基于STEM教育视角的小学科学项目教学探究

STEM教育理念能够通过综合性手段，让学生获取多领域知识，符合小学科学教学的课程标准要求。小学生正处于探索欲旺盛的阶段，他们需要更多的科学探究机会。STEM教育理念中的科学、技术、工程、数学四大要素对小学科学项目教学有着较强的指导作用，它能引领学生开展更深入的科学活动，全面提升他们的科学核心素养。教师应该深入研究STEM教育理念，加强对STEM教育的指导，扩展STEM教育的空间，开展小学科学项目教学，以获得更好的教学效果。

一、引入STEM教育理念，开展科学活动项目

想要在小学科学教学中引入STEM教育理念，首先需要教师将这种理念作为教学指导思想，主动寻求理念与教学之间的更好的融合形式，从STEM教育理念的视角出发，改善自身的教学行为。小学科学项目教学的开展过程中，常常会遭遇外部因素的阻碍，也经常出现教师对学生过度干预的情况，导致教学效果不尽如人意。但如果教师深入研究STEM教育理念，可帮助学生运用多种方法克服阻碍，解决实际问题，训练他们的探究思维以及合作和动手等科学学习能力，从而有效开展科学项目教学活动，持续激发他们的科学学习热情。

例如，教学《光的传播》一课时，教师可以遵循STEM教育理念的要求设计科学活动项目，给予学生充分的参与机会，激励他们主动参与科学活动项目的各个环节。教师可以先向学生讲述古代学者墨子在两千多年前发现的“小孔成像”现象，提到光会通过小孔内的反射，在对面的墙上形成景物的倒影，激发他们的探究兴趣。其次，教师可以下台巡视，将学生分成几个项目小组，鼓励他们做好开展科学活动项目的准备，为“小孔成像”项目制定计划。对于制定项目计划，大部分学生都感到困惑，因此，教师可以引导学生进行组内讨论。经过小组讨论，学生总结出项目实施的思路：小孔成像的形成需要一个“空房间”，所以要准备容器；穿过孔的“光线”可以直接用蜡烛替代；为了达到小孔成像的效果，需要用塑料袋、薄膜等相对透明的材料建造一面“墙”，并用剪刀在上面剪一个洞，这样就能看清容器内蜡烛倒影的成像。随后，教师可以组织学生准备所需的材料，落实各自制定的项目计划。当学生遇到问题时，可以在小组内部商量对策，确实无法解决再向教师寻求帮助，教师也不能直接进行解答，而是给出一些提示，让学生有充分的思考空间。最后，经过学生的通力合作，每个小组都顺利完成了“小孔成像”的活动项目，项目教学取得了较大进展。

教师在小学科学教学中贯彻STEM教育理念，能为学生提供探究主题，引导他们自主探究科学活动项目。学生在教师的适当干预下，能自主完成项目前期的准备工作、项目中期的实施过程和项目后期的总结任务。学生与项目小组成员开展合作探究，能突破思维局限，挖掘科学活动项目的多种实施方案，提升其合作能力、思考能力及实操能力，为培养其科学核心素养奠定基础。

二、强化STEM教育指导，组织实验活动项目

在小学科学教学中教师扮演着指导者的角色，在STEM教育视角下担任着项目教学活动组织者的角色，以便为学生创造科学探究的机会。教师要强化STEM教育理念视角下的教育指导，组织学生开展科学实验活动项目，对实验的全过程进行管理，并合理串联项目的多个环节，完善实验活动，引导学生亲自动手、自主思考、发现问题、解决问题，让他们更好地理解科学概念，体会科学的乐趣，培养他们在科学、技术、工程、数学四个方面的思维素养。实际的项目教学中，很多教师容易对STEM教育理念产生误解，认为可放任学生自主开展项目，而忽视自身在项目教学中的指导作用。因此，教师在进行教育指导时应做到张弛有度，根据具体情况采取不同的指导方针。

例如，教学《物体的传热本领》一课时，教师可先向学生介绍不同材料的传热速度，阐述良导体与不良导体的具体概念，使他们掌握物体传热的基础知识。其次，教师可组织学生开展实验项目活动，根据所学知识，选择不同的保温材料制作保温盒，观察哪种材料的保温效果最好。当学生翻阅教材寻找答案时，教师可给予提示：买冷饮和生鲜时寄来的快递盒与普通的快递盒有所不同；点外卖时会用一种特殊的袋子防止降温等。一些学生获得提示后，认为泡沫、铝箔泡沫袋都可以用于保温，另外一些学生则依据生活经验，认为毛毯、棉、尼龙等给身体保暖的材料也可以用于保温。随后，学生将搜集到的这些材料制作成保温盒，并讨论确认保温效果的办法。有学生认为，可以直接用温度计测量，但其他学生持反对意见，认为测量过程中保温盒没有密闭，会导致温度流失，使测量结果出现误差。教师见学生的讨论陷入瓶颈，可提示他们在盒子里放入一些物体，再测量物体的温度。学生可由此产生新的思路：将水烧开至一定温度后倒进塑料瓶，再将塑料瓶放入不同的保温盒中，二十分钟后直接测试塑料瓶中水的温度，即可获得实验结果。最后，经过实验探究，学生发现泡沫箱与铝箔泡沫袋的保温效果最好，从而成功完成实验活动项目。

教师在科学项目教学中可适时发挥指导者的作用，对学生进行指导，推进实验活动的项目进度。当学生遇见难以解决的问题时，教师可结合其生活经验，给予他们一些间接提示，使学生产生相关思考，并在实验活动项目中发挥灵感，创造更多变量。这样，既能提升实验活动项目成果的准确性，又能加速实现实验成果的转化，继而培养学生的发散性思维与创新意识。

三、扩展STEM教育空间，落实社会活动项目

随着时代的进步，教育观念也有了较大改变，教师不仅要完成基础理论知识的教学，还要培养学生的核心素养。具体教学时，教师应贯彻STEM教育理念，扩展教育空间，将科学活动作为实践项目主体，创设多学科融合的STEM教育情境，让学生有机会走出教室，开展科学社会实践项目，在更广阔的世界中进行科学探究。通过扩展STEM教育空间，学生能关注到社会中存在的丰富多彩的科学现象，对科学的魅力产生更深刻的感知，从而提高社会责任心。因此，教师在带领学生完成较为抽象的科学活动项目时，不应局限于课堂，而是要将社会实践项目作为辅助与支撑，保证项目教学效果。

例如，教学《地表雕刻师》一课时，很多学生难以理解地球表面的变化，为促进学生的理解，教师可带领他们前往地质博物馆参观，让他们在参观过程中完成实践报告，记录地表运动相关知识。实践教学中，学生表现得十分兴奋，他们仔细查看每个参观区域的介绍牌，做笔记、绘制画图，并用照相机拍照记录。学生参观结束回到课堂后，教师可让他们对实践报告进行总结与整理，并组织公开汇报，阐述交流他们对地表运动的理解，包括各类岩石的形成过程、风对地表的影响、各个地表形态所对应的关键影响因素等课内知识，以及课外相关知识的扩展。台下的学生聆听汇报后，可对汇报者给出适当评价。经过本次项目教学，STEM教育理念得到进一步落实。

教师将STEM教育的空间进一步扩展，组织学生前往博物馆参与科学社会实践项目，并要求学生自主撰写实践报告，促使他们在社会实践中自由探索，收集科学学习素材，不断汲取科学知识的养分，感受自然界中科学的魅力，这不仅能充实学生的科学知识储备，还能拓宽其科学视野。同时，教师可组织学生进一步开展社会实践项目的成果汇报，鼓励他们公开展示成果，接受多方位的评价，加深学生印象，激发其竞争意识、提升其成就感、促进其全方位发展与进步，从而获得更优质的项目教学成果。

总之，STEM教学理念与小学科学的项目教学目标具有一致性，对学生科学核心素养的发展具有重要作用。教师应积极探索STEM教育理念在小学科学项目教学中的具体应用，在项目教学过程中采取更有效的教学方法，以适应学生的发展需求，保证教学效果的同时，有效推动小学科学课程的改革。

（作者单位：江苏省扬州市东花园小学）

（责任编辑 金灿）