李国彦

摘 要：本次研究题目为STEM教育理念下的小学科学创新实验策略的研究。将STEM教育理念与小学科学教学融合的措施有：创设生活化实验教学情境，有针对性地提出科学研究问题;运用小组合作的方式来进行科学验证;用技术检测处理问题;结合实际来升华归纳与总结;等等。教师应用STEM教育理念来创新小学科学教学，能够培养与提升学生的科学、技术、工程与数学的综合素养，切实提高学生的创新思维能力与动手操作能力。

关键词：STEM教育理念;小学科学;研究策略

中图分类号：G427                       文献标识码：A                    文章编号：2095-624X（2021）30-0026-02

引 言

不同于其他学科，小学科学这门学科具有综合性的特点，特别是在实验教学中需要运用到各项技能。根据《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》）的要求，小学科学应该运用跨学科的教学手法来进行教学，小学科学教师应大胆创新实验，将STEM教育理念有效融合到小学科学教学中。当前，我国很多教育者与研究者较为重视STEM教育理念，虽然我国对此研究起步较晚，属于初步研究阶段，但很多学校都在积极尝试采用此种教育模式来优化课堂教学。

一、STEM的概述

与传统教学模式不同，STEM教育理念是一种跨学科的教学模式，STEM是Science， Technology， Engineering与Mathematics的简称，即科学、技术、工程与数学这四门学科。教师将STEM教育理念与小学科学课程进行有效融合，能提升学生的科学素养、创造能力与处理问题的能力。

二、小学科学实验教学运用STEM理念的可行性

（一）小学科学实验教学与STEM的教学方法相吻合

STEM教育理念倡导在工程实践过程中与真实的科学中进行教学，在真实的学习环境中进行科学研究、手工制造、创造发明、科学实验与设计活动，重视让学生获取直接学习经验，打破了以往学生被动接受知识的传统教学模式，实现了学生在游戏中学习、在实践活动中学习，有效培养了学生的动手操作能力、学习主观能动性与创造思维能力。《课程标准》主张教师采用跨学科的教学模式，在教学活动中积极指引学生自主研究与学习，使学生成为学习的主人。由此可见，小学科学与STEM不但教学方法相吻合，教育理念也相一致[1]。

（二）小学科学实验教学与STEM在教育内容上相一致

STEM教育理念主張进行跨学科教学。STEM教育理念的实质为将多种学科进行有效联系，制定明确的教学目标，培养学生的科学素养。而小学科学也可以与科学、技术、工程和数学有关的知识相联系，同时还具有可操作性与实践性的特点，能在很大程度上结合教学实践来完成教学活动。因此，小学科学和STEM在教育内容上相一致。

（三）小学科学实验教学与STEM在教育理念上相吻合

STEM教育理念要求教师摆脱传统教育模式的束缚，敢于打破常规，实施跨学科教学，在真实情景中将多学科的知识进行关联，以解决存在的问题。而小学科学教育也强调在真实环境中利用多学科的知识来解决现实中的问题。两者在教育的本质上都是注重培养学生解决与处理问题的能力。教师将STEM理念融入小学科学教育实践中可以更好地实现教学目标。小学科学教学应面向全体学生将科学教育普及化。在科学教学过程中，教师应起到指导的作用，积极引导学生作为学习的主体来进行探索性的学习，培养学生的学习兴趣与求知欲望[2]。

三、小学科学实验教学中运用STEM教育理念的重要意义

（一）能够培养学生的创造能力

在经济和知识逐步全球化的今天，科学创新越来越重要。创新无论对国家经济与科技发展，还是对提升教学质量都有着重要意义。有相关教育学者指出，STEM教育理念能够培育出具有较高竞争能力的综合型人才。目前，很多国家如德国、美国与英国等都高度重视STEM教育理念，同时制订了关于STEM用于教育的相关政策，将国家、学校、企业单位、科研部门与家庭联系在一起，致力于开展STEM教育。在当今国际竞争环境中，我国也需要大量具有综合素质和创新能力的人才。而STEM教育理念下的教育模式是进行跨学科教学，打破了以往的教学理念，克服了各个学科之间的障碍;是在真实情景中进行教学活动，用各学科间的知识共同解决现实生活中的问题，能够培养学生的创造能力，促进创新型人才的培育[3]。

（二）能够激发学生的求知欲

随着科学技术的发展和教学方式的改变，学生获取知识的途径变得多样化，不再单一地在课堂中获取知识，还可以利用互联网等方式来了解知识。因此，传统的教学方式已经无法满足学生的学习需求。教师如果能够将STEM教育理念有效应用于小学科学教学中，将现实生活中的情境与教学相结合，为学生提供贴近于生活的现实问题，就可以有效激发学生的探索欲与求知欲，让励学生利用多种学科的理论知识去解决现实生活中的各种问题，使其在探索实践活动中学习知识，掌握解决问题的方法和技巧，从而无形中提升学生操作与实践方面的能力，达到学以致用的教学目的。这种教学模式能有效激发学生的求知欲望，提高学生的学习兴趣[4]。

（三）能够促进科学教师教学能力的提升

在传统教育模式中，教师占据着课堂的主体位置，主要职责为向学生传授理论知识。而STEM教育理念要求教师不仅向学生传授知识，还要进行跨学科教学，培养学生解决与处理问题的能力及独立思考与动手操作的能力，从而发展学生的创新能力、写作能力等;同时要求教师具备各学科的理论知识，有较高的教学专业能力，这在一定程度上促进了教师的知识储备量与教学能力的提升。