浅议如何实现STEM教育与小学科学的融合

来源:用户上传      作者:张涛

　　摘 要：科学技术的不断变化尤其是跨越学科的教学，成为学生学习的良好辅助，在小学科学教学中教师使用STEM的教育方式可以开发出学科特色性教学内容，并且结合具体实践让小学生的学习得到更多的拓展。基于此，本文对如何实现STEM教育与小学科学的融合做出分析和研究，希望可以更好地提升学生的学习效率，也能够让小学科学教学质量得到明显的提升。
　　关键词：实现;STEM教育;小学科学;融合
　　
　　在新时代的发展中更加关注人的全面发展，也关注学生的学习创新能力。小学科学是学生学习的基础性学科，直接关系到学生的学习实践和综合能力。因此在教学上教师还可以提出多种建议，跨越学科的学习方式，就是将科学、技术、工程与数学结合在一起，按照项目学习和问题导向的方式取值学生去学习，可以对学生的创新能力有更多的培养。由此本文对如何实现STEM教育与小学科学的融合进行分析研究。
　　一、 STEM教育和小学科学课程的特点分析
　　（一） STEM教育的特点研究
　　STEM在教育上的运用最为主要的目的就是让学生能够建立起科学的思维模式并且对学生的数学、科学以及理化等进行提前的兴趣培养。在教育中关注学生理工科思维的提升，需要学生更有创造力，避免学生对创造力产生束缚。在现行模式之下的STEM课程已经成为一项实验课程和项目实践课程，当前的教学模式让实验课程和制作课程更加适应学生的发展，也能够让学生的综合应用能力得到明显的增强。STEM的主要核心就是以学生为主体和核心，给学生充足的时间，让学生去获得不同的资料，也让学生对这些资料进行融合性的认知，完成学习任务，获得思维的发展。
　　（二） 小学科学课程的特点
　　在现代课程改革之后，小学科学课程延伸到学生的探究，改变了教师填鸭式和灌输式的教学方式，对于学生的科学知识学习，学生的科学学习方法和科学态度还需要进行多方向的培养，争取能够最大限度地让学生头脑思维得到开启，也让不同差异性背景下的学生学习需求得到满足。给学生更多公平学习的机会，对学生科学发展的潛能进行培养，让学生有勇于探究的精神，也可以做积极的思考，培养学生良好的行为习惯，争取能够进行科学实践能力的提升。小学科学对学生来讲，可以更好地强化其学习能力，满足学生多方面的进步和提升。
　　（三） 两者的共性研究
　　小学科学新课程改革更加关注学生的实践能力，对学生在这方面也有一定的要求。按照现行的国家教材或者是课程资源还需要在STEM理念和课程设计的基础上进行深入的实践与探索，争取让学生的综合应用能力和学生的动手设计能力都可以得到更大的提升。因此在科学和多个学科融合的过程中给学生更多的启发，也让学生切实有效地对自己的能力进行锻炼，从学科本身出发进行科学的设计，让学生在生活中处处都有科学，也让探究式的教学方式在STEM教学中得到有效的实现，最后实现学科融合的最终目标。
　　二、 STEM与小学科学研究融合的价值分析
　　（一） 发展学生的思维能力和创造能力
　　从2009年到2019年经历了十年的发展，小学科学教师对于科学学科的教学也有了一定的认知，从科学知识一直到科学教学方法，再到科学态度有所改变，学生的学习水平有所提升。那么在STEM和小学科学融合的过程中更加关注的是学生的思维能力和学生的创造能力，在融合之后增加了很多探究性的教学内容，因此说一方面弥补了科学学科中的一些短板，另外也能够让学科进行整合，使学生的综合能力得到明显的增强，探究性学习拓展性学习能够更好地发展学生的思维能力和创造能力，这一点符合新课程改革的需要。
　　（二） 促进学生学科体验式的成长
　　STEM教学模式的运用更加关注学生的体验式成长，注重过程的提升，这是一个新的课题也是一个新的探索过程。学生在学习过程中也允许出错，失败是学生的必要经历，只有失败才能够知道自己存在哪些不足，各个学科的融合增加了学习的复杂性，学生在自我探究中发现问题、分析问题和解决问题，更好地去实验和感受科学的魅力和学习乐趣。小学生正处于成长的关键时期，在这个时期为了触及学生的成长，为了能够让学生有更多的体验就需要不断地提升学生的认知，让学生对学科有融合性认知。生活中科学研究也是融合多种知识，因此帮助学生建立起不同的思维，感受不同知识学科的学习才可以更好地增强学生的知识学习力，才能够更好地促进学生的成长。
　　（三） 激发学生科学兴趣与团队协调力
　　STEM具有趣味性的学习特点，学科的融合能够让学生的学习热情得到激发，并且在实施的过程中，教师也将很多学科知识融入有趣的生活问题下，激发起学生的参与乐趣。教师教学中十分强调学生的全体参与，学生的感受、学生的成长，让学生去分享快乐，创造更多的成就。很多教师也将STEM和学科游戏结合在一起，让学生在十分轻松的学习氛围下学习，激发学生对学科学习的乐趣，让学生的学习热情得到高涨。STEM对学生团队协调能力的提升也将会起到积极的促进作用，学生要做集体的探究还要和教师与家长做配合，促进学生之间的交流，小组之间做资料的收集、问题的假设，还有开展相关的分析与论证，这样学生的团队协调力在不知不觉中得到明显的提升，学生也可以清楚学科问题要经过相互帮助相互启发，要向他人学习，要有问题的解决办法，寻找问题的解决途径。
　　三、 STEM教育与小学科学的融合策略分析
　　（一） 科学教育的实施，改进教师科学的知识构成
　　科学的教育需要科学的教学进程，教师在教学过程中要重视自己的教学技巧和教学模式，不断地扩展学科知识，扩大自身科学知识的构成，改进传统的教学方式，这样小学科学教学才会进入到正轨，STEM教育是小学科学和其他学科的有效融合，科学的理论和动态的学习路径才可以让学生有所进步，提升教学质量。科学的教学也需要教师进行自我提升，可以通过在线学习或者相互交流、听课、备课、培训等等方式，运用合理的手段进行多方面的学科知识教学，培养学生的科学素养和科学精神，也让学生的学习能力和创新能力得到更好的提升，实际操作要好过于理论认知。教师要涉猎的知识非常广泛，除了科学知识之外还需要有工程学、数学以及技术方面的知识，这样再去教授学生才能够有一定的力量展示，也能够让学生的学习更为深入。 　　（二） 使用先进设备，增强学生的实际操作能力
　　STEM教育是一种动态性的教学方式，和静态教学有很多不同，STEM教育要培养学生的创造力，学生的动手操作能力、探究能力和思考能力，让学生在不断的研究中进步。为了更好地实现STEM教育和小学科学学科之间的有效融合，就需要学校投入大量的资金，然后购进先进的设备，也可以建立起科学实验室，让学生在实验的过程中更好地强化学科体系，学科结构。科学学科的教学教师尽量选择贴合学生实际的，与生活相关的课题也让学生可以从中获得更多的感悟，加深学生对待知识的理解，教师可以给学生做分组的小组教学和实验活动设计，将实验操作和理论知识结合在一起，学生实现动态行动的实际操作科学学习，让学生更有学习兴趣，这样对于实现小学科学学科与STEM有效融合将会起到积极的促进作用。
　　（三） 采取趣味原则，有针对性地解决实际问题
　　传统的小学科学教学一般教师所采用的策略是填鸭式或者枯燥的讲解方式，学生知其然不知其所以然，在这种情况下对于培养学生良好的思维力会起到阻碍作用。那么教师将STEM和小学科学融合在一起还需要遵守综合性、实践性以及趣味性的原则，让学生体验到科学技术和工程数学的学习乐趣也让学生在知识理解的基础上去做实践，提升学生的实际操作能力，让学生的学习效率得到明显的增强。如教师在教授学生植物新生命的开始过程中，教师为了能够让课堂教学更有兴趣，教师给学生展示出一盆刚刚发芽的花种子，我们知道了，植物的一生都要经历出生、成长、繁殖、衰老直至死亡的过程，那么它的一生发生了哪些变化呢？画图和记录，教师：植物一生有那么多的变化，那么你可以用图画和文字将你所知道的一株绿色开花植物的一生生长变化过程画下来和写下来。教师：知道了要去观察种子形状、大小、颜色、软硬，那么我们可以从哪些方面对他们进行观察？学生：看一看，闻一闻、捏一捏等。在这样的情况下学生的学习将会得到更多的进步，可以自己动手解决诸多实际问题。
　　（四） 拓展性课程的建设，小学科学教学融合
　　拓展性课程也是新课程改革后的重要观点，各个地区也开展了拓展校本课程，学校可以摸索着STEM的理念进行课程拓展并且按照项目开发的方式做课程探索，做好综合性的要素设计。教师在给学生做课程设计的时候要有拓展内容的建设和融合，如给学生创设“给小鸟宝宝建造一个家”这样的主体活动，可以结合着STEM课程让学生去调查自己的家乡有什么鸟，鸟巢是什么样子的。不同类别的鸟是否对鸟巢有不同的需要，在这样的调查活动中进行多方面的研究，然后给学生设计鸟巢做好学习测试，学生可以按照自己所获取的测试结果与自己的猜想进行对比、检验，也可以写出调查报告。这样的拓展性形式融入STEM教育就可以解决一些现实性的矛盾问题，也可以让学生对自己所学内容进行深入的了解，這样的富有特色的拓展性课程内容，有利于学生的知识融合，也有利于学生深入地学习相关知识。
　　四、 结束语
　　综上所述，本文对如何实现STEM教育与小学科学的融合进行了分析和研究，STEM是现代化教学模式与理念，将其与小学科学的融合优势明显。未来教学还需要教师做出更多的探索和分析，争取培育出具有创造性的学生。
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　　作者简介：
　　张涛，江苏省南京市，南京外国语学校仙林分校小学部。
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