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小学科学课程中的STEM教育实践

在当今科技飞速发展的时代，培养学生的综合素养和创新能力变得

尤为重要。小学科学课程作为培养学生科学素养的重要载体，引入

STEM教育理念和实践具有重要的意义。STEM教育是一种融合科学

（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学

（Mathematics）的跨学科教育模式，旨在培养学生的综合应用知识解

决实际问题的能力、创新思维和实践能力。

一、STEM教育在小学科学课程中的重要性

小学阶段是学生好奇心和求知欲最旺盛的时期，也是培养他们科学

兴趣和创新能力的关键阶段。STEM教育能够为小学科学课程注入新

的活力，让学生在更加真实、有趣的情境中学习科学知识。

1、培养学生的综合素养

传统的学科教学往往将科学、技术、工程和数学等领域分割开来，

而STEM教育则强调学科之间的融合，帮助学生建立跨学科的思维方

式，提高他们综合运用知识解决问题的能力。

2、激发学生的创新思维

STEM教育注重实践和探索，鼓励学生提出自己的想法和解决方案。

在这个过程中，学生的创新思维能够得到充分的激发和锻炼。

3、增强学生的实践能力

通过实际的项目和实验，学生能够亲自动手操作，提高他们的实践

能力和动手操作技能，培养他们的工程意识和技术应用能力。

4、提高学生对科学的兴趣

STEM教育将抽象的科学知识与有趣的实践活动相结合，让学生在

玩中学、做中学，从而提高他们对科学的兴趣和热爱。

二、小学科学课程中开展STEM教育的策略

1、设计基于项目的学习活动

项目学习是STEM教育的重要方式之一。教师可以根据教学内容和

学生的实际情况，设计具有挑战性的项目，如“制作太阳能小车”“设计

并搭建桥梁”等。在项目实施过程中，学生需要综合运用科学、技术、

工程和数学知识，进行方案设计、材料选择、制作调试等一系列活动。

例如，在“制作太阳能小车”的项目中，学生首先要了解太阳能的原

理和转化方式（科学），然后选择合适的材料和工具（技术），设计

小车的结构和外形（工程），并计算小车的速度、功率等相关数据

（数学）。通过这样的项目学习，学生不仅掌握了相关的知识和技能，

还培养了团队合作精神和解决问题的能力。

2、创设真实的问题情境

真实的问题情境能够激发学生的学习动机和探究欲望。教师可以从

生活中选取与科学相关的实际问题，引导学生运用所学知识进行分析

和解决。

比如，在学习“物体的沉浮”这一内容时，教师可以提出“如何让一艘

沉船浮起来”的问题，让学生思考并尝试解决。学生在解决问题的过程

中，会主动去探究物体沉浮的原理，尝试不同的方法和策略，从而加

深对知识的理解和应用。

3、利用数字化工具和资源

随着信息技术的发展，数字化工具和资源为STEM教育提供了有力

的支持。教师可以引导学生利用计算机软件、在线平台、传感器等工

具进行数据收集、分析和模拟实验。

例如，在学习“天气”这一单元时，学生可以通过气象网站获取实时

的天气数据，利用图表软件对数据进行分析和处理，从而得出天气变

化的规律。此外，虚拟实验软件可以让学生在虚拟环境中进行实验操

作，弥补实际实验条件的不足。

4、开展小组合作学习

STEM教育中的很多项目和任务都需要学生团队合作完成。小组合

作学习能够培养学生的沟通能力、协作能力和领导能力。

教师在分组时要根据学生的特点和能力进行合理搭配，明确每个小

组成员的职责和任务。在小组活动过程中，教师要及时给予指导和帮

助，鼓励学生相互交流、分享经验和成果。

三、小学科学课程中STEM教育的实践案例

1、“植物的生长”主题

在“植物的生长”这一主题的教学中，教师将STEM教育理念融入其

中。首先，学生通过观察和记录不同植物的生长过程，了解植物生长

的基本条件（科学）。然后，学生利用废旧材料制作简易的温室，控

制温度、湿度等环境因素（技术、工程），并通过测量和计算植物的

生长速度，分析不同环境条件对植物生长的影响（数学）。

2、“水的净化”实验

在“水的净化”实验中，教师提出“如何将污水净化为可饮用的水”的

问题。学生通过查阅资料了解水净化的原理和方法（科学），然