升学生的学习效果，但是，这一切都需要基于教师积极地优化教学方式，以更为高效地促进学生的学习。

一、STEM教育理念的內涵

STEM是科学、技术、工程和数学四个单词的首字母缩写。它是指一种综合性的教育方法和学科领域，旨在激发学生对科学、技术、工程和数学的兴趣和学习动机。STEM教育理念的目标是培养学生的创造能力、解决问题的能力和批判性思维能力，以应对现实世界中的各种挑战。通过践行STEM教育理念，培养学生的科学、技术、工程和数学技能，鼓励学生主动参与实验、观察和探索，培养他们的逻辑思维能力和团队合作能力。

二、小学科学教学融入STEM教育理念的意义

（一）培养学生综合素质

STEM教育理念注重培养学生的科学思维、创新能力和解决问题的能力。通过实践性的学习和项目驱动的方法，学生不仅可以掌握科学、技术、工程和数学等学科知识，还可以培养分析问题、团队合作、沟通表达等综合素质，这有助于学生的全面发展，提高他们的学习能力和适应能力，为未来的职业发展打下坚实的基础。因此，教师应有意识地将SETM教育理念融入科学教学，最大限度地挖掘学生的素质能力。

（二）激发学生创新精神

STEM教育理念注重培养学生的创新性思维和创造力。学生在参与实际项目和解决实际问题的过程中，培养了从观察到发现、从分析问题到解决问题的能力。教师鼓励他们提出自己的想法、尝试新的方法，并学会从失败中吸取经验和教训。这种培养创新精神的教育方式，有助于提高学生的创造力和解决问题的能力，并为培养未来的科学家、工程师和创业者打下坚实的基础，并让学生树立正确的价值观。

（三）适应未来职业需求

STEM教育与现实生活和职业需求密切相关。未来的工作岗位将越来越需要具备科学、技术、工程和数学方面的知识和技能。在教学中融入STEM教育理念，可以帮助学生及早接触到这些领域，并且培养他们对这些领域的兴趣。通过STEM教育，学生可以了解不同的职业发展机会，培养相关的技能，并为未来的职业做好准备。即使是小学生，他们都有对自己理想的憧憬，而STEM教育则能助力他们实现这一目标。

三、小学科学教学如何融入STEM教育理念

要在小学科学教学中融入STEM教育理念，真正发挥其应有的作用，教师就应灵活地转变教学方式，摆脱固有的教学认知，并积极地创新教学设计，从而进一步提升教学质量和效率。对此，本文从项目式教学、探究式教学、思维性教学和跨学科整合四种方式着手，以课本的知识内容的教学实践为例，分析提高小学生自身能力、促进学生全面发展的方法和路径。

（一）项目式教学，培养学生实践能力

让学生通过参与具体的项目活动，如设计和构建简单的机械装置、制作模型等，来探索科学原理和解决实际问题。通过这样的实际项目，学生将运用科学、技术、工程和数学的概念与技能，培养创新性思维和实践能力。在小学科学教学活动中，教师可以借助项目式教学的方式，巧妙地融入STEM教育理念，从而实现教学效率的提升，并培养学生的实践能力。

例如，在“物质的变化”这一单元教学中，教师可以设计“探索化学反应”的项目：通过一系列实验和活动，让学生深入了解物质的变化和化学反应的基本概念，并应用这些知识解决实际问题。首先，引入项目，介绍物质的变化和化学反应的基本概念，例如固体、液体和气体的特性，分子之间的作用，以及化学反应的条件等。其次，引导学生进行探索，组织学生以小组的形式进行一系列实验，观察和记录实验现象和物质发生的变化。例如，指导学生尝试混合不同的物质，观察是否产生气体的释放，或者进行一些酸碱中和反应的实验。接着，指导学生记录实验过程和结果，并进行数据分析。可以制作表格、图表或用图示展示不同物质的变化情况和化学反应的特征。然后，引导学生探索问题，根据实验结果，让学生提出问题或挑战，如如何实现指定的化学反应、如何控制反应速率等。学生可以在小组中进行头脑风暴，提出自己的解决方案。最后，设计解决方案，学生根据提出的问题或挑战，设计实验并验证他们的解决方案。他们可以尝试不同的条件、材料或方法，以寻求最佳的解决方案。这个活动项目，帮助学生深入了解了物质的变化和化学反应的概念，培养了学生观察、记录、分析数据和解决问题的能力，同时，还锻炼了学生的团队合作、沟通和展示能力。该项目结合了科学知识、实践技能和创新性思维，提升了学生的科学素养和STEM实践能力。

（二）探究式教学，提升学生参与度

在科学教学中践行STEM教育理念，开展探究式教学，鼓励学生主动提出问题、进行实验观察和数据分析，通过自主探究来发现科学现象和解决问题，教师应扮演引导者的角色，提供必要的资源和指导，并激发学生的好奇心和创造力。这样的教学模式，能够极大地提升学生的参与度，增强学生的体验感，促进其更为主动地学习。因此，在课堂教学活动中，教师可以实施探究式教学，并渗透STEM教育理念，以此提升教学质量。

例如，在“田野里的生物”这一单元的知识教学中，可以引入活动，教师可以让学生观看一些图片或视频素材，并提出田野里的生物的相关问题，比如“你们在田野里见过哪些生物？”“这些生物在田野里生活的原因是什么？”以此引发学生的思考，激发学生的兴趣和好奇心，点燃他们探索的欲望。接着，引导学生进行探究和深入思考，如：“这些生物为什么选择在田野里生活？”“它们之间有什么相互依存的关系？”“它们生活的环境对它们有什么影响？”在探究式教学模式下，学生将通过实地观察和实践探索的方式，更深入地了解田野里的生物，培养科学探究的能力和兴趣，同时提高他们的观察、记录、分析和解决问题的能力。

（三）思维性教学，引导学生思考问题

引导学生以用户为中心，通过一系列地观察、理解、定义问题、创意解决方案和测试等步骤，解决实际问题或设计新产品，这种教学方法，有助于培养学生的创新性思维、合作能力和解决问题的能力。在这个教学模式下，小学生自身的思维意识会得到有效的锻炼和提升，但要真正发挥出它的作用，還要融合STEM的教育理念，以此来更有效地激发小学生的思维，促进科学教学的发展。

例如，在教学“天气的成因”这一单元的知识点时，要培养学生的思维能力，就必须促进学生进行主动思考，同时，还要充分调动学生学习积极性。在教学开始时，为了引起学生的兴趣，教师可以播放一段不同天气现象的视频片段或展示一些有趣的图片，并提出开放性问题，如“你认为天气是怎么形成的？”然后组织学生进行探究，将学生组成小组，实际观察和记录不同天气现象的数据，如温度、湿度、风向等，引导学生通过观察和讨论，提出关于天气成因的假设。最后则是知识体系的构建，组织学生开展讨论，比较和总结所提出的各种假设，引导学生注意不同天气现象之间的关联和规律，在此过程中，教师可以运用SETM教育的方法，让学生尝试设计实验或模型来验证他们的假设。这种以思维性教学模式融合SETM教育的教学方法，推动了学生在实践中积极参与学习，培养观察、分析、解决问题的能力。

（四）跨学科整合，丰富学生自我认知

将科学与其他学科整合在一起，鼓励学生在解决实际问题的过程中应用多学科的知识和技能，这种教学方法有助于培养学生的综合思维和跨学科能力。如，以教材所包含的知识内容为基础，指导学生展开充分的研究和思考，同时，运用STEM教育理念，贯通学科之间的联系，将其进行有机整合，从而提高学生的学习效率，丰富学生的自我认知和知识积累。

例如，在教学“自然资源”这个知识点时，就可以进行跨学科的整合，首先确立一个主题，如“自然资源保护和可持续利用”，这个主题要结合多个学科进行探究，不仅仅局限于科学这门课程，还要融合数学等其他学科。教师要指导学生运用数学概念和技能来分析和解释关于资源利用的数据，如水资源的用量、土地的利用率等，学生可以用图表、图形和统计方法来呈现资源利用情况及其发展变化趋势。这个例子中，科学课程涵盖了自然资源的基本知识和概念，学生能够从多个角度深入理解自然资源的重要性，以及如何保护和可持续利用这些资源。

四、教学中需要注意的问题

（一）激发学生的兴趣

在教学过程中，教师应注重激发学生对科学的兴趣。可以通过生动的实验、趣味的科学故事和互动的讨论等方式，吸引学生的注意力并激发他们的科学探索欲望。教师可以设计一些有趣的实践活动，让学生亲自动手进行观察和实验，从中发现科学现象，激发他们的好奇心和求知欲。综上，在实际教学中，教师应着力激发学生的兴趣，让学生在兴趣的驱动下实现学习效率的提升。

（二）培养学生的科学思维能力

科学思维是科学学习的核心，包括观察、提问、实验、数据分析、推理和解释等过程。在教学中教师要注重培养学生的科学思维能力，引导他们主动思考问题、提出疑问，并通过实践和实验找到答案。教师可以引导学生进行科学探究活动，帮助他们学会观察和思考，培养他们的逻辑思维能力和问题解决能力。因此，科学课堂教学应当强化对学生思维能力的培养，以提升学生的综合素质。

（三）融入生活实践和跨学科内容

小学科学教学应该与学生的日常生活实践相结合，并融入跨学科的内容。科学是与现实生活密切相关的学科，教师可以将科学知识与学生的生活经验结合起来，帮助学生理解科学原理。同时，可以将科学与数学、语文、艺术等学科进行跨学科整合，使学生能够在综合性的学习中更好地理解和应用科学知识。在教学活动中，教师要强化生活实践的引入，以此丰富学生的认知。

综上所述，笔者认为，STEM教育理念可以有效激发学生的科学学习兴趣，提高学生的创新思维能力。同时，本文提出了具体的教学策略，以帮助教师有效地实施STEM教育。未来的研究可以进一步探讨STEM教育理念在小学其他学科的教学中的应用，并对教学策略进行进一步优化。在小学科学课程教学中，教师要积极地研究与创新，进一步增强学生的综合能力，使课堂教学的质量和效率得到显著提升。

参考文献

[1]刘韬容，肖化.STEM教育融入小学科学课程的改革路径与实践探索[J].基础教育参考，2019（17）：34-37.

[2]陈浩宇.融入STEM教育理念，优化小学科学教学[J].新课程导学，2019（13）：94.