STEM理念下小学科学项目式学习探究

STEM理念下小学科学项目式学习探究

史素芳

内蒙古呼和浩特市赛罕区大学路小学，内蒙古    呼和浩特   010000

摘要：传统小学科学教学得不到师生的重视，教师采取的教学模式以“口耳相传”为主，希望通过科学知识点的传递来提高学生的知识储备量，很少站在学生热爱科学、科学思维、实践能力等角度来创新教学方法。随着《小学科学教学大纲》的颁布，如何实现小学生科学学科核心素养的培养成为新时期的主要教学目标。也正是在这一目标的推动下，科学、前沿的STEM教学法被广泛应用到小学科学课堂教学中，并且大量的实践证明，这种教学方法与小学科学学科的特点相适应，两者结合具有相得益彰的效果。

关键词：STEM理念；小学科学；项目式学习

1 STEM教学法与小学科学课程的概述

1.1 STEM教学法概述

STEM教育学是指一种现代教学模式，基本上以任务为导向，走多学科整合的道路，旨在培养学生的学科思维和解决问题的能力。STEM是科学、技术、工程和数学四个学科的英文首字母缩写，这决定了使用STEM教学法进行教学活动将不可避免地利用许多学科的学科特征，即教学哲学，即将教学哲学和方法整合到更有效的教学方法中，在学生的学习和成长中不断发挥每个学科的独特作用。STEM教育学具有独特的特点，它是一种理想和教育追求，与测试教育“格格不入”。这种教学方法的主要目的是激发学生的学习热情，发展学生的纪律思维，提高学生的实践能力，更体现在优质教育中，将学生从反复提问、反复记忆的“循环”中解放出来，将学生从唯我论英雄的“枷锁”中解放出来，实现思想和行为的解放。

1.2小学科学课程概述

小学科学学科的主要内容以探究与实验为主，希望通过科学课堂教学来增强学生对科学的认知、对科学的向往，并且能在学习中领悟科学的精神、培养科学的思维、拥有坚定的科学理念，最终形成科学素养。所以说，小学科学课程的开展不仅对学生综合素质发展具有巨大作用，而且对人类探究自然、科学发展也具有积极的意义。因此，小学科学学科教师在开展课程教学的时候，要不断革新教学理念、创新教学方法，尤其是要不断探究与科学学科特点相融合的教学方法。然而，STEM正是目前与小学科学学科教学适合程度最高的教学方法之一，是基于科学学科在技术上运用的教学。正如前文所述，STEM教学中的“S”代表的就是科学学科，这个教学方法希望通过多学科教学来培养学生探究问题、解决问题的能力，激发学生追求学科知识体系的热情，能够养成学科思维。这些特点与小学科学课程的内涵是“不谋而合”的，是小学科学课程教学的主要目标体现，这也就决定了STEM教学方法在小学科学课程教学中可以大有作为。

2在小学科学课程教学设计中引入STEM理念的必要性

STEM将科学、技术、工程、数学融合在一起，实现优化整合，使学生的创新精神和实践能力都能够得到提高。这一理念近年来得到越来越多教育专家和教育工作者的认可，很多学科的教育教学都开始引入这一理念，以期培养更多符合社会发展需要的人才。在新形势下，作为小学科学教师，需要切实依照培育小学生科学核心素养的要求推动教育改革，将STEM理念融入小学科学课程，使小学科学教育的广度和深度得以拓展。在学科交融的情境中，学生可以更好地理解科学知识，并且将科学知识与其他学科的知识融会贯通，用于解决实际生活中的问题，实现综合素养及能力的发展和进步。

3小学科学学科运用STEM教学法的具体策略

3.1注重学科融合，发展学生科学思维

传统小学科学教学模式以“口耳相传”为主，偏向于文科教学，甚至有些小学科学教师认为这门学科教学的主要过程就是记忆，引导学生通过记忆有关知识来提高科学知识储备量，而忽视了对学生学科思维的培养，这对学生思考科学现象、探究科学世界是极为不利的。因此，新时期的小学科学教师要革新教学理念、创新教学方法，尤其是要大力利用以培养学生思维为主要教学目标的STEM法作为课堂教学方法。STEM教学是科学教学的一种理想与追求，正如前文所述，STEM教学是将科学、技术、工程和数学几门学科的优点结合起来，这就决定了小学科学教师在教学中要善于学科融合，引导学生利用其他学科的知识脉络、学习思路来开展科学学科学习，从而加强对科学知识的理解与领悟。这种方法是基于科学学科在技术上运用的教学，数学与科学相结合，提倡问题式学习、项目式学习等，是知识、能力和素养的融合。小学科学学科教学的主要目的是培养学生的科学思维，透过现象、数据看到科学问题的本质，培养学生分析问题、解决问题的能力。通过让学生来设计实验而不是简单地模拟实验，给学生更多思考的空间，提升科学思维。与数学学科相结合，在面对生活和自然现象的时候能够科学解释、理性思考，例如，在面对一个动物或者植物的时候能够进行科学的观察与科学探究，从而在教师引导和科学教育下有效培养学生的科学思维。例如，在小学四年级科学教材中有一个“观察种子的萌发”教学任务，这个教学任务涉及的知识点包括科学和数学，如果教师脱离数学学科，那么学生的数学思维难以运用到科学学科中，也就难以培养学生的科学思维。因此，我在教学中有效运用了STEM教学方法，引导学生根据数学知识体系中的“统计与分析”来思考种子的萌发过程，想一想萌发过程与哪些因素有关系。由于萌发过程涉及非常多的变化因素，一旦融入数学思维就能有效解释，也正是在这个过程中培养了学生的科学思维。

3.2采用工程设计学习模式

工程设计学习模式将解决问题的过程看作工程设计的过程，倡导技术与实践的不断融合。课堂上，往往既需要学习科学知识，又需要切实开展工程实践，这样学习深度才能够不断延伸。工程设计学习模式关注真实工程问题的解决，可以与STEM理念有效地结合起来，将科学、技术、工程和数学知识融入工程设计，让学生的综合能力得到很好的锻炼。在进行小学科学课程教学设计的时候，教师可以巧妙地引入工程设计学习模式，结合小学科学教育教学目标，合理界定科学问题和工程问题，让学生通过工程设计掌握知识、提高能力素质。设计工程问题时要保证其科学性，工程设计必须是一个解决方案。设计过程中要对各种不确定因素进行考量，对诸多标准和约束性条件进行思考，在此基础上选择更加理想的解决方案，最终发挥方案的效能。在教学过程中，要让学生在可以交互的环境下进行设计，必要时教师还要提供帮助和指导，这样才能使工程设计学习模式产生应有的效能。

3.3构建知识架构，激发学生科学探究素养

小学科学学科教学的主要内容之一是教会学生如何探究未知世界，如何利用已经掌握的知识来认识生活和改造生活，这与STEM教学法中的“工程”学科特点是相吻合的。“工程”学科讲究的是不断尝试、不断推动，而且在尝试和推动过程中又讲究“有理有据”，也就是这个不断尝试的过程是建立在一定的理论及反复实践基础上，不是“凭空乱造”。因此，一旦将STEM教学法应用到小学科学教学中，就能培养学生对科学的态度，就能激发学生对探究的热情，并且是在科学理论指导下的有效探究，培养学生的质疑意识、质疑能力，发展学生的学习能力。

4结论

在小学科学教育改革过程中切实融入STEM理念，可以使科学教育内容、科学教育方式和科学教育机制不断融合，形成更加理想的科学教育环境。在这样的科学知识学习过程中，学生可以形成更加完整的科学知识体系，锻炼科学方面的技能，实现动手操作能力的发展。

参考文献：

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