◇宋景山（山东：广饶县第一实验小学）

随着时代的发展，科技在人们生活中的地位越来越重要，小学科学教育也受到了社会大众的重视。在素质教育的大背景下，科学教育要以培养学生的科学素养为核心目标，这样才能促进学生全面发展。小学科学可以为学生的终身学习奠定良好基础。目前对小学科学教育的研究还有待提升，众多学者利用STEM 理论，旨在将科学与其他学科进行内在联系，通过整合教育资源促进学生的全面发展。

一、STEM教育概念界定

STEM 之前被称为SMET，而STEM 最开始是由国家科学基金会正式称呼的。它是指科学、技术、工程和数学的集合，从STEM 被创造之日起就被人们广泛接受。它的核心思想是把这4 门学科进行整合，STEM 思维的本质是尝试把分裂进行集成，这是一次教育理念的飞跃。国家社会对科技人才、全面人才的需求十分紧迫，现代教育必须培养学生的核心素养，这样才能提高学生的核心竞争力，让学生可以独立地面对社会挑战。本文教学中的STEM 教育理念，主要是指学生根据学科知识、利用学科联系来解决实际问题的能力。

STEM 之所以可以成为集合，是因为它们之间存在必然的联系。如，科学的发展需要数学，工程的发展需要技术。基于此，还有人提出了STEAM 的理念，其中A 指的是艺术。不管是哪种理念，它们都是创新性、综合性的教育理念。教师在教学时要充分发挥创新性教育理念的作用，并且STEM 教育理念的核心是创新，这意味着教师不仅要把这4 个科目单纯地结合，还要让学生在STEM 教育理念下，进行创造性学习。这就意味着教学必须具备重要的学科素养，如，学生的协调能力、探索能力等等。学生在学习中，不仅要能够熟练运用知识，还必须根据客观现象进行判断并敢于质疑，在学习中要能够创新和平等地交流，本着科学精神，对知识进行透彻理解。这样才能最大限度地发挥STEM 教育理念的作用。

二、在小学科学教育中践行STEM 教育理念的意义

随着现代社会的发展，各国都非常重视青少年科学技术活动的组织。我国也不例外。科学教育课程能够让小学生继续保持好奇心、继续保持探究世界的欲望和兴趣。同时，科学课还可以帮助小学生对周围的世界进行认知探究。通过科学的学习，小学生可以了解生活常识、自然知识、宇宙知识，了解自然的魅力与秘密。在这一过程中，小学生的科学素养、探究思维、逻辑思维、理性思维都能够得到有效培养，促进小学生综合发展。把STEM 教育理念与小学科学相结合，可以通过4 个学科之间的联系展开综合教育，并解决小学科学教学中的具体问题，让学生通过知识的联系，尝试解决问题，有利于培养学生的综合学习能力。

三、小学科学教育中存在的问题

（一）教师对STEM 教学认识不足

想要高效地开展STEM 教学，教师的专业素养非常重要。教师的专业素养决定了小学科学教育的效果。因此，在展开教学工作前，科学教师必须对STEM 教学价值进行深入研究。但是调查显示，有较多教师对STEM 教育理念的认知不够深入、完善，不清楚STEM 与科学教学之间的关系，在日常上课的过程中也较少运用STEM 教育理念。只有少部分的科学教师认为，科学教学和STEM 教学的差别较大，STEM教学运用综合教育观念。由此可以看出，还有相当一部分教师对STEM 教育理念的认识不够深入、系统、全面。学校必须做好STEM 教育理念的宣传，这样才能让教师深入了解STEM 教育理念的价值。

（二）STEM 教学开展不足

在教学前，教师要先设计STEM 教学目标，其中包括知识目标和探究目标。小学科学和STEM 教学的综合性都较强，教师要在此基础上进行创新并展开实践探索。但是大部分教师对STEM 教学还处于理论阶段，并且由于各个学校教师专业素养、硬件条件等各方面的问题，STEM 教学开展不足。科学课是小学教育中的综合课程，可以说是一个独立的知识体系。STEM 教学是以核心素养为重点的科学教育模式，但是教师在教学中缺乏指导以及示范，还有部分教师对跨学科教学不具备充足的自信心，这导致关联教学内容不够细致完善。

四、践行STEM 教育理念培养学生核心素养的策略

（一）采取合理的融合措施

教师可以采取以任务为驱动的教学方法，培养学生的科学素养、提高学生的学习效果。教师在教学前要先根据教学内容设定教学目标，根据教学目标来设计项目内容。项目内容必须与数学、工程、技术等这几方面有机结合。在设计任务后，教师可以让学生组成合作小组，共同完成项目式学习任务。

以青岛版三年级上册《土壤的种类》这一课为例，本课的课标要求是观察土壤的不同特点，并举例说出黏质土、壤土和沙质土适宜种植哪些植物。具体的学习目标有：让学生观察沙质土、黏质土和壤土，并阐述这些土壤的区别；让学生对这些土壤进行观察比较并做好实验记录。在设定学习目标之后，教师可以设置三个项目任务：不同类型的土壤有什么特点？不同类型土壤的渗水性如何？沙质土、黏质土、壤土适宜生长哪些植物？在布置完这三个项目学习任务后，教师让学生5 个人组成一个学习小组，然后给每一组分别提供沙质土、黏质土、壤土，让小组通过合作探究的方式，制定每一个任务的具体学习计划。如，对于第1 个任务，学生主要通过科学器材对土壤进行观察和比较；对于第2 个任务，学生主要通过实验观察法来进行实验；第3 个任务则是通过对前两个任务的总结分析进行推测。

在制订学习计划的过程中，教师要给予学生充分的自主权，让他们通过自主探究、自主思考、自主尝试的方式，制订本小组的学习计划。对于一些有困难的小组，教师要进行科学指导。教师还可以发给学生有关实验观察以及科学器材使用的课外资料，让学生阅读并展开探究学习。这样可以有效地把科学和技术进行融合。在完成实验后，教师可以请小组学生展示本小组的项目学习成果，通过这一学习模式培养学生的综合学习能力。

（二）整合资源设计教学方案

STEM 教学主要解决的是生活问题，生活问题往往需要综合知识来解决。因此，在教学中，教师要以学生需求为导向，打破学科之间的壁垒，对教学资源进行整合归纳，同时还要找到各个学科之间的契合点，设计最佳的教学方案。

以三年级上册第6 单元“测量工具”为例，本单元涉及的主要测量工具有量筒、天平和沙漏。量筒、天平在数学中常见，沙漏在生活计时中常见，那么在教学中，教师就可以把数学、生活知识联系整合。教师可以寻找数学当中与量筒有关或与天平有关的知识点，通过问题引入。如，教师可以给学生展示一个天平，天平的左边放着装了水的气球，而天平的右边有一个秤砣，教师给出了气球的重量，然后让学生根据天平的状态来猜测秤砣的重量。这一方法一般用于方程的学习，而教师将这一知识点与天平这一测量工具进行结合，不仅可以帮助学生理解天平的用法，还可以让学生通过数学知识对天平在生活中的应用进行探究。通过对沙漏的讲解，教师可以帮助学生了解古时计时工具的使用等技术知识，并让学生在实践中学会运用沙漏来掌握大概的时间段。通过这样的方式，既可以融合学科知识，又可以促使学生对科学知识深入理解。

（三）重视实践交流

顺利实现STEM 教学的前提，是对STEM教学内容进行深入分析，并完善教学设计。要设计出适合小学科学的STEM 教学模式，需要教师先确定教学重点、设计教学链接和教学模型，每一个部分都需要教师认真对待。教师要注重实践探究，增强学生的学习体验。在STEM 教学中，学生的科学核心素养十分重要，而动手操作能力是教师要重点培养的综合能力之一。在此基础上，教师要在课堂上增加实践动手环节。由于小学生的年纪较小，抽象思维能力较弱，课堂上教师就要用具体的事物对学生进行引导，鼓励学生动手操作。在课堂上，除了书本理论知识的学习外，还可以开展特色实践课，让学生在动手的过程中快乐学习。

以青岛版四年级下册《声音的传播》这一课为例，本课的主要教学目标是：让学生知道声音可以在固体、气体、液体中向各个方向传播，并知道声音以波的形式进行传播。教师可以针对声音在固体、液体和气体中的传播，设计实践探究活动。教师可以准备多种固体，有实心的，也有空心的，还可以让每个学生准备一个水杯。两个学生为一组，分别在这些物体的两头说话，然后让学生感受在不同的介质下声音的传播有什么特点和区别。在这一过程中，教师可以让学生自主展开实验设计。学生可以从各个方向，以不同的形式，展开实验探究。学生还可以自己寻找固体、液体、气体等介质进行实践。这样通过小组探究活动可以培养学生的创新实践能力。

除此之外，教师还要在实践活动中培养学生的科学思维，利用教学内容引导学生大胆猜想，然后让学生自主设计实验操作步骤。教师在学生对猜想进行验证的过程中，要引导学生利用科学方法、科学思维进行推测，还可以在这一过程中渗透情感教育，培养学生的科学探究精神。

（四）加强对教师的培训

教师是STEM 教学中的重要群体，教师的专业素养对培养学生的科学核心素养有直接影响。因此学校要制订详细的教师培训计划。在培训前，要与和STEM 培训相关的教师进行合作，严格制定培训考核制度。可以借鉴国外先进的培训经验，运用先进的培训理念，组织教师展开学习。学校还可以组织本校教师和其他学校的教师合作交流，更新教师关于STEM 的专业知识。除此之外，学校还可以举办专家讲座，请专家为教师提供教育帮助，让教师树立先进科学的学习观念。STEM 专业知识的更新速度很快，教师也要跟随教育改革的发展和素质教育的要求，不断更新STEM 教育理念。这样可以帮助教师构建高效的科学课堂。

综上所述，教师要在STEM 教育理念和科学教学的融合过程中，逐渐培养学生的科学核心素养。为此，教师要丰富教学模式，提高自己的专业水平，运用先进的教学理念构建高效的科学教育课堂，促进学生全面发展。