引言

科学学科的教学与其他学科关系十分密切,跨学科学习,也就是融合科学、技术、工程、数学为一体的 STEM教育,就显得尤为合适。因此,探索 STEM教育理念下的小学科学教学设计模式,可以更好地促进学生科学素养的发展。那么,怎样将STEM教育的理论与小学科学课程进行有效融合,从而促进学生素养的发展呢?本文以《御风而行——自制风向风速仪》一课为例,谈一谈自己的做法。

一、课程设计理念

STEM课程旨在培养小学生科学、技术、工程和数学方面的综合素养，通过实践活动、项目探究、问题解决等方式，促进学生的全面发展。

二、存在的问题

STEM 教育与我国基础教育目前的形势非常契合。但是,受传统探究教学模式的影响,STEM理念下的教学活动在其设计与实践中存在很多明显的不足,总体来说,主要体现在以下几个方向:

（一）STEM教学活动与学科课程联系不够紧密

STEM 教学活动和学科课程之间的联系不够紧密,甚至被完全割裂,导致设计的内容忽视了学科基础知识、学科思维与能力,只是一味地追求培养学生的问题解决能力、创新能力等。

（二）活动设计忽视课程标准的指导作用

STEM教学活动的设计忽视了课程标准的指导规范,导致教学设计脱离课程体系的总体框架,使得STEM教学活动沦为附加课程,既增加了老师的备课负担,更增加了学生的学习负担。

（三）活动设计缺乏目标指导

STEM教学活动的设计由于没有科学统一的目标指导,就容易导致教学目标的设置出现泛化、虚化、套化的现象,而且四个学科的内容过于杂糅、结构混乱,导致课程实施效果不佳。

三、课程目标设定

（一）知识与技能：让学生掌握基本的科学、技术、工程和数学概念，能够运用所学知识解决实际问题，培养学生的科学思维和观察能力。

（二）过程与方法：培养学生的观察、实验、推理、交流等能力，掌握解决问题的一般方法和培养学生的创新思维和问题解决能力。

（三）情感态度价值观：激发学生对科学、技术、工程和数学的兴趣，培养创新精神、合作意识和实践能力。培养学生的团队合作和沟通能力和实践能力和动手能力。

四、课程内容安排

（一）科学探索：通过观察、实验、调查等方式，让学生了解自然界的基本规律和现象。并且，通过开展简单的科学实验，让学生亲身体验科学的奥秘，培养他们的观察和实验设计能力。

（二）技术创新：引导学生动手制作、发明，培养他们的创新意识和实践能力。并且，通过编程教育，让学生学习编程思维和计算机科学的基本概念，培养他们的计算思维和解决问题的能力。

（三）工程设计：让学生通过设计、制作、测试、优化等环节，掌握工程设计的基本方法。因此，通过设计和制作简单的工程模型，让学生了解工程的基本原理和过程，并培养他们的创新思维和问题解决能力。

（四）数学应用：将数学知识和实际问题相结合，让学生学会运用数学知识解决实际问题。通过数学问题的解决，让学生将数学知识应用到实际生活中，培养他们的数学思维和逻辑推理能力。

课程内容安排应遵循由易到难、由简单到复杂的原则，根据不同年龄段的学生特点，合理分配各部分内容所占比例。

五、课程实施策略

（一）探究式学习

引导学生主动参与实践和探索，通过自主发现和合作学习，培养他们的独立思考和解决问题的能力。同时，通过创设与课程内容相关的情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

（二）项目驱动学习

通过项目的设计和实施，让学生将所学知识应用到实际项目中，培养他们的实践能力和动手能力。提供必要的器材和工具，让学生动手操作、实践体验，加深对知识的理解和掌握。

（三）小组合作学习

鼓励学生合作学习、共同探究，培养他们的合作意识和团队精神。鼓励学生在小组内合作学习，培养他们的团队合作和沟通能力。

（四）创新思维培养

通过开展创新活动和挑战，培养学生的创新思维和解决问题的能力。同时，引导学生对活动过程和结果进行评估和反思，帮助他们更好地改进和提高。

六、课程实施

课程时间：每周2.5节课，每节课40分钟。

资源准备：准备科学实验器材、工程设计材料、数学应用题目和计算机编程软件等资源。

课程评估：通过课堂表现、实验报告、项目成果和作业等方式进行课程评估，评价学生的学习情况和能力提升。

七、课程评价方式

   过程性评价：关注学生在课程实施过程中的表现，包括参与程度、合作精神、实践操作等方面。定期收集学生对课程的反馈意见，了解他们的学习情况和需求，及时调整和改进课程设计。

成果展示：展示学生的作品和成果，鼓励他们分享经验和感受，培养他们的自信心和表达能力。通过观察学生的学习表现和作品成果，评估课程的有效性和学生的学习效果。

综合评价：结合过程性评价和成果展示，对学生的STEM素养进行综合评价，为后续教学提供参考。同时，定期与家长沟通，了解他们对课程的评价和建议，以便改进课程设计和实施。

八、结语

总而言之，小学STEM课程设计与实践是一个不断探索、实践、改进的过程。通过以上设计理念、目标、内容、实施策略、评价方式、资源开发等方面的分析，我们可以更好地开展小学STEM课程，促进学生的全面发展。未来，我们将继续关注教育改革趋势，不断优化课程设计，提高课程质量，为培养具有创新精神和实践能力的小学生做出积极贡献。可以促进小学生的科学素养和创新能力的培养，为他们未来的学习和发展打下坚实的基础。同时，也为小学STEM教育的推广和发展提供了一个可行的参考模板。

参考文献

[1]张屹,赵亚萍,何玲,白清玉.基于 STEM 的跨学 科教学设计与实践[J].现代远程教育研究,2017(6):75- 84.

[2]董吉玉,王帆,彭致君,周邵锦.以学科核心素养 为导向的 STEM 课程融合之路——以数学学科为引 领[J].现代教育技术,2020(9):111-117.
    “吉林省教育科学“十四五”规划2021年度一般课题《基于STEM理念的项目式学习中小学生工程思维培养的模式设计研究》，课题批准号GH21596”