◇吴涧石（江苏：苏州市姑苏区教师发展中心）

2022 版《义务教育科学课程标准》指出：小学科学是小学阶段体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。它旨在激发学生对自然现象的好奇心，提升基本的科学能力，形成基本的科学态度和世界观。将STEM 教育理念融入小学科学学科教学，有助于构造高质量的小学科学课堂，有助于打造科学探索的情境，有助于更好地因材施教，发挥学生的主观能动性，引领学生经历探索科学的过程，逐步形成科学核心素养。

一、STEM教育理念的内涵

什么是STEM 教育理念呢？STEM 教育理念源于美国，它是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。其中的科学指向认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现与自然界的和谐共处、解决社会发展过程中遇到的难题；而数学则是基础工具。

从一定意义上说，STEM 教育理念可以与我国的素质教育相媲美。比如，学生开展搭建拱桥的科学探究活动，其中既包含了科学知识，也囊括了技术、工程和数学等多学科的教育思想。

因此，将STEM 教育理念融入小学科学教学，即将多学科、多技术结合的思想融入教学。其目的是更好地提升科学教学的质量和效率，更加强调实践的重要性，更加注重学生思维能力和综合素质的培养。在STEM 教育理念下的科学课堂教学，不再是单纯地教学与接受学习的过程，而是融合多学科实践和探索的过程。

二、将STEM 教育理念融入小学科学教学的意义

那么，小学科学教学为什么要融入STEM 教育理念呢？这样做的意义何在呢？其深意在于以下三点。

（一）有助于学生建立STEM 融合观念

STEM 教育理念能使学生的科学素养、技术素养、工程素养、数学素养得到综合提高，让学生将所学的科学知识融入自然界，进行全方位理解，学会运用身边和生活中的科学技术解决实际问题，促使学生初步理解工程的意义，培养运用数学知识解决问题的能力。其主要目的是帮助学生培养解决问题的综合能力。因此，将STEM 教育理念融入小学科学教学，无论是教师还是学生，都要改变观念，转变思维，摈弃过去各学科各自独立的观点，建立各学科知识贯通融合的观念。

（二）有助于实现多学科的整合

将STEM 教育理念融入小学科学教学，就是要将、科学、技术、工程、数学四门学科的内容融合在一起，作为综合类教育观念融入教学。因此，在这样的理念指导下，在开展小学科学教学活动时，要将多学科的知识进行整合。在具体的教学活动中，对各学科课程内的知识有意识地整合和关联，将某一领域的知识内容与其他领域、其他学科的相关知识建立联系。在学生的学习过程中，由于学科知识相互有交叉，因此，教学中有意识地指导学生实现各学科知识之间的整合，有利于学生形成综合学习的意识，有利于发展学生的综合素养。

（三）有助于培养学生知识的运用和迁移能力

将STEM 教育理念融入小学科学教学，要在教学活动中更多强调的是，对于不同科目之间所具有的共通性的知识点融会贯通。而要完成这种知识的融合就要求学生具有一定的知识运用能力和迁移能力，能够将某一学科的知识活学活用，在潜移默化中迁移到另一学科的相关知识中，实现学科与学科之间的互通。这就是STEM 教育理念的根本宗旨和实现过程。而学生对于知识的实践运用和迁移能力，则需要教师在教学活动中通过各种途径加以推动和培养，如，通过生活情境的转化、信息技术的应用、创设实践运用的情境，抛出需要综合运用解决实际问题的任务目标等。

三、如何将STEM 教育理念融入小学科学教学

小学科学具有综合性和实践性，在学生义务教育阶段，起着培养学生基本科学素养的重要作用。那么，如何将STEM 教育理念融入小学科学教学，以提升科学教学的实效呢？我认为，可以从以下三方面入手。

（一）搭建教育平台，加强多元化分工合作

STEM 教育理念强调多学科的融合教学，多学科独立存在又相互联系。因此，在STEM 教育理念下搭建多元化的教育平台，通过科学、技术、工程、数学多学科知识的融会贯通，从多方面去理解和学习科学知识，多角度观察科学现象，能够得出不一样的惊喜，更好地提升学生的综合能力。

每个人都是一个独立的个体，每个学生对于各学科的认知能力和学习能力各不相同。因此，教师在优化教学引导的同时，要根据不同学生的学业水平和学习能力因势利导，从而更好地发挥学生自身的优势，取长补短，为每一位学生搭建多元化学习的平台。

例如，在教科版六年级上册“微小世界”单元的第四课《观察洋葱表皮细胞》教学时，教师可以组织学生以小组合作的形式完成对洋葱表皮细胞的观察。由于细胞是我们肉眼不可见的，所以需要小组内的学生根据自身能力的不同，分工合作，共同对洋葱表皮细胞的玻片标本，使用显微镜进行观察和记录。在指导学生分工合作时，可以发挥不同学生的特长，如，做事细致严谨的学生可以负责分工制作洋葱表皮标本；用图画和文字记录观察到的洋葱表皮细胞的工作，可以交给美术功底较好的学生；将洋葱表皮细胞与死亡的软木细胞进行对比的工作，可以交给思维比较严谨的学生……根据学生不同的性格特点和学习能力分工合作，共同完成实验任务，使学生的实践活动更能发挥自身长处，从而能够更好地提高学生独立学习能力以及协作能力。因此，学生在实践中进行分工合作，可以让学生学有所得，更加乐于学习，更好地为升入初中做好衔接准备。

（二）整合教学资源，创设有效教学情境

科学新课程标准提出“小学的科学课是一门综合性的学科”，而STEM 教育思想是融科学、技术、工程、数学为一体的多学科融合的理念。将STEM 教育理念融入小学科学教学是课程标准落地的需要，也是学生成长的需要。

1.有效整合教学资源

教师在教学时，应当按照新课标的要求创新、灵活地综合运用教育理念，更好地让学生接受多方面的知识，将科学、数学、信息技术等学科进行融合，实现多个学科知识点的碰撞，再利用多媒体技术进行创新性知识点的展示和教学。在诸多有效、有质量的教学资源整合的过程中，创设有效的教学情境，使得学生更好地发散思维。

在小学科学课堂教学中，教师要运用科学方法优化课堂教学，提升核心素养培养实效。在充分发挥科学学科综合性和实践性特征的基础上，潜移默化地渗透数学、工程、技术等学科的知识和资源内涵，拓展学生的眼界，让他们接触更为丰富多彩的学习内容，为学生营造积极和实效的学习课堂。

如，教学教科版三年级科学《阳光下的影子》一课时，为了让学生了解影子包含科学知识，可以带领学生实地观察，以校园中的大树或者教学楼为参照物，计算不同时段太阳的高度。这一实践活动，要整合科学、校园文化、数学计算等方面的知识，并让每一位学生都参与其中，记录下数据。在此过程中，学生对阳光下物体的影子概念有了清晰的了解。随后，可以进一步组织学生组成讨论小组，围绕“影子在阳光下的变化规律是什么？”进行分析。通过实践与讨论，学生会认识到随着太阳位置的变化和照射角度的不同，影子的长度也会发生变化，从而总结出“阳光下物体的影子，中午时分最短，早晨和傍晚较长”。在整个实践活动中，学生了解了校园文化，实践了科学探究历程，体现了数学的工具性与实用性，让学生在学习科学知识的同时，了解了计算和测量，使得课程之间实现了“无缝衔接”。

2.创设真实教学情境

教学情境，是在教师的引导下，学生参与学习的现实环境。真实的教学情境能帮助学生构建科学学科知识框架，促使思维朝着多元化方向发展。倘若在教学时能很好地将数学、科学进行融合，加上多媒体技术，便可完美呈现STEM 教育理念，为学生的认知拓展创造条件。因此，教师将教学资源进行整合之后，可以通过巧妙地创设教学情境，让学生学习起来更快乐，有效地提升科学课堂的教学质量和效率。

例如，教学教科版六年级下册“宇宙”这一单元时，可以利用多媒体技术对月球的相关知识进行展示，如，“月球为什么是亮的”“月球的运动方式”“月球的运动时长”“月球的运动特点”“月球的地形特点”或是“人类在月球上留下的足迹等”。通过对这些真实情境的还原，帮助学生加深对月亮的观察和了解。对于“月相”的认识，则可以通过图画加演示的方法进行模拟实验。在模拟实验的过程中，组织学生在空地上画一个圆，圆上画八个点，在墙面上粘贴一个“太阳”，一个学生举着一个涂了一半的篮球站在圆上绕着太阳运动，一部分学生站在圆外，对“月亮”进行观察，分别将圆圈上“月亮”运动到的八个地方的“月相”记录下来。如此真实的情境创设，有助于提高学生的空间想象力。

在小学阶段学习科学的过程中，激发学生兴趣尤为重要，教师应从学生的年龄特征和学业水平出发，通过情境的创设，激发学生的兴趣，提升学习的实效。

（三）注重实践性教学，提升学生动手实践能力

科学，看似高深莫测，遥不可及，实际上，大量的科学知识蕴含在日常生活中。在教学中，通过探究实践，尤其是在解决生活中实际问题的探究实践中，引领学生动手动脑，定能更好地启迪学生思维，使其建构初步的科学认知，形成一定的科学素养。因此，在STEM 教育理念融入和新课标的要求下，教师应当更注重科学的实践性，提升学生动手实践的能力。

例如，在教学六年级下册“物质的变化”单元时，教师可以选择生活中比较熟悉的物品作为学生实验探究的材料，如黄豆、沙子、白糖、食盐、白醋、米饭等。这些材料来源于学生的生活，学生易于操作，更能使学生感受到科学在生活中无处不在。在具体的实践过程中，教师一方面要教给学生一定的科学方法和实验技能，另一方面要引领学生自主探究，主动经历探索实验的全过程。如，观察常见的白糖时，可先描述白糖的特征，然后用勺子和蜡烛加热白糖，在加热的过程中，观察白糖颜色、状态的变化，最后将生成的黑色物质放入水中，观察是否溶解，判断生成的物质是否为不同于白糖的新物质。通过在课堂上对身边熟悉物质的变化进行实践和观察，能加深学生的理解，培养学生的综合能力。

总之，将STEM 教育理念融入小学科学教学，需要教师转变教学观念，建立STEM 教育的综合思维，进行各学科之间的整合，将各类知识点合理地通过STEM 活动展现出来，随后通过培养学生知识的迁移能力，将STEM 教育理念灵活地应用到教学中，推动教学的发展，帮助学生建立科学思维，提升科学教学的实效。