STEM课程在小学科学教学的应用探索

STEM课程在小学科学教学的应用探索

吴天磊

常州市新北区罗溪中心小学   江苏常州  21300

摘要：随着素质教育理念的不断深入，STEM教育理念被广泛应用到小学科学课程教学中，在提高小学科学教学质量和学生学习效率的同时还能为国家发展培育出所需要的优秀人才。因此，小学教师要根据教材内容合理应用STEM，了解学生兴趣爱好、性格特点的基础上选择最合适的教学模式展开教学，为学生营造一个科学化的教学环境，加深对科学知识的理解和应用。

关键词：STEM课程；小学科学；应用

引言：

小学科学课程的教学目标是借助科学的教学模式和教学手段来培养学生的科学思维能力、动手操作能力，提升科学素养。STEM课程的应用，目的主要是培养学生的综合素养：其一是培养学生的科学素养，通过学习科学知识了解自然界并参与影响自然界的过程；其二是培养学生的技术素养，也就是让学生拥有管理、理解和评价技术的能力；其三是培养学生的工程素养，也就是理解技术工程设计和开发过程；其四是培养学生的数学素养，也就是学生可以在多种情境下解决数学问题的能力。将STEM课程应用到小学科学教学中，可以从小学抓起让学生形成良好的学习习惯和思维模式，为更好地开展学习科学奠定基础。

一、STEM课程在小学科学教学中的应用现状分析

小学教育事业发展中，除了基本的文化学科教学活动之外，科学课程教学也非常重要，最明显的特点是理论知识和实践同等重要，在小学科学教学中应用STEM课程可以取得非常不错的效果。所以，教育局正在大力提倡小学科学教师合理应用STEM理念[1]。随着新课改不断深入，教师所开展的所有教学都必须遵循以生为本，强调学生在学习上的主体地位，科学课上，教师在了解学生的基础上，可以尝试着使用STEM促进小学科学教学的改革，从内心深处激发学生的学习热情，在学习科学时逐步提高学习能力。但是，实际教学中容易受到思想或者外界诸多因素的影响，以至于最终呈现出来的教学效果和预期中的效果有些不一样。例如，科学课上，虽然大部分教师已经考虑到了学生的身心发育规律，并且以此作为教学基础展开科学教学，但是并没有真的做到因材施教，学生的学习能力差异性大，对一些知识基础较为薄弱的学生来说，无法真正走进科学的世界，更别提了解科学世界的神奇和无穷魅力。久而久之，就会丧失对学习科学的兴趣。

二、STEM课程在小学科学教学中的应用策略

（一）科学知识和STEM课程的整合

在小学科学教学过程中，主要目的是为了更好地将科学理论知识传授给小学生，潜移默化间帮助学生更深入地理解和内化科学知识。因此，小学科学教学中，教师需要将科学教材内容的相关知识点和STEM课程有机整合起来展开教学，让学生在学习科学知识过程中可以在脑海中构建科学合理的知识框架，促使学生可以灵活应用所学到的科学知识解决日常生活中遇到的各种问题。例如，在教学苏教版小学科学四年级下册《地球》相关知识点的时候，科学教师首要任务是要深入挖掘教材内容[2]。首先，教师先让学生自行阅读一遍课文，当学生对地球有一个大致了解之后，教师便可以结合其他学科的知识点展开教学，并适当提出一些问题，实现知识学习整体化，并灵活应用知识，为促进学生更好地发展和学习提供强有力的知识基础支持。从这一篇课文内容中可以得知，主要讲述的是人类赖以生存的地球中的各种信息，而教材中针对地球阐述的所有知识点都是相关学者、研究专家根据人类科技发展进步汇总出来的。因此，教师需要根据课文内容融入不是科学课程的知识点，潜移默化间帮助学生健全知识框架，为学生灵活应用知识解决问题奠定基础。在小学科学课上，教师还可以做到与时俱进，将地球表面、第一艘载人宇宙飞船通过多媒体教具直观地展示给学生看，让学生更加清晰、形象地了解地球。随后，教师可以正确启发学生详细观察播放的画面，从视频当中帮助学生获取到有价值的信息。但是，由于学生的学习能力有一定差异性，所以获取信息的方式和途径也不一样。此时，教师可以针对重点内容在黑板上进行汇总，并且适当抛出问题，正确引导学生独立思考，让他们去判断答案是从哪些角度提出来的。这样的话，小学生在学习科学知识的同时启发思维能力，构建系统性的知识框架，提高小学生科学知识的应用能力。

（二）在科学实验中整合STEM

上文提及到，小学科学课程是一门实验和理论知识并重的学习科目，而STEM课程应用的主要目的是为了提升学生的个人能力。小学科学教学活动开展过程中，教师可以先引领学生自行探索知识，在对知识点有个大致了解之后再动手操作，促使学生在掌握科学知识和深入理解知识的同时培养学生多形式的学习能力，从而实现学生的全面发展。但是，需要注意的是，绝大多数小学生的好奇心比较强烈，年龄小，自身的生活阅历不够丰富，在进行科学实验教学活动时难免会遇到一些问题。因此，要想从根本上保证科学教学的实效性，促使学生德智体美劳全面发展，科学教师则需要正确引导学生学习。例如，在教学苏教版小学科学二年级下册《栽小葱》相关知识点的时候，教师便可以进行相应的实验教学，组织学生带5份小葱到课堂上，在相同的课室里放入不同的生长环境中，让学生花上十天时间观察小葱的生长情况

[3]。那么，在观察小葱期间可以更深一个层次地学习科学知识，领悟科学世界的神奇奥秘，全面提升学生的综合能力。《栽小葱》这篇课文涉及到的内容比较多，而且很多内容比较抽象，如果光靠学生的想象力他们是很难想象到小葱每一个成长阶段的状态。那么，为了让学生更深入学习知识，提升综合能力。在教学过程中，教师要正确指导学生针对教材内容做好实验工作。虽然小学生具有很强烈的好奇心，但是自控能力非常差，如果整节课都传授理论知识的话，难以保证学生可以长时间保持专注力。为了更好地避免上述问题的发生，教师可以根据课本内容创设相应的教学情境，让学生亲自体验小葱的生长过程。具体来说，小葱在生长过程中，教师可以为学生发放已经准备好的实验器材，譬如放大镜和温度计。学生拿到放大镜之后，心里就会产生疑惑，这个放大镜和温度计是用来干什么的呢？随后，教师可以使用多媒体教具播放小葱从种子种植到最后长成小葱的样子，通过放大镜去观察小葱根系的生长情况，温度计用来检测生长环境的温度变化情况，让学生在观看完视频之后可以了解教师发放实验器材的目的，以此在脑海中产生想要自行动手实验的冲动。最后，教师可以将课堂的学习时间留给学生独立思考，自行探索知识，让学生在遇到问题的时候，可以通过查阅资料、合作交流或者寻求教师帮助的方式，不留问题越积越多，不利于学生科学素养的提升。

（三）构建生活化教学，有机整合STEM课程

简单来说，知识来源于生活，也服务于生活。虽然说，小学科学课程的实践性比较强，从某种意义上讲并不适合心智尚在发育的小学生学习。但是，小学科学课程中所有的科学知识点都是由科学家经过长期的实验、知识探究总结得到的。因此，小学科学课堂上，教师需要高度重视生活化教学课堂的构建工作，加强知识生活化教学，从根本上激发学生的科学学习兴趣，促使他们更熟练地掌握学习技巧，构建独具特色的知识体系。在构建生活化教学课堂的时候，教师需要考虑到的一点问题是，根据学生思想、意识、学习能力的差异性合理构建。新课改背景下，重点强调的是一切的教学活动面向对象是全体学生。因此，小学科学教学活动和STEM课程教学融合过程中，教师也必须严格遵循新课改的发展要求展开教学。例如，在教学苏教版小学科学五年级下册《发霉与防霉》相关知识点的时候，教师可以以学生日常生活中常见的面包作为教学例子，适当提出问题。为什么要提出问题，在问题的牵引下，即便无人监督，学生也会自觉参与学习，深入思考问题，以此保证学生的综合能力可以得到进一步的提升。譬如，教师可以针对面包发霉提出以下问题：面包为什么会发霉？面包发霉是什么样子？此时，学生在思考问题的时候可以自行学习课文内容，在学习中根据个人的生活阅历自主思考，以此加深学生对面包发霉的理解和记忆。以生活阅历作为基础展开科学知识点教学，有助于学生真正成为教学活动的主角，深入思考相关知识内容，并且经过思考获得相关答案的时候，学生会更加主动举手回答问题，活跃教学氛围，进一步提高科学教学质量[4]。

（四）在动手操作中整合STEM

在将STEM课程与小学科学教学活动有机整合过程中，教师需要采取一系列新颖的教学手段展开小学科学教学活动。STEM课程教育理念是一种新时代下综合性教育理念，而在科学课上让学生动手操作，从一定程度上可以提高他们的综合能力。所以，在科学课上，教师要重点培养学生的动手能力，学会独立操作。譬如，教师在开展科学课程教学的时候，可以根据教材内容中某一个活动主体，有机整个STEM课程教学理念和小学科学课程教学，让学生在学习科学知识的同时还能深入吸收其他学科的知识，培养综合能力。实际上，科学内容比较抽象，学生光靠想象力很难更加深入地学好科学知识。此时，教师需要积极鼓励学生，让学生可以针对课堂所学的知识点进行深入思考，提出质疑，解决问题，促使学生的质疑能力得到进一步的提升。科学教师需要让学生可以将更多的时间和精力投入到课外实践活动当中，在参加实践活动中加深学生对科学知识的记忆和理解，逐渐形成良好的学习能力。另外，科学教师需要适当给予学生一定的学习时间，让学生根据自身的知识基础和学习情况进行个性化学习，让学生及时发现自身的兴趣点，便于学生在未来的日子里更好地学习，促进全面发展。例如在教学苏教版小学科学一年级下册《水》这一单元知识点的时候，教师可以通过动手操作的方式，保证小学科学教学和STEM课程教学的有机整合[5]。首先，教师可以先针对教材内容先详细地为学生讲解相关的理论知识，然后根据情况合理布置一些课后作业：学生在放学回家之后准备三杯清水，一杯是开水、一杯是温水，一杯水中放满冰块，然后让学生自行观察这些水的形态，深入思考这些形态和哪些所学到的知识点有关，在此过程中有助于加深学生对科学知识的理解和认知，逐渐培养学生的观察能力和动手操作能力。

（五）在实践活动中整合STEM

从某种意义上讲，STEM课程教学理念是一种综合性比较强的实践活动，小学科学最大的优势便是综合性比较强。因此，教师可以以此为基础进行科学教学活动，促使学生在学习科学理论知识的同时养成良好的学习习惯，逐步形成科学素养和STEM素养。简单来说，学生是科学教学活动的主体。因此，教师需要立足于学生的身心发展规律，尽量激发学生的学习欲望，促使STEM课程价值得以在小学科学教学活动中充分发挥出来，促进学生全面发展和学习。对于小学生来说，很多人都很喜欢听故事，所以教师可以从这个方面入手，在通话故事和历史故事当中提取出教学素材，针对性地开展实践活动。譬如，在教学苏教版小学科学三年级下册《身边的材料》相关知识点的时候，教师可以先让学生针对所学的相关知识进行深入探索，然后回想一下和知识点相关的故事，从中提取出学习素材，帮助学生更好地形成科学素养、STEM素养。教师也可以根据学生的实际生活进行综合性实践惠东，促使学生可以第一时间发现知识点和生活之间的关系，从而吸收和内化科学知识，懂得灵活应用所学的理论知识。

 三、结束语

综上所述，将STEM课程合理应用到小学科学教学中是新时代发展的必然趋势，是促进教学活动改革的有效途径，更是促进学生全面发展的有效方法。所以，小学科学教学活动开展过程中，教师需要在充分掌握学生的身心发展规律、小学科学教学特点针对性设计多样化的教学课件，有机整合STEM课程和小学科学小学。在科学教学中，教师可以整合所有可以利用的教学资源，促使学生可以在脑海中构建完善的知识框架，灵活应用所学到的理论知识解决实际性问题。教师可以合理开展实验教学，促使学生在探索知识过程中形成良好的学习能力；教师还可以高度重视学生的动手操作，帮助学生加深印象的提升综合能力；通过生活化教学课堂的构建，促使学生在学习科学知识点的时候可以结合自身的生活经验展开深入学习，以此提高自身的综合能力。总之一句话，STEM教育理念应用到小学科学教学活动中，可以从根本上调动学生的学习主观能动性，全面培养发散式思维能力，在探索知识过程中逐渐形成良好的学习习惯，潜移默化间提高自身的综合素养。也就是说，STEM教育理念和小学科学教学活动有机整合，可以保证小学教育事业长期稳定发展。

参考文献：

[1]曾辉新.小学科学教学与STEM教育理念的整合策略探析[J].小学生(上旬刊),2022(07):46-48.

[2]尤胜响.STEM教学理念在小学科学课程中的应用与思考[J].教育界,2021(08):22-23.

[3]石小云.STEM教学理念在小学《科学》课程中的应用与思考[J].科学咨询(教育科研),2019(10):63-64.

[4]黄惠琼.stem与小学科学教学的整合[J].当代家庭教育,2019(11):117-118.

[5]徐涛.STEM教学在小学科学课程设计中的应用[J].小学科学(教师版),2019(09):44-45.