〔摘 要〕 在STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的英文單詞首字母）教育理念的基礎(chǔ)上成長起來小學(xué)科學(xué)課程逐漸受到關(guān)注。本文旨在研究在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，如何提升STEM教育效果，以教科版小學(xué)科學(xué)教材為研究基礎(chǔ)，結(jié)合實例和研究理論，并對STEM教育方法進行了探討。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；STEM教育；效果

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 22 088-090

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、創(chuàng)造力以及跨學(xué)科思維能力的需求越來越高。因此，STEM教育理念逐漸興起，并在小學(xué)科學(xué)教育中得到廣泛體現(xiàn)。然而，在農(nóng)村地區(qū)，由于資源限制和條件的不足，實施STEM教育面臨一定的挑戰(zhàn)。因此，本研究旨在根據(jù)農(nóng)村課堂的需求，對在STEM教育理念基礎(chǔ)上成長起來的小學(xué)科學(xué)課程進行評價和改進。

一、部分農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中存在的問題

在農(nóng)村的教育環(huán)境中，任何一個學(xué)科都面臨著教育資源匱乏和師資力量不足的問題，小學(xué)科學(xué)課程尤甚。這就要求我們在設(shè)計科學(xué)課程時，必須考慮這些特點和需求。小學(xué)科學(xué)教學(xué)在農(nóng)村地區(qū)存在的問題主要體現(xiàn)如下。

首先，農(nóng)村地區(qū)的學(xué)校缺乏必要的硬件教學(xué)資源，如實驗室設(shè)備和科學(xué)教具等；其次，農(nóng)村地區(qū)的小學(xué)科學(xué)課程師資力量相對較弱。所以，在課堂教學(xué)設(shè)計方面，應(yīng)當注重將理論科學(xué)知識與農(nóng)村地區(qū)的實際情況相結(jié)合。選擇貼近學(xué)生生活的實例教學(xué)，可以引發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣。例如，在學(xué)習(xí)植物生長過程時，可以引導(dǎo)學(xué)生觀察當?shù)剞r(nóng)田中不同作物的生長情況，并與理論知識相結(jié)合，讓學(xué)生了解植物生長的原理和環(huán)境因素的影響。這樣的實踐性學(xué)習(xí)可以提高學(xué)生的參與度和理解力。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)STEM教育狀況分析

目前，在小學(xué)科學(xué)課程中，STEM教育的應(yīng)用場景正在不斷擴大。在小學(xué)階段，STEM教育主要通過探究式學(xué)習(xí)和項目式學(xué)習(xí)等方式開展，逐漸體現(xiàn)出學(xué)科優(yōu)勢。

STEM教育的優(yōu)勢首先體現(xiàn)在激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣方面。通過實踐性的學(xué)習(xí)活動，學(xué)生可以親身體驗和探索科學(xué)知識，從而激發(fā)他們對科學(xué)的興趣和好奇心。例如，在學(xué)習(xí)水循環(huán)的過程中，學(xué)生可以通過模擬實驗和觀察自然現(xiàn)象，了解水的轉(zhuǎn)化和循環(huán)過程，激發(fā)對水資源保護和環(huán)境保護的關(guān)注。其次，STEM教育在激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣的同時，通過實踐性活動讓學(xué)生感受科學(xué)知識的魅力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生需要運用所學(xué)的科學(xué)知識和技能，解決實際問題或完成設(shè)計任務(wù)。例如，在設(shè)計一個簡易機械裝置的項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要運用物理原理和工程思維，設(shè)計并制作出能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的裝置。這樣的實踐性學(xué)習(xí)過程能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)他們解決問題的能力和創(chuàng)新思維。

當然，目前小學(xué)科學(xué)課程中STEM教育的應(yīng)用還存在一些不足之處。

首先，由于師資力量和教育資源的限制，教師在開展STEM教育時，可能面臨挑戰(zhàn)——缺乏相關(guān)理論知識和教材支持的教師可能對如何有效地融入STEM元素感到困惑。其次，STEM教育需要大量的時間和足夠的空間來進行實踐活動和項目式學(xué)習(xí)，但在傳統(tǒng)的課堂設(shè)置中，時間和空間有限，很難滿足STEM教育的要求。

三、提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)STEM教育的效果

盡管存在一些挑戰(zhàn)，但STEM教育在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用仍然具有巨大的潛力。所以，為了提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)STEM教育的效果，我們需要采取一系列措施來提高教師在STEM教育方面的素養(yǎng)。

（一）開展項目式學(xué)習(xí)，加強教師培訓(xùn)

對于教師培訓(xùn)，我們可以引入項目式學(xué)習(xí)方法，并為農(nóng)村地區(qū)的教師提供專門的STEM教育培訓(xùn)。培訓(xùn)應(yīng)著眼于教師在STEM教育理念方面的素養(yǎng)，致力于教師培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維能力和問題解決能力，提高小學(xué)科學(xué)課程教育質(zhì)量。通過參與項目式學(xué)習(xí)，教師能夠?qū)W習(xí)到如何將科學(xué)知識與實際問題相結(jié)合，通過實踐活動激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。理論研究表明，在尋求解決實際問題方案的過程中，學(xué)生往往能夠更好地理解科學(xué)概念和原理。例如，教師可以設(shè)計一個關(guān)于環(huán)保的項目，要求學(xué)生研究當?shù)剞r(nóng)田污染問題并提出解決方案。學(xué)生可能會提議使用生態(tài)友好的農(nóng)業(yè)技術(shù)，如有機農(nóng)業(yè)或農(nóng)田生物修復(fù)，以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，并提高土壤質(zhì)量。通過這樣的項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)科學(xué)知識，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

（二）加大資源整合力度

在農(nóng)村地區(qū)，教育資源相對有限，但可以通過與城市學(xué)校、科研機構(gòu)或社會組織合作來共享資源。例如，可以與城市學(xué)校進行遠程教學(xué)合作，借助現(xiàn)代技術(shù)，將城市學(xué)校的科學(xué)實驗室引入農(nóng)村課堂。這樣的合作不僅能夠幫助農(nóng)村學(xué)校獲得更多的實驗設(shè)備和資源，還能讓學(xué)生參加科學(xué)實驗，加深對科學(xué)原理的理解。另外，學(xué)?？梢耘c當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)研究機構(gòu)或環(huán)保組織建立合作關(guān)系，為學(xué)生提供參觀以及與專業(yè)人士交流的機會。例如，學(xué)生可以參觀農(nóng)田試驗站，了解最新的農(nóng)業(yè)技術(shù)和環(huán)境保護措施；通過與專業(yè)人士的互動，學(xué)生可以深入了解科學(xué)研究的過程和方法，激發(fā)他們對科學(xué)的興趣并培養(yǎng)創(chuàng)新能力。再如，在學(xué)習(xí)動物生態(tài)系統(tǒng)時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生了解當?shù)氐淖匀槐Ｗo區(qū)，并組織野外考察活動。學(xué)生可以觀察不同物種的生活環(huán)境、行為以及它們之間的相互作用，從而更深入地理解生態(tài)系統(tǒng)的運行原理。

（三）加大對農(nóng)村SETM教育的硬件投入

“工欲善其事，必先利其器?！奔哟髮τ布O(shè)施的投入，可以更有效地激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和好奇心，增強他們的實踐能力，達到小學(xué)科學(xué)課程的最大效果。

除了教師培訓(xùn)、資源整合及硬件投入，還可以通過拓寬課程內(nèi)容，結(jié)合農(nóng)村實際情況，來提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

（四）理論實踐結(jié)合，打造創(chuàng)意課堂

一是創(chuàng)設(shè)實踐場景?？梢酝ㄟ^創(chuàng)設(shè)實踐場景來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如，在學(xué)校周邊的自然環(huán)境中，建立一個小型的農(nóng)田模型，讓學(xué)生親自參與種植不同作物，觀察它們的生長過程。在這個過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行觀察、記錄和分析，讓他們親身體驗植物的生命周期、植物與土壤之間的關(guān)系以及農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用。通過這樣的實踐活動，能夠培養(yǎng)學(xué)生出色的觀察力和實驗技能，并培養(yǎng)對科學(xué)的興趣。

二是結(jié)合農(nóng)村實際情況。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和問題解決能力，我們應(yīng)該將科學(xué)知識與農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)實踐相結(jié)合。例如，在學(xué)習(xí)動植物的生態(tài)系統(tǒng)時，可以組織學(xué)生參觀當?shù)氐淖匀槐Ｗo區(qū)或農(nóng)田實驗站。通過實地考察，學(xué)生可以親自觀察不同物種的生活環(huán)境、行為以及它們之間的相互作用，進一步加深對生態(tài)系統(tǒng)的理解。此外，在學(xué)習(xí)環(huán)境保護時，我們可以引導(dǎo)學(xué)生了解當?shù)剞r(nóng)民采取的環(huán)保措施，如有機農(nóng)業(yè)、農(nóng)田生態(tài)修復(fù)等。通過與農(nóng)民交流和實地考察，學(xué)生可以深入了解科學(xué)知識在農(nóng)村中的應(yīng)用，同時培養(yǎng)創(chuàng)新思維和問題解決能力。

三是引入實例和案例分析。在教學(xué)過程中，引入一些與農(nóng)村相關(guān)的實例和案例，讓學(xué)生通過分析和討論，理解科學(xué)知識在農(nóng)村中的應(yīng)用。例如，在學(xué)習(xí)天氣現(xiàn)象時，可以介紹當?shù)氐臍庀笥^測站，并與學(xué)生共同分析氣象數(shù)據(jù)，預(yù)測未來的天氣變化。這樣的實例和案例分析可以幫助學(xué)生將抽象的科學(xué)概念與實際情況相聯(lián)系，更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識。此外，還可以引入一些農(nóng)村中的科技創(chuàng)新實例，如智能農(nóng)機的應(yīng)用、高效灌溉系統(tǒng)的設(shè)計等，讓學(xué)生了解科技對農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和實踐能力。

四是促進合作與交流。在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課堂上，我們應(yīng)該鼓勵學(xué)生之間的合作與交流，培養(yǎng)他們的團隊合作精神和溝通能力?？梢栽O(shè)計小組項目，要求學(xué)生一起探索和解決科學(xué)問題，并鼓勵他們分享自己的經(jīng)驗和發(fā)現(xiàn)。此外，可以組織科學(xué)展覽或科技競賽，為學(xué)生提供展示和交流的機會，激發(fā)他們的自信心和創(chuàng)造力。

四、實施與效果評估

為了驗證和評估在農(nóng)村小學(xué)中實施改進策略的效果，我們需要采用定量和定性的研究方法進行全面評估。為了全面評估學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，我們可以設(shè)計一系列實踐任務(wù)和開放性問題。例如，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一個農(nóng)田生態(tài)修復(fù)方案，或者提出一種可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)模式。通過這樣的評估方式，不僅能夠考查學(xué)生對科學(xué)知識的掌握程度，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。評估可以通過學(xué)生的報告、實驗結(jié)果和小組討論等方式進行。同時，教師可以及時提供反饋和指導(dǎo)，針對學(xué)生的不足之處進行輔導(dǎo)和提升。

首先，我們可以進行學(xué)生學(xué)習(xí)成果的定量評估。通過設(shè)計科學(xué)知識和解決問題的測試，我們可以比較改進前后學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，并量化他們在科學(xué)領(lǐng)域的知識掌握程度的變化。同時，我們還可以利用問卷調(diào)查等方法，收集學(xué)生對于改進后課程的滿意度和學(xué)習(xí)動力是否提高的反饋。此外，我們也應(yīng)該進行學(xué)生興趣變化的定性評估。通過觀察、訪談和比對學(xué)生作品，我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在參與創(chuàng)造性項目式學(xué)習(xí)后，對科學(xué)的興趣變化。例如，我們可以記錄學(xué)生在參與環(huán)保項目后是否表現(xiàn)出更多的主動性和積極性，以及他們對于科學(xué)實踐的自信程度是否增加。這樣的定性評估能夠幫助我們深入理解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的態(tài)度和行為變化。

另外，為了評估學(xué)生的解決問題能力提升情況，我們可以設(shè)計一系列開放性問題或任務(wù)，考查學(xué)生對于實際問題的分析和解決能力。通過觀察學(xué)生的思維過程，我們可以了解他們是否能夠運用科學(xué)知識來解決實際問題，并評估他們在創(chuàng)新思維、團隊合作和溝通能力方面的進步情況。

當然，在實施與效果評估的過程中，我們需要確保研究設(shè)計的科學(xué)性和可信度。為此，我們應(yīng)該隨機選擇參與改進策略的學(xué)校和班級，并使用對照組進行比較研究。同時，我們也需要注意樣本量的合理性，以確保結(jié)果的代表性和可靠性。最后，將收集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和質(zhì)性分析，形成有效的評估報告。將形成的這份報告反饋給相關(guān)教育部門、學(xué)校和教師，以幫助他們改進農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課程并推廣成功的經(jīng)驗。通過持續(xù)監(jiān)測和評估，我們可以不斷改進和優(yōu)化教學(xué)策略，提高農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教育的質(zhì)量和效果。

本研究通過對基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)課程在農(nóng)村課堂上的評價與改進，旨在為農(nóng)村地區(qū)的科學(xué)教育提供有益的參考和借鑒。我們相信，只有通過創(chuàng)新的教育模式和實踐活動，才能培養(yǎng)出具備跨學(xué)科思維和解決問題能力的未來科學(xué)家。

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