小学科学线上教学与STEM教育理念的有机融合
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摘 要：在教育部要求各级各类中小学学校延期开学，并提倡学校在延期开学期间积极利用各种网络平台开展线上教学的情况下，我校响应“停课不停学”的指示，结合线上科学课，实施STEM教育实验项目——STEM开启智慧，创新培育未来人才，将小学科学线上教学与STEM教育理念进行有机融合，使学生在家进行自主学习的过程中，能够从生活实际出发，在实践中锻炼自己的能力。本文以小学高年级（五、六年级）的科学教学为研究对象，分析了小学科学线上教学与STEM教育理念相融合的教学模式。
关键词：小学科学;线上教学;STEM教育理念
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：095-624X（2020）06-0035-02
引 言
小学科学作为小学阶段的基础性课程之一，涉及多门学科的知识，它致力于激发学生对科学知识的探究兴趣，有利于培养学生的创新精神和实践能力。STEM教育理念具有综合性和实践性的特点，它主要从科学、技术、工程和数学多学科融合的角度分析问题，能更好地帮助学生了解和掌握所学的知识[1]。因此，这种新型教学理念有利于小学科学教学工作的开展。在“停课不停学”的指示下，我校为了让学生在家学习到更多的知识，组织开展了STEM线上科学教学实践活动。
一、STEM教育理念
1.STEM教育理念的内涵
STEM教育理念对于我国来说是一种新型的教育理念，它源于美国，最早由美国的国家委员会于20世纪80年代提出，是科学、技术、工程和数学首字母的组合。但它不仅是这四门学科的单纯整合，还是一种跨学科的教育理念。STEM教育理念强调各个学科的有机整合，注重从整体综合的角度去认识、解决问题。小学科学作为一门综合性学科，也涉及多学科的知识，将STEM教育理念融入小学科学教学过程中，是我国科学教育模式的一次变革，旨在使小学生更好地学习掌握科学知识，帮助学生树立创新思维，并提升他们的实践能力[2]。
2.STEM教育理念的特征
根据STEM教育理念的内涵我们得出其具有以下四个特征：一是学科整合。传统的教育模式多是进行各学科分门别类的教学，虽然在这种模式下各学科的教学有较强的针对性和专业性，但也会导致学生学习的内容单一、掌握的综合知识技能有限。而STEM教育理念强调各个学科的整合，可以很好地弥补传统教育模式的这一不足之处。二是实践学习。为了使学生在生活实践中体验到所学科目的知识原理，STEM教育理念主张在课程设计上增加实践环节，让学生通过课程实践加深对所学知识的理解，这体现了它重视学生切实体验和实际应用的特点[3]。三是思维发散。STEM教育理念在设计教学活动的流程时，首先会提出一个目标任务，然后制订实施方案和具体的项目实施过程，最后沟通反馈。与传统的教育模式不同的是，在这一教学模式下，学生既是主要的参与者也是主要的设计者。它让学生在实践中自主探索并解决问题，以培养学生的发散性思维和创新思维。四是团队协作。术业有专攻，即使综合能力很强的学生，也不一定能自己解决综合性学科问题，STEM教育理念强调各个学科的整合，也就是提倡学生团结协作，一起解决综合性问题。在此教育理念的指导下，教师会注重培养学生的团队协作意识。
二、STEM教育理念融入小学科学课堂的意义
1.提升科学课程的教学效果
小学生的思维方式相对来说比较直观，他们的记忆曲线也十分短暂，很容易遗忘学过的知识，因此教师仅仅靠课程理论的讲解很难使他们理解深刻的科学知识。而将STEM教育理念融入小学科学课堂教学中，可以使学生参与到实践中，让他们在学习理论知识的同时，多思考、多动手。这有利于促进他们的手脑协调发展，能加深其对理论知识的理解，从而有效提升其科学课程的学习效率。
2.激发学生的学习兴趣
学科整合是STEM教育理念的特征之一，因此，在教学过程中，教师融入多学科的知识，结合生活实际提出一些问题，更能激发学生的兴趣。在这种模式下，学生更愿意参与到课程中，也更愿意和其他学生分享自己在学习中的收获和乐趣。将STEM教育理念融入小学科学教学过程中，教师可以将教学项目与学生的生活实际结合起来，让学生在生活中学习知识，从而激发学生的探索欲望，进而取得较好的教学效果。
3.提高学生处理问题的能力
在STEM教育理念下的整个教学过程中，学生既是主要的参与者又是主要的设计者，STEM教育理念要求学生学会运用综合知识设计、分析、发现和解决问题。在此过程中，学生有较强的参与感，能学到更多的知识。在解决问题的过程中，学生可以增强对科学的认知能力，培养自身发散性思维和创新思维，树立正确的科学意识，从而不断提升自身解决问题的能力。
4.培养学生的团结协作精神
我国传统的科学教育并不强调学生之间的合作。而在STEM教育理念的指导下，小学科学教师在教学过程中会将学生分成不同的小组，让小组成员之间相互沟通交流，并根据教师提出的问题，分工收集资料，进行分析和论证。这种分工协作的小组学习模式，有利于培养学生的团结协作精神，使他们意识到团队的重要性。
三、STEM融入线上小学科学课堂的教育实践
1.教育理念与教学设计
我校始终坚持立德树人的宗旨。为了在线上教学过程中培养学生的创新精神，提升他们处理问题的能力，在STEM教育理念的指导下，我校决定开展“STEM，让居家科学创意无限”活动，让学生在活动过程中学会探究生活中的问题，将理论和实践教學结合起来，加深对科学问题的认识。 在教学设计上，我校将线上的科学课和STEM教育理念相结合，根据学生的实际生活情况来选择合适的教学主题，如以“水钟”“放大镜”等为主题来设计线上科学课堂。教学任务根据不同的年级阶段（低、中、高年级）来设计，严格遵循课程标准的要求;教学课程需要用到的材料则使用家里的闲置物品即可。教学目标是让学生从生活实际出发，通过设计、分析、发现和解决问题，掌握所学知识，在实践中提升自己的创新能力，并将创意物化。
2.教学过程与模式
根据STEM教育理念，我校开展的线上STEM科学教学，会结合不同年级学生的认知规律、学习特点设计相应的教学项目。根据线上教学活动的特点，我们将STEM科学教学活动分为活动型和生成型两种，以创造真实和解决问题为情境，保证问题设计的开放性。下面是“云科学STEM”主题活动的教学过程和模式。
（1）微课学习
首先，我校教师组织学生进行微课学习。其次，我校教师通过融合现代教育技术，开展小学科学线上教学，并将一些开展STEM科学教学需要的资源提前共享到线上平台上，如一些活动指南、自学材料等，以方便学生进行预习并熟悉基本的操作过程，在此过程中逐渐使学生养成自主探究的学习习惯。
（2）明确任务
线上STEM科学教学设计的学习任务都是从学生的真实生活情境出发的，目的在于让学生学会从生活情境中学习科学知识，培养他们的发散性思维。例如，教师给五年级学生布置的一个学习任务是利用身边物体设计一个水钟，创造另类的计时方式;给六年级学生布置的一个学習任务是利用身边材料制作一个简易的放大镜，旨在通过探索、设计、制作水钟和简易的放大镜使学生学会灵活地将理性的认识、科学的方法、专业的技术设计和工程化的思维向科学学科和其他学科迁移和拓展。
（3）学生制作
在明确了任务后，教师要求学生参与实验、完成任务，这一过程主要是让学生在实践中将各学科的知识有机结合，学会利用所学知识处理基于情境的真实问题，并创造性地设计和制作物品，在创作过程中培养创造性思维，提高STEM素养。
（4）作品点评
在这一过程中，教师会对学生提交的作品进行综合点评，主要从作品的实际用途、创新程度等多方面进行指导点评。例如，教师在对五年级和六年级的“简易水钟”和“简易放大镜”作品点评中说道：“许多同学在制作过程中积极主动地思考，从科学性、实用性、误差和美观的角度进行了考虑，最终呈现了很好的科学作品。”教师对学生作品科学、客观的点评，可以让学生清晰地认识到如何利用STEM思维认识问题，也能无形中培养学生在生活中学习的科学态度。
（5）展示分享
在对作品进行点评后，教师应综合多方因素，展示分享学生的优秀作品，这样一方面是对有创新思维的学生的一种赞赏和鼓励，可以激励学生积极进行科学探究;另一方面也有利于实现学生间的资源共享，以达到互相学习、共同进步的效果。在这一环节中，我校将“云科学STEM”主题活动中的优秀作品，都共享到了线上的课程群中，并在学校的公众号上进行展示。
3.教学实践效果
随着“云科学STEM”主题活动的不断进行，我校从学生提交的作品中，明显看到了学生的变化，学生的自主学习能力和动手能力有了很大提升，作品也很好地体现了创新思维。可以说，STEM融入线上小学科学课堂教育实践取得了较好的成效。
结 语
采用线上教学与STEM教育理念相结合的方式来开展小学科学教学，是对小学科学教学的一次创新。我校开展的“STEM，让居家科学创意无限”活动，在教学设计上和STEM教育理念紧密结合，在一定程度上扩大了STEM教育理念的影响力。根据生活和学生的实际情况制订的“云科学STEM”主题教学活动，将小学科学的学习和实际的生活经验有机结合起来，培养了学生的创新实践能力。最后，教师通过对学生作品的总结分析，在检验学生学习成果的同时，对STEM教学实践进行了进一步的完善。
[参考文献]
严文娟.STEM教育和科学课程的整合探析[J].小学科学（教师版），2020（03）：196.
马亚红.基于STEM教育理念的小学科学教学策略[J].内蒙古教育，2019（33）：49-50.
李胜.小学科学课堂中的STEM教育融入策略[J].新课程（小学），2018（06）：130-131.
作者简介：李小红（1975.5—），女，广东梅州人。
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