浅谈在小学科学课程中引入STEM教育理念

钟小玲

【摘要】在小学科学课程中引入STEM教育理念，能够提高学生的综合探究能力与解决问题的能力，培养学生的科学素养。本文以“建桥梁”课堂教学为例，主要从突出跨学科融合、制定学习目标、创设真实情境、注重探究体验、设计课后拓展等方面展开教学实践。

【关键词】小学科学;STEM理念;融合与探究

STEM是将科学、技术、工程和数学等多学科融合的教育，它以跨学科知识整合为理念，以设计与探索为目的，并通过科学实践来实现问题解决，旨在培养学生的创新精神与问题解决能力。2017版小学课程标准增加了“技术与工程”领域的教学内容，使学生用综合所学的各方面知识解决现实生活中的问题;建议教师可以通过教学实践中尝试STEM教育。可见，STEM教育已经走向科学教育的核心区。下面以苏教版小学五年级下册《建桥梁》一课为例，探索如何在小学科学课程中引入STEM教育理念。

一、学科相互融合，制定学习目标

学习目标是课堂教学的方向，在教学中起引领和指导作用。STEM是跨学科的学习方式，主要把科学、技术、工程和数学四大学科融为一体。在制订教学目标时，要根据学生的心理特征和认知水平，结合本课的教学内容，做到先分析本课内容、知识与方法，把STEM教学融入到探究活动中，形成行之有效的学习目标，将核心素养真正落实到课堂教学中。在制订《建桥梁》一课的学习目标时，结合教学内容，针对四个维度提炼出STEM学习目标。具体学习目标设计见图1。

图1“建桥梁STEM学习目标

二、创设真实情境，明确任务要求

STEM的课堂活动为学生提供动手实践和深入理解科学概念的机会，以真实的情境融入教学中，使科学、技术、工程和数学既有趣又有味。在教学《建桥梁》一课时，为了激发学生的兴趣，笔者创设现实的生活情境，让学生观看山区孩子上学要走索道过河的视频，让学生感受山区孩子上学的艰辛与危险，并引导学生提出为山区建桥梁的想法。在学生依据原有认知回答问题后，教师趁机提出一系列问题：建怎样的桥合适？建桥需要什么前提准备呢？针对学生的心理特征和认知水平，明确本节课的学习任务：知道桥的基本组成部分是桥面、桥墩等;了解桥的特点，并能够根据不同的标准将桥梁分类;知道桥梁的承重力与桥的形状有关。

三、注重探究体验，优化课堂教学

STEM理念下的课堂教学，以学生为中心，以问题为引领，通过引导学生“做中学，学中思，学以用”的探究学习，培养学生分析问题与解决问题的能力。目标与任务明确后，开启头脑风暴，让学生结合已有知识结构与能力水平，对各项任务进行分析、整合，梳理本课的活动流程，从而确定活動的内容和形式。

1.分组合作，制定活动流程

分组合理，可以让不同层次的学生进行优化、达到互补。利用小组，让学生针对问题，用图文形式记录、分享，形成可操作性强的研究方案。具体活动流程见图2。

2.实验操作，形成知识结构

五年级学生有较强的好奇心和探究欲望、对实验非常感兴趣，具备一定的观察与探究能力。结合活动流程，首先，让学生欣赏不同形状的桥梁，并会按不同的标准分类;知道桥梁的结构是由桥面和桥墩构成的。在学生对建桥梁具备相关知识后，为了让学生更真实地体验“桥梁设计师”的工作。接着，让学生进行小组合作，用简笔画的形式把喜欢的桥梁设计稿画出来，并尝试用已有材料搭建出桥梁的模型。最后，探究桥梁形状和承受力的关系是本课的难点。在本环节，要引导学生知道承受力的大小影响着桥的生命。因此，先明确本环节探究的任务，再以小组合作的形式，搭建三种桥梁的模型，并对三种桥梁模型的承受力进行测试。实验完毕，各组进行实验记录单的展示与汇报，分析实验数据，得出结论：桥梁的承受力跟桥梁的形状有关。最后，让学生运用所学的知识为山区建桥梁提出建议;该选择什么形状的桥梁比较合适？

学生在经历了设计、搭建桥梁和测试桥梁承受力等一系列的活动，通过小组成员之间的合作形式开展探究活动，既培养了学生与他人合作的精神，又培养了学生解决问题的能力，体验了成功的乐趣。

3.课堂评价，促进学生发展

实施课堂评价，可以提高学生的学习积极性，促进学生的创造力和个性发展，也可以让教师全面了解教学效果。在《建桥梁》一课，在探究活动结束后，对学生的活动过程与合作情况相应作出评价，主要采用学生自评、小组评价和教师评价三部分。

四、强化STEM理念，课后拓展延伸

科学立足于现实生活，又服务于生活。利用课后拓展性学习，有效地把所学到的知识应用到生活中，对知识进行拓展与延伸。让学生从不同角度思考问题，强化STEM教育理念，帮助学生拓展科学视野，提高思维能力，掌握更多的科学知识，体会科学技术在生活中发挥的重要作用。因此，课后让学生们和爸爸妈妈一起用西瓜皮建造一座瓜皮桥。

STEM课程的实施仍处于摸索阶段，作为一线教师，我们要领会课标精神，以人为本，转变科学课堂教与学的方式，深入学习理解STEM教育理念的内涵与核心要义，找到 STEM 教育和科学课程的融合点，给学生搭建探究学习的平台，让学生的科学素养和综合素质同步发展。

参考文献：

[1]吴畏·林鹭芸·陈勇.上海市中小学STEM 教育现状的调查与分析[J].教育参考，2018（6）：5-16.

[2]（美）米尔顿·霍林杰姬·斯皮克·德怀尔.STEM课程如何设计：从STEMT理念到课例[M].刘恩山，译.外语教学与研究出版社，2020.

[3]陈华珠.基于STEM理念的小学科学课堂教学实践[J].福建基础教育研究，2021（3）：125.