渗透STEM教育理念建构高效优质课堂

◇王敏波（江苏：常州市武进区礼嘉中心小学）

小学科学是一门涉及领域较广、内容较杂的学科，涉及数学、设计、实验等较多领域的内容。要求教师在教学过程中能够将这些领域的内容巧妙地进行过渡和整合，让学生可以在课时内感受到科学的魅力，从而更好地激发其学习和探索兴趣。而STEM 理念在课堂教学中的应用，打破了课堂中的一些尴尬局面，有效地将这些知识像一张大大的蛛网一样紧密地联系起来，为小学科学高效课堂的构建带来便利。

STEM 理念最早出现在美国的课堂教学中，这种教育理念能够与中国的素质教育相媲美。如果在中国课堂中能够将素质教育与美国的STEM 理念相结合，将会极大地促进我国教学模式的变革，从而促使学生的思维方式和学习方式相应地发生质的变化，全面提升科学素养。尤其是如果将STEM 理念运用到小学科学课堂教学中，学生将会掌握更多的科学知识，拥有更强的动手能力，这对打造高效的科学课堂无疑是一把利器。本文针对如何运用STEM 理念打造高效、优质的小学科学教学课堂进行分析，并提出了一些可行性建议。

一、什么是STEM理念

我国的大部分学科都是以课本知识为主展开实际教学，而在一定程度上忽视了学生实践动手能力的培养。这种长久以来的教育过程，导致学生学习积极性下降，提不起学习兴趣，丧失课堂动手能力，不能在课堂中真正地表现自我。而STEM 理念恰好能够弥补目前课堂教学模式中存在的不足。STEM 课堂教学理念是以培养学生课堂实践动手能力为主的一种教育理念，小学科学恰好就需要这样的理念。在课堂教学中结合这种理念，能够更好地培养学生的科学文化素养，提高其逻辑思维能力，锻炼学生动手操作的实践能力，从而更好地让学生在科学课堂中开发智力、提高综合文化素养，养成在课堂中动手、动脑的好习惯。

STEM 理念作为一个将科学、技术、工程、数学四大课程相结合的理念，巧妙地运用可以让学生在科学课堂中更好地通过科学这门课程来了解自然界，发现自然界的奥秘，掌握一些简单日常的科学技术。同时，能够通过一些原理设计和制作简单的科技作品，在课堂中锻炼自己的语言组织能力、逻辑思维能力、独立解决问题能力以及观察问题、发现和解决问题的能力。

二、为综合性课程的开发做好铺垫

在以往的小学科学教学中，教师都是单方面地进行讲解，讲解完之后就让学生以背诵的方式来完成本节课的教学，其自身并未深入地了解课本上的隐藏性内容，也未能给学生做全面详细的讲解和实验。这样的教学方法很难培养出有较高素质的学生。作为一个在新课程标准指导下的科学教师，首先要秉承以学生为主的观念，利用先进的教育理念进行教学，从而改变以往的陋习。教师应利用科学学科的特点将其进行整合，以科学教材为辅导，展开综合性教学，让学生能够在科学课堂中结合教学资源将课堂知识消化吸收，从而更好地提高学习水平。

例如：教师在教学苏教版一年级科学上册《小小科学家》的过程中，可以根据教材内容进行设计，在学生初步了解了教材的内容后，通过创设情境的方式，让学生能够了解科学家的日常工作，知道科学家的作用。让学生通过教师的引导知道：科学家是一个非常爱思考的群体，他们能够将自己所学和实验相结合，去解决许许多多的问题，当然还有许多未知的问题等着他们去解决。然后，教师通过问题激起学生的实验欲望：“你们是否也想像科学家一样能够根据实验解决一些问题呢？”结合课本中的滚小球实验，让学生进行思考，通过实验步骤让学生说出自己的想法，教师根据学生的发言再对其进行引导。通过滚小球的实验引出伟大的科学家牛顿让学生进行了解。这样的实验不仅可以让学生学到科学知识，还能够让他们通过实验提高自身的动手能力，在动手的过程中感受科学带给他们的神奇。

三、通过项目式学习使学生对学习产生兴趣

科学本身就是一个发现和探索的过程，学生只有对事物产生好奇心，才会在课堂学习中产生浓厚的兴趣，去了解世界万物。枯燥乏味的课本讲解只会逐渐磨灭学生的好奇心和探索热情。要想让学生有一个好的改观，必须要消除现状。STEM 理念就可以很好地代替现有的课堂教学模式，改变传统教学形式，让课堂不再枯燥。STEM 理念中的项目式学习能够让学生发挥自己的想象，结合生活中的实际，利用创造性的思维去解决现有的问题。教师仅通过简单的引导就可以让学生有一定的思路去进行自我探索，让学生在项目性学习活动中独立解决问题，而不是一再地依赖教师。

例如：在教学苏教版科学一年级上册《小小工程师》的过程中，教师先引导学生了解工程师这个职业。可以借助多媒体视频或带领学生实地观察工程师的工作，以便于更好地进行教学。上课之前教师可以通过提问的方式激起学生兴趣，以工程师的工作内容为导入给学生介绍工程师，再介绍工程师的作品，可以让学生联系生活中的实际说出工程师的杰作，如公寓楼、医院、学校、超市等的设计和一些其他工程都离不开工程师的设计。这样的解释可能会让学生对工程师这个工作有些陌生，这时教师便可以通过自己的引导来告诉学生：“你们本身也是小小的工程师。比如你们经常会利用一些乐高积木来搭出各种各样的东西，有小兔子、小老虎，还有一些小花、小草等等，这些都是你们在创造性思维的基础上做出来的作品。还有些同学会拼一些飞机模型、轮船模型等，你们都是了不起的小工程师呢!”通过这样以项目为主的学习，唤醒学生的课堂兴趣，更好地进行创造，为打造高效的科学课堂奠定坚实基础。

四、教学与实际相结合组织综合性学习

结合新课程标准以联系学生生活实际的方式展开科学课堂教学，这是一名科学教师应具备的教学理念。课本知识本身是比较空洞枯燥的，但如果能结合生活实际，学生便可以较好地理解，也就能更好地发现问题，解决生活中遇到的问题，并通过这些问题的解决提高自身的生活、实践能力。让学生在这样的综合性学习中，以课本为辅导感知生活中的事物，提高自身的课堂积极性，在课堂中不断地创新和发现，感受科学课堂带给自己的快乐。

例如：在教学苏教版科学六年级上册《电动机和现代工业》一课时，可以组织学生像工程师一样去发明、创造。以制作电动机为例，让学生根据自己的想法进行初步尝试。要让学生在尝试制作的过程中首先明白电动机的制作流程，有哪些需要准备的材料，以此为基础进行流程的制订。为降低难度，教师可以先出示一个做好的模型让学生进行观察、模仿，接着让学生进行自由创作。可以采取小组合作或两人合作等方式，通过这种方式提高学生的团队协作能力以及个人动手能力，让学生在交流中进行创作。学生通过这样的制作过程，了解电动机的特性、结构和框架，画出一定的设计图，最终根据设计图制作出一个电动机模型。制作小船尽可能地利用生活中现有的材料，这样可以大大减少学生取材的难度。在设计制造电动机的过程中，学生还需结合学到的数学知识去画图、设计、测量、计算等，这样的制作方式能让学生体会到设计的快乐。学生在掌握了基本的设计知识后，设计其他东西就会变得简单起来。教师还可以鼓励学生进行自由创作，设计出自己喜欢的作品，达到学以致用的效果。下图就是学生在学习了电动机的制作后创作的电动卷笔刀和电动秋千，虽然简单、粗糙了些，但贵在这是他们自己动手的真实创作。

五、根据学生特点展开综合课程学习

科学课堂教学要想达到好的教学效果，教师就要对自己的学生有比较清楚的了解，“投其所好”地进行教学，这样才能最大限度地让学生接收到更多知识，产生学习兴趣，以这样的方式最大化地提高课堂效率。这就需要教师改变以往的教学模式，将灌输式教学转变为激趣式教学。通过对学生一步步地进行启发诱导，在保留课堂趣味性的基础上开展教学，这样会轻松许多。科学课堂的教学不仅仅只有简单的科学知识，还需教师进行更深层次的挖掘，才能更好地开展综合性课程教学。学生只有在一节课中手脑并用，在掌握科学知识的基础上更上一层楼，学会一些综合性的技能，才能为以后的科学学习打下基础。

例如：在教学苏教版科学三年级上册《纸》一课时，对纸的制作过程如果教师只用语言描述的方式进行讲解，可想而知，课堂效果肯定一般。如何运用一些巧妙的方式来激发学生的求知欲望呢？教师在教学时可先为学生展示一些不同用途的纸，如卡纸、卫生纸、报纸等，让他们观察，了解纸的种类，然后让学生试着将这些纸撕开，发现撕开之后的纸有什么特点。这时学生会发现，撕开的纸周围不再那么平整，出现了许多的细丝。那么，这些细丝是什么东西呢？这就需要他们自己去探究。教师可以借助多媒体视频让学生观看了解纸里面的细丝到底是什么东西，最终学生可以明白，原来纸里面的细丝就是纤维。通过这样的方式，学生既满足了自己的好奇心也学到了知识，还通过视频了解了纸的制作过程和种类。

在小学科学课堂教学中结合STEM 理念，可以更好地促进课堂教学的开展。而且，这种教学理念比较符合小学生的特点，能让他们在新颖活跃的课堂氛围中健康快乐地学习。也可让教师在综合性课堂教学中更好地展示自我，提高课堂效率，打造优质课堂。■