基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計思考

【摘要】隨著我國基礎(chǔ)性教育改革步伐的加快，小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)改革不斷深入，并且取得了十分明顯的改革成效，其在提升學(xué)生科學(xué)水平，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面發(fā)揮著重要作用。但是由于在教學(xué)改革前教師長時間受到應(yīng)試教育理念的影響，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中仍然存在一些問題尚待解決。為了從根本上提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，教師要有效結(jié)合STEM教育理念，科學(xué)設(shè)計和優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué)方案?！娟P(guān)鍵詞】STEM教育理念;小學(xué)科學(xué);教學(xué)設(shè)計;具體分析在小學(xué)教育階段，科學(xué)是重要的、基礎(chǔ)性的學(xué)科，它的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)設(shè)計水平直接影響著學(xué)生科學(xué)意識的強(qiáng)弱和科學(xué)探究能力的高低。STEM教育理念是一種新型教育理念，符合新課程改革的要求，具有較強(qiáng)的綜合性、實踐性和探索性。為此，小學(xué)科學(xué)教師要以STEM教育理念為指導(dǎo)，積極開展相關(guān)教學(xué)活動，將理論與實踐有效結(jié)合，從整體上提升小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。一、將STEM教育理念應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計中的重要意義（一）有利于提升學(xué)生解決問題的能力STEM教育將小學(xué)生置于項目主題的學(xué)習(xí)中，它要求學(xué)生在工程設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、問題解決等方面進(jìn)行跨學(xué)科式的學(xué)習(xí)，利用各個學(xué)科知識分析項目，讓學(xué)生在討論問題、分析問題和設(shè)計模型中發(fā)現(xiàn)問題，并且制定科學(xué)措施有效解決問題。為學(xué)生創(chuàng)造多個學(xué)科相融合和多個學(xué)科綜合運(yùn)用的環(huán)境，增加學(xué)生接觸技術(shù)的機(jī)會，進(jìn)而從整體上提升學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。（二）有利于提升學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力STEM教育是以項目主題為基礎(chǔ)開展的教學(xué)活動，而這些項目主題與學(xué)生的生活息息相關(guān)。學(xué)生在完成項目的過程中需要與同學(xué)進(jìn)行積極交流，需要教師的正確指導(dǎo)。這不僅需要學(xué)生之間的密切合作，而且需要教師與學(xué)生之間密切配合，通過與同學(xué)的交流和教師的正確指導(dǎo)，學(xué)生將會有效解決實際問題。從中我們可以看出，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中合理應(yīng)用STEM教育理念，有利于提升學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力。（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣STEM教育具有較強(qiáng)的趣味性，它有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。在實施STEM教育過程中，小學(xué)科學(xué)教師需要在與生活相關(guān)的有趣問題中積極融入多個學(xué)科知識，進(jìn)而提升學(xué)生的參與性。在STEM教育教學(xué)過程中，重視對學(xué)生分享與參與能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生主動分享創(chuàng)造成功帶來的喜悅。小學(xué)生活潑、好動，因此對產(chǎn)品制作和設(shè)計會產(chǎn)生濃厚的興趣。比如，在設(shè)計制作小賽車時，學(xué)生會設(shè)計各種各樣的小賽車，在整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生將會表現(xiàn)出十分強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，科學(xué)教學(xué)效果也會顯著提高。二、基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計策略（一）選擇適當(dāng)?shù)目茖W(xué)教學(xué)內(nèi)容在使用STEM教育理念過程中，項目的選擇是發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它直接決定了課程教學(xué)質(zhì)量。學(xué)校要根據(jù)自身的辦學(xué)特點(diǎn)、發(fā)展理念等選擇相應(yīng)的項目載體，充分發(fā)揮校外教育資源的優(yōu)勢，從多個角度開展系統(tǒng)的、深入的研究。小學(xué)科學(xué)教師在實際教學(xué)中要為學(xué)生設(shè)置與其生活相關(guān)的問題，將學(xué)生分為多個小組并積極組織開展教學(xué)活動，進(jìn)行相關(guān)實驗分析、操作和設(shè)計。為學(xué)生提供更多實踐的機(jī)會，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的積極性，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和實踐能力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識過程中掌握相應(yīng)的科學(xué)技能。比如，學(xué)習(xí)“校園的樹木”這部分內(nèi)容時，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，小學(xué)科學(xué)教師可以向?qū)W生提問：“同學(xué)們，我們校園中都包含哪些樹木呢？它們的分別都是什么樣子的呢？”學(xué)生聽到這種與生活相關(guān)的問題時將會更加積極地參與到課程學(xué)習(xí)中，并主動回答教師提出的問題。教師講解完科學(xué)知識點(diǎn)時，可以將學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組，為不同學(xué)習(xí)小組布置不同的問題，鼓勵他們積極交流和討論，而學(xué)生在討論中將會更加深入理解和有效鞏固剛剛學(xué)習(xí)的知識，對校園的樹木也會有更加深入的理解。（二）優(yōu)化和改善教學(xué)方法STEM教育理念不僅主張學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本上的抽象知識，而且重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)科學(xué)知識的整個過程，鼓勵學(xué)生自己動手、自己動腦，為學(xué)生提供更多親自動手的機(jī)會，使學(xué)生學(xué)以致用，利用學(xué)習(xí)到的科學(xué)知識有效解決現(xiàn)實生活中遇到的科學(xué)問題。為此，基于STEM教育理念下，小學(xué)科學(xué)教師要積極優(yōu)化和完善傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生從原有的被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)者、參與者。通過鼓勵學(xué)生自主選擇、設(shè)計、分析、討論、制作、評價、反思項目來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)思維，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。例如，學(xué)習(xí)“動物有哪些相同的特點(diǎn)”這部分內(nèi)容時，在課堂教學(xué)前小學(xué)科學(xué)教師要求學(xué)生在課余時間觀察自己周圍的動物，并了解這些動物都有哪些共同的特點(diǎn)。在課堂教學(xué)中，要求學(xué)生解答教師課前布置的問題。這種體驗式和參與式的學(xué)習(xí)方式有利于學(xué)生全面、深入掌握科學(xué)知識，能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也會對學(xué)生今后學(xué)習(xí)、生活和工作產(chǎn)生長遠(yuǎn)而深刻的影響。（三）利用教學(xué)場地和教學(xué)器材拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)陣地STEM教育理念是促進(jìn)學(xué)生全方面發(fā)展的重要教育理念，而硬件資源和軟件資源在該教育理念的實施中發(fā)揮著不可替代的作用。與不同的小學(xué)科學(xué)教學(xué)不同，基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)需要建立各種STEM主題，在具體實施中需要用到多種器材，但是大部分都不是科學(xué)室常用的實驗器材。為此，器材和工具的齊全配備是實施STEM項目的重要基礎(chǔ)和保障。在我國小學(xué)科學(xué)教學(xué)中存在著嚴(yán)重的設(shè)施不足問題，要想在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中有效應(yīng)用STEM教育理念，學(xué)校應(yīng)積極購買先進(jìn)的儀器和設(shè)備，建設(shè)完善的STEM教學(xué)設(shè)施。同時，學(xué)校在設(shè)置STEM教學(xué)課程時要有效利用社會上的教育資源，如科技館、博物館等，讓社會教育機(jī)構(gòu)提供充足的設(shè)計空間和良好的STEM教育場所，讓學(xué)生完全置身于宏觀的社會環(huán)境中，滿足學(xué)生多元化的科學(xué)知識學(xué)習(xí)需求。（四）提升小學(xué)科學(xué)教師的STEM素質(zhì)提升小學(xué)科學(xué)教師的STEM素質(zhì)是在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中實施STEM教育理念的重要前提。要想提升小學(xué)科學(xué)教師的STEM素質(zhì)，要做到以下幾個方面：首先，拓寬科學(xué)教師招聘渠道，在實際招聘過程中要積極錄用具有工科背景的高校畢業(yè)生。其次，要高度重視小學(xué)科學(xué)教師的在職培訓(xùn)工作。充分發(fā)揮繼續(xù)教育平臺的積極作用，對在職科學(xué)教師開展STEM教育項目培訓(xùn)，使科學(xué)教師經(jīng)過相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)后STEM素質(zhì)得到顯著提升。最后，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，學(xué)校可以與當(dāng)?shù)氐目萍拣^、地科協(xié)等社會機(jī)構(gòu)和團(tuán)體合作，邀請專家學(xué)者對科學(xué)教師進(jìn)行正確的指導(dǎo)，幫助科學(xué)教師提升STEM素質(zhì)，從整體上提升科學(xué)教師實施STEM教育項目的水平和能力。（五）創(chuàng)新基于STEM教育理念的教學(xué)目標(biāo)小學(xué)科學(xué)教材中的內(nèi)容與學(xué)生的生活十分貼近，小學(xué)生對該學(xué)科也有一定的認(rèn)知和了解。為此，小學(xué)科學(xué)教師需要不斷創(chuàng)新STEM教育理念目標(biāo)，讓學(xué)生在科學(xué)課堂學(xué)習(xí)中不斷產(chǎn)生新的靈感，給小學(xué)生帶來不一樣的學(xué)習(xí)體驗。比如，學(xué)習(xí)“云的觀測”這部分內(nèi)容時，小學(xué)科學(xué)教師要拓展和創(chuàng)新教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)生觀測云，使學(xué)生掌握云的變化規(guī)律。這樣不僅可以提升學(xué)生對科學(xué)課堂的參與度，還可以培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，讓學(xué)生在實踐中仔細(xì)觀察生活，積極思考，進(jìn)而更加熱愛生活。三、結(jié)束語STEM是一項長期的、系統(tǒng)性的工程，其涉及的內(nèi)容較多、學(xué)科種類繁多、范圍較廣，需要優(yōu)越條件提供重要保障。在實施STEM項目時要避免出現(xiàn)追求流行、時髦、高大上等行為。學(xué)校要為STEM項目的實施提供完善的硬件設(shè)施，配備專業(yè)的教師，進(jìn)而保證穩(wěn)步推行STEM項目，而不是盲目跟風(fēng)。如果學(xué)校在推行STEM項目時沒有充分考慮校情，忽視學(xué)校的實際條件，盲目開展STEM教育，將會嚴(yán)重阻礙STEM教育工作的順利進(jìn)行，嚴(yán)重情況下會