基于STEM理念有效构建小学科学立学课堂

近年来，基于STEM理念开展教学已经成为较主流的课堂教学模式。STEM理念将科学、技术、工程和数学融合在一起，综合培养学生的个人能力。这种教学模式极大地提高了小学科学教学的质量和水平。对于教师来说，让学生在探索知识的过程中掌握学习方法，比直接从教师讲解中获取知识更有价值。这对学生日后的深入学习和工作都具有积极的意义。小学科学课程旨在培养学生建立科学意识、发展科学探索能力。将STEM教学理念融入实际教学，有助于教师更好地开展小学科学教学工作，培养学生的自主学习能力和科学探索精神。一、结合教材内容，激发学生的探索兴趣科学课程是小学阶段学生必须学习的主要科目之一。教师在开展小学科学教学时，应以教材内容为参考，设计适合学生的教学内容、教学活动并采取适当的教学方法。教师应深切意识到培养学生科学意识、提高学生科学素养是开展小学科学课程的首要教学目标，激发学生学习科学的兴趣是实现这一教学目标的重要前提。具体教学时，教师应结合教材内容，挖掘其中的主要学习内容，并采取合理的方法将内容有效传递给学生，使学生感受到科学知识的趣味性，激发学生对科学知识的探究兴趣，从而主动学习。以苏教版小学科学《固体的混合与分离》的教学为例。在课程讲解阶段，教师可以拿一些实验器材，带领学生探究不同物质（如沙子、盐）在水中的溶解性。实验过程中，学生可以观察到沙子基本保持原状，而盐已经溶解了。有的学生说：“沙子不能溶于水，盐可以完全溶于水。”针对学生的结论，教师先不告知其对错，而是引导学生自己探究：“大家在这一阶段得出了这样的结论，那么，沙子是不是真的不溶于水呢？盐是不是真的能够完全溶于水呢？你们可以自己设计实验步骤和实验方法验证你们的猜想。”由于沙子溶于水的试验需要借助更专业的仪器，教师可以向学生声明：“日常生活中，有时把沙子放到水杯可能会出现浑浊现象，有人会误以为是溶于水了，其实是沙子中的泥土使水变浊了，等泥土沙子沉淀后，和水依然是分离的。所以沙子是不溶于水的。”之后，学生会在教师的帮助下探究“盐是否完全可溶于水”这一科学话题。在验证猜想的实验中，学生在水中不断加入食盐，观察到，在一段时间后食盐不能继续在水中溶解了。案例中，教师结合教材内容设计有效的课堂活动，引导学生自主探究科学话题，完成科学实验的探究过程，能够极大地提高学生的实验热情，使学生成为科学课堂的主人，自发地完成科学探索任务。二、融合情境教学，培养探究能力基于STEM教育理念开展的教学具有较强的科学探究性，这一过程是学生进行自主探究、完成探究任务的独立学习过程，因此教师的主要任务是引导和辅助学生有效完成科学实验，让他们从中获得科学知识，提高其科学素养。在STEM教育理念下，除了要培养学生的专业文化素养，更要培养学生的综合能力和人文素养，强化学生对人文知识的学习和了解，使学生意识到人文素养对自身发展的重要意义。情境化教学模式可以帮助教师激发学生在特定情境下的潜能，使学生的每一个实验步骤都精益求精，进而提高科学课堂的实验质量。以苏教版小学科学《热胀冷缩》的教学为例。教师可以在课堂上做一个小实验，启发学生思考：“我手中有一个乒乓球，烧杯中盛有100℃的热水，现在我将乒乓球捏至凹陷，将其放入这一烧杯中，大家观察一下，乒乓球有什么变化。”观察后发现乒乓球复原了。之后，教师让学生根据实验进行思考：“现在我手中的烧瓶是装满液体的，假设我手中的这个插有空心管的烧瓶被我放在热水中，大家觉得会发生什么变化，请结合刚才的实验进行猜测。”有的学生说：“烧瓶里的水应该会通过空心管溢出，之前捏扁的乒乓球放到热水中膨胀复原，那么液体加热后温度上升，应当也会膨胀溢出。”根据教师提供的具体情境，学生可以自行得出科学合理的实验结论，并运用这一结论解决相关的问题。当前，国家需要全面发展的高素质人才，各学科的教育教学也愈加注重培养学生的思想观念。就小学科学的教学目标来说，教师希望使学生形成对传统文化尊重、对生命敬畏的基本意识，在潜移默化中提高学生的人文科学研究能力。三、结合生活实际，促进学生理解小学科学的学科知识和学生的日常生活息息相关，学生能够从生活中发现许多有趣奇异的自然现象，在通过自己探究了解这些科学现象发生的原理后，学生会掌握一定的科学知识，而最终学生会将自己所学的知识运用到生活当中并对这些现象进行解释。因此，从某种程度上说，学生从生活中探索科学，也将科学运用到了生活当中。以苏教版小学科学《昼夜对植物的影响》的教学为例。教师可以为学生布置一些资料查阅任务，让学生自己查找在自然界中有哪些植物会受到昼夜交替的影响，昼夜交替又能带来怎样的影响。学生运用互联网进行查找时，可以发现郁金香、牵牛花等许多植物都会受到昼夜交替的影响。有的学生联系生活实际，对自己家中养的合欢花、昙花进行新的思考。在这一过程中，学生会了解到一些植物学知识和自然科学知识，这极大地拓展了学生的知识储备。同时，学生利用相关工具进行资料查找，教师就可以减少相关知识的普及工作，这能够在一定程度上减轻教师上课时的工作量，提高教师的教学质量。结合生活实际，让学生通过资料查找等途径了解与课题相关的科学知识，能够帮助学生更好地理解上课所学的科学内容，有利于学生将自己所学的科学知识充分地运用到生活实践当中。四、注重家校合作，提升应用能力学习的主体是学生，促进学生学习的主体是学校和家长。因此，基于STEM理念开展小学科学教学时，应当注重家校合作模式的应用，促使学生在学校和家长的共同监督下高效完成小学科学课程的学习任务和实践任务。从某种角度上说，随着时代的进步，家长对小学科学的重要教育意义有了一定的认识，也十分配合小学科学的实践任务，这对家校合作模式的应用和STEM理念的实施是十分有利的。以苏教版小学科学《种子发芽了》的教学为例。教师可以为学生布置“探究种子发芽过程”的实践任务，要求家长和学生共同完成。这一实验的过程很长，在此期间，学生需要悉心培养植物并做好植物阶段性生长的一系列数据的记录。总的来说，这一实验的科学探究性很强且安全系数比较高，很适合学生进行实验探究。家长有培育种子的经验，因此可以帮助学生完成种子的培育，保证植物的正常发育和实验的顺利进行。学生在这一过程中可以请教家长相关的培育技巧，通过沟通和联系，亲子关系会变得更加紧密，植物的茁壮成长会让学生有一种喜悦感和满足感，能够提高学生进行科学实验探究的积极性。可见，在家校合作模式下融入STEM理念，可以培养学生的动手实践能力，家长的大力配合能够帮助学生顺利完成实验，获得良好的科学实验体验，这对培养学生的科学素养、科学探究能力、实验操作能力有着积极