STEM教育在小学科学的融合

STEM教育在小学科学的融合

以任务驱动的方式所进行的一种跨学科、多学科融合的教育就是STEM教育，让学生在解决问题的过程中学习。STEM教育结合了科学、技术、工程和数学，注重实际问题，注重情境学习，以学生为中心，以工程设计为主导，注重培养学生面向未来的科学与工程素养和跨学科解决实际问题的能力[1]。STEM不仅是一种课程，更是一种教学理念。STEM教育的项目驱动活动主要是为了达到某一个目标，可以有不同的设计，至于最终结果成功与否都不重要，关键是能对过程进行反思和改进。这个过程促进、发展了学生的综合探究应用能力、解决问题能力和交流表达能力、团队合作能力，提升了学生的综合能力。

一、STEM教育与小学科学课程的特点

（一）STEM教育的特点

STEM教育的一个重要目的是培养学生严谨的科学思维，激发学生对科学的兴趣。我们的教育虽然重视理工科，但在高考体制和传统观念的影响下，学生已经习惯了刷题、做题，孩子的思维固化、创造力被束缚。现行教学模式下的STEM课程已成为实验课程和制作课程，它缺乏学科知识和现实生活的综合应用。而STEM的精髓就在于以学生为中心，给予其充足的时间获取科学资料，完成学习的相关任务。

（二）小学科学课程学科特点

小学科学课程是以探究为主的学习，对学生的科学素养进行全方面培养；最大限度上满足不同层次学生学习科学的需要，为每一位学生提供公平的学习机会；培养学生勇于探究的精神、积极的思考、良好的行为习惯与初步的科学实践能力。

（三）小学科学学科与STEM教育的共性

基于小学科学新课程标准中对技术工程和学生综合实践能力的要求，依托现行国家教材，深度挖掘课程资源，并结合STEM课程设计的核心理念与目标，深入实践和自由探索，在有限的课时安排中培养学生的综合应用能力、动手设计能力，让学生有机会得到锻炼与体现[2]。

二、小学科学课程中开展STEM教育的价值

（一）发展思维能力与创造力

从2002年新课程开始到2019年这十多年间，小学科学老师们对科学知识、科学方法、科学态度方面的认识远低于对科学性质的理解，表现出来的水平更低一些，这就需要在科学课堂中多一些科学探究的课程，STEM教育正好弥补了科学课堂中的一些短板。小学科学课程中STEM教育的整合可以更好地使学生开展探究性学习。

（二）促进学生体验式成长

STEM教育注重过程的培养，允许学生犯错，容错原则。“失败是成功的母亲”，主要是让学生在科学探究的过程中发现原因，解决问题，更享受的体验科学的魅力。

三、STEM教育与小学科学课程融合的实现路径

（一）先进的教育理念与实际科学教学的差距

美国所倡导的STEM教育进行了长达30多年的研究，先通过研究所、大学及教师培训机构，慢慢向一线教师渗透，教育理念先进、成熟。我国一些学校向美国学习了成功案例，教师缺少对学生认知水平、创造能力的了解，很难把握整个科学方向，先进的教学理念与实际科学教学之间还存在一定的差距。这就需要教师进行探究，对学情与STEM课堂进行不断深度挖掘。

（二）做“特立独行”的教育

现以案例“我是造桥工程师”予以说明。

1.项目简介：在小学科学六年级上册《形状与结构》单元中，第八课为《用纸造一座“桥”》。在传统的教学中，本课主要是学生对前面7课所学的知识点进行总结，学生的综合应用能力、动手设计能力在有限的课时安排中没有得到锻炼。基于小学科学新课程标准中的要求，依托现行国家教材，深度挖掘课程，并结合STEM课程设计的核心理念与目标，深入实践和自由探索，把用纸造桥设计为一个从定义问题到创造并开发，最终解决问题的一系列步骤的探究项目活动，特开设《我是造桥工程师》3个阶段的项目活动，有针对性地提高学生的各项能力，包括合作能力，表达能力，知识的迁移能力等等。

2.课程介绍(1)课程概况“我是造桥工程师”选自小学科学六年级上册《现状与结构》单元的第八课，本单元1~7课分别研究了材料的特性、形状结构（条形、拱形、框架）、桥的组合和连接对桥抗弯曲能力、承重力的影响，以及对桥梁结构的认识。本次活动则是运用已有知识，通过用纸造桥任务的驱动，发展提升综合探究应用能力、团队合作能力、解决问题能力和交流表达能力。(2)核心问题学生需要在有限的时间内使用统一的实验材料，用纸