◇余蕁佑 楊 丹 吳雪暉（重慶：重慶市沙坪壩區(qū)蓮光小學(xué)校）

如今，社會對于STEM領(lǐng)域的人才需求越來越多，學(xué)校也因此越來越重視STEM領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，小學(xué)同樣不例外。STEM是由科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這四門學(xué)科結(jié)合而成的，因此從教育的角度來看，STEM教育有著極高的應(yīng)用價值。本文以小學(xué)科學(xué)為主，就STEM教育如何與其他學(xué)科有效融合展開探討。

一、小學(xué)科學(xué)教育現(xiàn)狀

科學(xué)學(xué)科是小學(xué)的重要素質(zhì)教育課程之一，新課程教育改革理念推進以來，對小學(xué)科學(xué)學(xué)科教育的重視程度日益提升?？茖W(xué)學(xué)科是以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)為宗旨的啟蒙課程，該課程倡導(dǎo)學(xué)生自主探究，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣與求知欲，挖掘?qū)W生潛在的科學(xué)探索能力，加深學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。然而，由于許多學(xué)校和教師深受應(yīng)試教育理念的影響，對科學(xué)教育重視程度不夠，加上教學(xué)資源匱乏，師資力量不足，教師的教學(xué)方式陳舊落后，影響了小學(xué)科學(xué)教學(xué)的順利開展，導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)教學(xué)整體效率低下。

二、STEM教育與小學(xué)科學(xué)教學(xué)有效融合

（一）加強教學(xué)的實踐性

由于小學(xué)科學(xué)課程具有較強的實踐性，因此，在將小學(xué)科學(xué)教學(xué)與STEM教育融合的過程中，同樣也應(yīng)高度重視教學(xué)的實踐性，應(yīng)結(jié)合科學(xué)課程內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生參與實踐活動，并在實踐過程中進行實踐體驗與學(xué)習(xí)。

以教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊中“熱”這一單元為例，在進行本單元的教學(xué)前，教師可以先提問學(xué)生對于熱的了解情況，以及自己所認為的熱的定義，然后引導(dǎo)學(xué)生進入溫度與水的變化知識的學(xué)習(xí)。這一板塊的教學(xué)能讓學(xué)生了解到，在不同的溫度下，水溫的升高與降低也會隨之發(fā)生改變，而且，不同溫度下的物體之間的相互接觸，是可以進行熱度傳遞的。教師可以讓班級里用塑料瓶裝開水的學(xué)生，將自己的杯子當(dāng)作本次課堂的主要實驗工具，將能夠傳遞熱量的、由內(nèi)散發(fā)熱度的塑料杯放置在書本上，過一段時間后，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)書面從較涼的狀態(tài)變得溫?zé)崞饋?。教師的講解讓學(xué)生明白，這就是熱傳遞的效果。隨后，教師可以提出問題：在常溫下的桌面和較涼的鐵制書桌抽屜上，同時放上滾燙的熱水，在同一時間段內(nèi)，是木質(zhì)桌面的溫度高還是鐵制書桌抽屜的溫度高？引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生就這個問題開展實驗操作，進行對比。

（二）設(shè)計有趣的教學(xué)環(huán)節(jié)

興趣不僅可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，也能夠幫助學(xué)生更快速地活躍思維，掌握教師在課堂中所教授的知識內(nèi)容。因此，在應(yīng)用STEM教育理念開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時，更應(yīng)通過為學(xué)生設(shè)計以趣味性為主的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，更好地激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的探知欲望。

以教科版小學(xué)科學(xué)四年級下冊“電路”這一單元的教學(xué)為例，教師可以先為學(xué)生設(shè)計一個突發(fā)的教學(xué)環(huán)節(jié)，將電路關(guān)閉。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，電扇不轉(zhuǎn)了，電燈也不再亮了。這時教師便可以向?qū)W生提出疑問：“是什么使得電燈和電扇工作的？”在課前進行預(yù)習(xí)的學(xué)生會回答是電流，而這也就是本次課堂所要教學(xué)的“電”。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進行簡易電路的模擬實驗，教導(dǎo)學(xué)生如何判斷電路到底是出現(xiàn)了短路還是出現(xiàn)了斷路，為學(xué)生演示在電路的連接過程中是如何進行線路對接的，并且告訴學(xué)生導(dǎo)體和絕緣體在電路中的重要意義，讓其明白導(dǎo)體是用來導(dǎo)電的，而絕緣體則是用來隔離電流的。最后，教師為學(xué)生安排模擬安裝照明電路的環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實踐動手操作能力，使得學(xué)生探索電路的興趣得以養(yǎng)成。

（三）根據(jù)學(xué)生的個體差異開展教學(xué)

小學(xué)生在成長過程中逐漸形成了單獨屬于自己的性格。因此，小學(xué)科學(xué)教師在組織科學(xué)實驗時，也應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的個體差異，據(jù)此展開課堂教學(xué)。我國古代著名教育學(xué)家孔子提出因材施教的理論，也是基于這個道理。特別是在將STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，更要充分考慮到學(xué)生之間存在的理論知識以及實際動手操作能力的個體差異性，根據(jù)學(xué)生的不同情況設(shè)計不同難易程度的課堂教學(xué)方案，保證每位學(xué)生都能在科學(xué)實踐課堂教學(xué)中獲得最大成效，這也有助于提升學(xué)生的科學(xué)操作自信心。

在教科版小學(xué)科學(xué)四年級下冊“運動和力”這一單元的教學(xué)中，教師首先通過平面和斜板帶領(lǐng)學(xué)生開展讓小車運動起來的實驗操作，并引導(dǎo)學(xué)生用氣球、橡皮筋等加速小車運動。有些學(xué)生力氣小，拉扯橡皮筋的程度不足以讓小車運行太遠，這時教師便可以鼓勵這些學(xué)生通過吹氣球的方式，用氣球放出的力來進行實驗。而對于一些肺活量較小的學(xué)生，教師則可以建議其用橡皮筋來開展科學(xué)實驗。學(xué)生在此過程中會發(fā)現(xiàn)，氣球在放氣時會產(chǎn)生推力，橡皮筋也會因為彈力而形成反向作用力，使得小車加速向前運動。此時，教師便可以引出彈簧測力計，讓學(xué)生測量彈力對小車運動造成的影響，并逐漸引出摩擦力這一概念，讓學(xué)生了解到小車運動時，除了有推力，還有與之相反的力，摩擦力阻礙小車的運動，而摩擦力同樣也是使小車逐漸停下來的主要原因。

三、結(jié)合工程和數(shù)學(xué)設(shè)計小學(xué)科學(xué)STEM教育活動

小學(xué)科學(xué)雖然是一門獨立開設(shè)的教學(xué)課程，但其所涉知識內(nèi)容涵蓋層面較廣，與其他學(xué)科之間同樣有著十分緊密的聯(lián)系。所以，這也要求小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)時，可以充分利用科學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，讓小學(xué)生基于已有的知識儲備，對新知識進行自主探索與分析，并且鼓勵學(xué)生將科學(xué)中所涉及的知識點與其他學(xué)科的知識點進行聯(lián)系。這不僅有助于促進學(xué)生思維的發(fā)展，同時也有助于其科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（一）融合生活，學(xué)以致用

積累生活經(jīng)驗不僅是學(xué)習(xí)科學(xué)的起點，也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重點。在進行工程和數(shù)學(xué)的小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)中，除了需將學(xué)生所學(xué)數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識相結(jié)合，同時也應(yīng)鼓勵學(xué)生學(xué)會靈活運用所學(xué)知識，將生活經(jīng)驗與課本中的知識、經(jīng)驗進行融合，以創(chuàng)造性的思維解決生活中的問題。在師生開展互動時，同樣也可以引導(dǎo)學(xué)生充分運用在生活中所獲經(jīng)驗，幫助其發(fā)現(xiàn)并且推理總結(jié)，來解決以科學(xué)為核心的數(shù)學(xué)問題，并將工程數(shù)理回歸于生活科學(xué)中，以形成新的生活經(jīng)驗。

以教科版小學(xué)科學(xué)一年級上冊“比較與測量”單元的教學(xué)為例。教師可以讓學(xué)生回家后，用皮尺、卷尺或直尺測量自己房間的長寬，對家里鋪有木地板的學(xué)生，還可以額外要求其計算自己家客廳一共鋪了多少塊地板。學(xué)生在實際測量中不僅可以有效地提升測量能力，也能夠幫助自己鞏固在數(shù)學(xué)中習(xí)得的數(shù)字技術(shù)知識。讓學(xué)生感受到科學(xué)與數(shù)學(xué)知識和生活實際緊密相連，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，也能夠讓學(xué)生靈活地將數(shù)學(xué)知識運用到科學(xué)學(xué)科中，解決生活中的實際問題。

（二）學(xué)科融合，融會貫通

STEM教育理念作為一種創(chuàng)新型的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以大教學(xué)觀作為教育事業(yè)，加強各學(xué)科之間的素養(yǎng)以及聯(lián)系。在小學(xué)科學(xué)學(xué)科中將數(shù)學(xué)和工程融入進來，可以促進多學(xué)科思維碰撞，激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，使得學(xué)生的思維更為多元化，也更能夠解決學(xué)習(xí)中的難點。

以教科版小學(xué)科學(xué)一年級下冊“我們周圍的物體”單元的教學(xué)為例，教師可以結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)中所涉及的幾何圖形，開展認識物體的形狀以及對物體進行分類的科學(xué)知識點教學(xué)。這樣，可讓學(xué)生更快速地了解如何對身邊的事物分門別類，以及用何種方式辨別周圍的物體形狀。

綜上所述，將STEM教育與科學(xué)學(xué)科進行有效融合，可以有效提升小學(xué)生的綜合實踐能力，幫助學(xué)生將所學(xué)知識進行串聯(lián)。這對培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)框架的能力有極大的意義，不僅可以幫助學(xué)生將枯燥的數(shù)學(xué)知識與有趣的科學(xué)相聯(lián)系，也能夠促進學(xué)生以更積極的態(tài)度學(xué)習(xí)科學(xué)知識。