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小学科学课程中STEM教育的实践

在当今教育领域，STEM教育正逐渐成为备受关注的焦点。STEM

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

（Mathematics）四门学科的英文首字母缩写，强调多学科的融合以及

对学生实践能力和创新思维的培养。在小学科学课程中引入STEM教

育，对于提升学生的综合素质和适应未来社会的能力具有重要意义。

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为旺盛的时期，也是培养科学素

养和创新能力的关键阶段。STEM教育能够打破传统学科之间的界限，

让学生在真实情境中解决问题，培养他们的跨学科思维和综合应用知

识的能力。

首先，STEM教育有助于激发学生对科学的兴趣。通过有趣的实验、

项目和挑战，学生能够亲身感受到科学的魅力，从而更加主动地参与

学习。

其次，它能够培养学生的解决问题能力。在STEM项目中，学生需

要面对各种复杂的问题，并通过不断尝试和改进来找到解决方案，这

有助于提高他们的问题解决能力和应对挫折的能力。

再者，STEM教育可以促进学生的创新思维和创造力。在多学科融

合的环境中，学生能够突破常规思维，提出新颖的想法和解决方案。

最后，它还能为学生未来的学习和职业发展打下坚实的基础。在科

技迅速发展的时代，具备跨学科知识和实践能力的人才将更具竞争力。

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

以项目为导向，让学生在完成具体项目的过程中学习和应用科学、

技术、工程和数学知识。例如，组织学生设计并制作一个小型太阳能

热水器，学生需要了解太阳能的原理、材料的选择、结构的设计以及

数学计算等方面的知识。

2、融合多学科知识

在教学中，有意识地将科学、技术、工程和数学知识相互融合。比

如，在讲解植物生长的课程中，不仅让学生了解植物的生长过程和生

态环境，还可以引导学生利用数学知识测量植物的生长速度，运用技

术手段记录植物的生长变化，甚至设计一个自动浇水系统来保障植物

的生长条件。

3、创设真实情境

将学习内容与现实生活中的问题和情境相结合，让学生感受到知识

的实用性。比如，探讨城市交通拥堵问题，学生可以通过研究交通流

量、道路设计、信号灯设置等方面，提出改善交通状况的方案。

4、提供多样化的学习资源

为学生提供丰富的学习资源，包括实验器材、图书资料、在线课程

等。例如，建立科学实验室，配备各种实验工具和材料，让学生能够

亲自动手实践；推荐相关的科普书籍和网站，拓宽学生的知识面。

5、培养合作学习能力

组织学生进行小组合作学习，共同完成STEM项目。在合作过程中，

学生能够学会分工协作、交流沟通和相互学习，提高团队合作能力。

三、小学科学课程中STEM教育的实践案例

1、自制雨量器

在学习天气相关的课程时，让学生自制雨量器。学生首先需要了解

雨量的测量原理和单位，然后选择合适的材料（如塑料瓶、尺子等）

制作雨量器。在制作过程中，学生需要运用数学知识测量和标记刻度，

通过工程设计使雨量器能够准确测量降雨量。最后，学生将自制的雨

量器放置在户外，观察并记录降雨量的数据。

2、搭建桥梁模型

在学习力学知识时，组织学生搭建桥梁模型。学生分组讨论桥梁的

结构和受力情况，然后根据设计方案选择材料（如木棒、胶水、绳子

等）进行搭建。在搭建过程中，学生需要不断调整和改进设计，以确

保桥梁能够承受一定的重量。通过这个项目，学生不仅学到了力学知

识，还提高了工程设计和实践操作能力。

3、植物的生长与环境

让学生研究植物的生长与环境因素的关系。学生选择不同的植物种

子，分别种植在不同的环境条件下（如光照、水分、土壤等），并定

期观察和记录植物的生长情况。通过实验数据的分析，学生能够得出

环境因素对植物生长的影响，同时运用数学方法绘制图表和进行数据

分析。

四、小学科学课程中开展STEM教育面临的挑战

1、教师专业素养的提升

STEM教育要求教师具备跨学科的知识和教学能力，目前部分小学

科学教师在这方面还存在不足，需要加强培训和学习。

2、课程资源的整合

整合多学科的课程资源需要花费大量的时间和精力，而且资源的质

量和适用性也需要进一步筛选和优化。