STEM教育和小学科学课程整合路径分析

王西

近年来，STEM教育开始在中国盛行，地方学校纷纷展开学习和实践，积累了许多宝贵的经验。与传统教育方式相比，STEM教育在实践教学中有了很大的改变，不论是课程选择、材料准备，还是教学方法等各方面，都能够更好地提高学生的科学素养。本文分析了STEM教育背景下小学科学课程的改革措施，总结了STEM教育背景下小学科学教学的新模式，以期为小学科学教学的理论发展提供参考意见。

STEM教育最早起源于美国，涉及科学、技术、工程、数学四个主题。STEM教育不是教育主题的简单叠加，而是多学科的交叉融合形成的一个有机整体，其教育目的是为了更好地培养学生的实践能力和创新精神。

一、STEM教育概述

STEM指的是科学、技术、工程和数学。四部分内容通过集成来指导教学和学习。时代的发展带动了教育事业的发展，传统的教育教学理念和观念逐渐发生变化。如今倡导的是科学、技术、工程、数学四部分内容相互补充，共同发展。STEM教育包括数学工具及语言之间的关系的科学应用，基于数学学科的科学工程，数学与科学思想的融合平台等，主要内容为对证据的收集与整理，数学逻辑思维与精确计算流程，从定性到定量的推理验证。STEM教育与传统教育方式相比，综合性更强，也更加关注学生的知识和能力的有效提高。

开展和推广STEM教育的意义在于：促进学生在数学、工程、技术、科学领域的成长，通过有效教学，培养学生的动手实践能力，深化教育改革，通过教学使学生在学习各类学科知识的同时，形成自身系统化的知识结构体系;通过学科融合集成，激发学生的创造性，有效提高当前的教学水平，最终实现素质教育的目标。

二、STEM教育和小学科学课程的整合路径

（一）从简单的科学实验入手

STEM教育和小学科学课程的整合路径首先要从简单的生活实验入手，通过分析周围常见的植物、动物、空气和水等各种材料，进行一些趣味性实验，为学生们提供一个较为广阔的思考空间。教师们基于科学实验方法、相关数学知识和一些教学资源，引导学生建立系统的研究思路，初步形成严谨的科学研究意识。例如，进行“过滤污水”的研究中，首先，教师要先让学生明确本次研究的主题，可以对主题进行简单的叙述，使学生有一定的了解。进行研究实验时，选择生活中常见的材料，可以采用天然池塘水和活性炭，让学生自己控制实验过程。净水处理器可以采用塑料瓶、活性炭包、滤布、棉衣服和纸巾等不同材料制作，观察和比较它们各自的净化效果。最后可以让学生总结通过废水处理实验产生一些想法，引导学生形成环境保护的意识。

（二）将科学知识与趣味故事结合

STEM教育和小学科学课程整合教学可以采取将科学知识与趣味故事结合的方式，提高学生思考问题的能力。根据小学科学课程标准要求，小学科学教学需要注重培养学生的科学探索精神，树立科学的理想。在教学活动中，教师不要过于注重科学知识的释义讲解和学生考试技巧的提升。教师可以利用科学教科书中科学家们的事例和一些趣味科学小故事，激发学生对科学探索的兴趣，引导学生展開科学实验探索。通过讲解历史上的科学家的科学知识小故事，可以提高学生对于科学学科的喜爱和兴趣，无形中提高了教学水平，响应了素质教育的要求。例如，在进行“动物和植物繁殖”这一部分的课程教学过程中，教师在向学生介绍科学家达尔文时，可以讲述一下达尔文发现“进化”的过程，让学生了解科学伟大发现背后的生活故事，让学生们对科学课程增加亲近感。

（三）加强数学知识的实际应用

数学知识是进行科学研究和探索的基础，加强数学知识的在科学课程教学中的实际应用是STEM教育模式的要求。在进行科学学科教学时要多应用数学知识，在巩固学生数学学科知识的同时，提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。在实际教学中，教师往往要求学生按照公式，进行模仿，这样做学生并没有真正掌握知识，思考程度不深，形成的思考成果也不够。科学教师应该针对这一不足，在平时的学科教学中，引导学生对学过的数学知识加以应用，发挥数学学科的基础作用。例如，教师在为学生解释恒星之间的影响时，可以通过对比不同行星体积数值的大小，使学生意识到不同恒星的大小区别。

（四）以实际生活为知识载体

在小学阶段，科学教材中的很多内容都是在现实生活中常见的事物或现象，STEM教育更强调课本知识与实际生活的接轨。例如，在讲述“气体的力量”时，老师可以结合轮胎、打气筒等生活实例，让学生联系生活经验，体验气体的力量。

三、结语

综上所述，STEM教育在小学科学课堂中的推行，满足了当今时代对人才的需求，弥补了传统教育在学生实践能力、创新能力、合作意识以及社会适应能力等方面培养中的缺陷。STEM教育与小学科学课堂融合不仅可以帮助孩子们的思想获得解放，让学生独立思考，而且可以提高孩子们的动手能力，让他们可以通过自身实践活动体验学习的乐趣，在实践的过程中获取知识。目前来看，STEM教育模式的发展很有前景，但其在国内的应用仍不普遍，因此教师需要多多学习，通过研究和实践，总结STEM教育模式的教学经验。

【作者单位：西安高新国际学校  陕西】