小學(xué)科學(xué)教育在當(dāng)前的一個重要轉(zhuǎn)向就是從過去的“以知識為中心”轉(zhuǎn)向“以探究為中心”。培養(yǎng)探究能力的關(guān)鍵在于培養(yǎng)科學(xué)思維，長期以來人們一直在探求培養(yǎng)科學(xué)思維的有效途徑?？茖W(xué)探究是新課程改革中出現(xiàn)的亮點，可喜的是科學(xué)探究竟是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的一種有效途徑。所謂科學(xué)思維，是具有意識的人腦對科學(xué)事物（包括科學(xué)對象、科學(xué)過程、科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)事實等）的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律性及事物間的聯(lián)系和相互關(guān)系的間接的和概括的反映。

[關(guān)鍵詞]：科學(xué)教育科學(xué)探究科學(xué)思維

小學(xué)科學(xué)課教學(xué)是以探究學(xué)習(xí)為主的，教師應(yīng)該按照怎樣的原則進(jìn)行教學(xué)來培育學(xué)生的科學(xué)思維呢？我以為，在進(jìn)行科學(xué)探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)發(fā)展的規(guī)律，按照“問題——假設(shè)——驗證——結(jié)論”的科學(xué)認(rèn)識程序，組織學(xué)生開展探究活動，在探究活動中發(fā)展學(xué)生的探究能力。要改變現(xiàn)狀，讓學(xué)生學(xué)會思維，善于提出問題，培養(yǎng)學(xué)生的研究意識，在此我想談?wù)勎业目捶ā?/p>

一、認(rèn)識科學(xué)思維

什么是“科學(xué)思維”？顧名思義，科學(xué)思維就是用科學(xué)的方法進(jìn)行思維，它是科學(xué)方法在個體思維過程中的具體表現(xiàn)。反過來，我們也可以把科學(xué)本身看成是一種思維方式，科學(xué)探究過程就是用科學(xué)的思維方式獲取知識的過程。因此，科學(xué)探究和科學(xué)思維在本質(zhì)上是相通的，前者更側(cè)重于科學(xué)知識獲得的過程，而后者則側(cè)重于學(xué)習(xí)者內(nèi)在的思維過程。在教學(xué)實踐中，科學(xué)探究和科學(xué)思維更是無法分割?？茖W(xué)教育的過程要真正體現(xiàn)科學(xué)探究的本質(zhì)，就必須把焦點置于科學(xué)思維方式的培養(yǎng)上。

掌握科學(xué)的思維方法，提高學(xué)生科學(xué)思維的能力，對于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)和今后的工作非常重要。同樣在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中不論是科學(xué)問題的提出、科學(xué)數(shù)據(jù)的測量、科學(xué)現(xiàn)象的觀察、科學(xué)模型的抽象、科學(xué)概念的形成、科學(xué)目標(biāo)的歸納和科學(xué)理論的建立，還是用科學(xué)理論解決實際問題，都離不開科學(xué)思維。

【摘要】隨著我國基礎(chǔ)性教育改革步伐的加快，小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)改革不斷深入，并且取得了十分明顯的改革成效，其在提升學(xué)生科學(xué)水平，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面發(fā)揮著重要作用。但是由于在教學(xué)改革前教師長時間受到應(yīng)試教育理念的影響，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中仍然存在一些問題尚待解決。為了從根本上提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，教師要有效結(jié)合STEM教育理念，科學(xué)設(shè)計和優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué)方案。

【關(guān)鍵詞】STEM教育理念；小學(xué)科學(xué)；教學(xué)設(shè)計；具體分析

在小學(xué)教育階段，科學(xué)是重要的、基礎(chǔ)性的學(xué)科，它的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)設(shè)計水平直接影響著學(xué)生科學(xué)意識的強(qiáng)弱和科學(xué)探究能力的高低。STEM教育理念是一種新型教育理念，符合新課程改革的要求，具有較強(qiáng)的綜合性、實踐性和探索性。為此，小學(xué)科學(xué)教師要以STEM教育理念為指導(dǎo)，積極開展相關(guān)教學(xué)活動，將理論與實踐有效結(jié)合，從整體上提升小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。

一、將STEM教育理念應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計中的重要意義

（一）有利于提升學(xué)生解決問題的能力

STEM教育將小學(xué)生置于項目主題的學(xué)習(xí)中，它要求學(xué)生在工程設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、問題解決等方面進(jìn)行跨學(xué)科式的學(xué)習(xí)，利用各個學(xué)科知識分析項目，讓學(xué)生在討論問題、分析問題和設(shè)計模型中發(fā)現(xiàn)問題，并且制定科學(xué)措施有效解決問題。為學(xué)生創(chuàng)造多個學(xué)科相融合和多個學(xué)科綜合運用的環(huán)境，增加學(xué)生接觸技術(shù)的機(jī)會，進(jìn)而從整體上提升學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

STEM教育在教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)中呈現(xiàn)出顯著的動態(tài)性特點，不但能強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知能力，還有利于提高學(xué)生解決問題的能力，讓學(xué)生形成敏捷的科學(xué)思維意識?；赟TEM教育視角，小學(xué)科學(xué)教師在課堂教學(xué)中，需要優(yōu)化教學(xué)活動設(shè)計，加強(qiáng)跨學(xué)科知識的整合，使學(xué)生的實踐探索能力進(jìn)一步提升，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。故此，文章將分析小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育的實施路徑，以期發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用。

一、加強(qiáng)跨學(xué)科知識的整合，強(qiáng)化學(xué)生問題解決能力

STEM教育作為融合課程的催化劑，可以將不同學(xué)科相互融合，擴(kuò)展學(xué)生的知識層面。當(dāng)前，學(xué)科教師首要教學(xué)任務(wù)就是重視跨學(xué)科知識的融合，使學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)獲得提升。為此，小學(xué)科學(xué)教師在課堂教學(xué)中，應(yīng)該利用信息技術(shù)手段，處理音頻、視頻、圖片等計算機(jī)輸入和輸出裝置，形成多媒體演示教學(xué)方式，促進(jìn)科學(xué)與數(shù)學(xué)在STEM教育形式下的相互融合，探索科學(xué)技術(shù)可視化教學(xué)渠道，讓學(xué)生在教師的積極引導(dǎo)下，激活自身的學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化與鍛煉學(xué)生的問題解決能力，發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用。例如:在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師以《傳熱比賽》為例，為學(xué)生精心策劃教學(xué)內(nèi)容，利用信息技術(shù)手段，通過圖片、視頻、音頻的設(shè)計優(yōu)化，構(gòu)建學(xué)生實際生活中較為熟知的情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，盡管學(xué)生可以通過不同的方式分析問題，但是學(xué)生對于本節(jié)課的知識內(nèi)容并不十分了解，教師利用數(shù)學(xué)學(xué)科中常用的思維導(dǎo)圖方式，幫助學(xué)生梳理知識點，克服學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙，加深學(xué)生對傳導(dǎo)知識的理解，讓學(xué)生的解決問題能力進(jìn)一步提升。教學(xué)片段:教師:(教師運用信息技術(shù)手段，運用圖片、動畫、視頻等方式，為學(xué)生呈現(xiàn)“一杯熱水，利用小勺攪拌熱水，過一小會，勺柄會發(fā)熱”的現(xiàn)象，由于此種場景學(xué)生在實際生活中十分常見，可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗感。)想必同學(xué)們在實際生活中都有過這樣的經(jīng)歷吧，將小勺放在熱湯中攪拌，我們會感覺到小勺一會兒就會變熱?？墒俏覀儾]有將勺柄放在熱水、熱湯之中，勺柄會什么會變熱呢?(教師給予學(xué)生充分的思考時間，引發(fā)學(xué)生對問題的探索欲望，盡管此種情境學(xué)生都有所體驗，但是學(xué)生對于勺柄變熱的根本原理并不十分了解，學(xué)生思考8分鐘后，也沒有得出相應(yīng)的答案。)教師:(由于學(xué)生并沒有得出相應(yīng)的答案，教師結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，運用學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思維導(dǎo)圖方式，對知識點進(jìn)行梳理，引發(fā)學(xué)生表達(dá)自己的看法，并繪制相應(yīng)的思維導(dǎo)圖。)看來這個問題可把同學(xué)們難倒了，如何說明勺柄變熱的原因呢?我有一個方法，同學(xué)們想不想知道?學(xué)生(異口同聲):當(dāng)然想!教師:我們在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，經(jīng)常用到思維導(dǎo)圖方法，接下來我們也利用思維導(dǎo)圖方法，對這一現(xiàn)象進(jìn)行探究，請同學(xué)們說一說，你的思維導(dǎo)圖繪制方法吧。學(xué)生1:我從實驗特點入手，發(fā)現(xiàn)熱會傳遞!學(xué)生2:我從實驗原理方面進(jìn)行分析，因為熱在固體中，可以從溫度較高的地方傳遞到溫度較低的地方。教師:同學(xué)們的思維導(dǎo)圖繪制方法都十分地準(zhǔn)確，我們將熱的傳遞方式稱為熱傳導(dǎo)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師基于STEM教育，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計，將科學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科相互融合，讓學(xué)生學(xué)會運用思維導(dǎo)圖的方式，探索科學(xué)實驗本質(zhì)，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。

二、運用小組合作教學(xué)方式，組織項目教學(xué)活動

在新課程改革大背景下，合作學(xué)習(xí)和STEM教育活動的內(nèi)在聯(lián)系愈發(fā)密切。對于STEM項目活動，小學(xué)科學(xué)任課教師可讓學(xué)生以小組為單位，運用學(xué)生們集體的智慧，發(fā)揮小組團(tuán)隊的協(xié)同作用，使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到良好激活，強(qiáng)化學(xué)生的探究意識。例如:在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師以《晝夜交替現(xiàn)象》為例，運用小組合作教學(xué)方式，圍繞教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生布置相應(yīng)的小組學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生在小組成員的相互帶動下，將學(xué)習(xí)任務(wù)一一化解，強(qiáng)化學(xué)生的探究意識。為此，小學(xué)科學(xué)教師在授課前，依照少數(shù)服從多數(shù)的基本原則，選取每個學(xué)習(xí)小組的組長，組長結(jié)合學(xué)生間的默契程度、興趣愛好等，自由選取小組成員，教師對每個小組展開優(yōu)化調(diào)整，保障小組合作教學(xué)方式有序展開。教學(xué)片斷:教師:接下來我要給每個小組布置一個觀察任務(wù)，讓同學(xué)們記錄“我身邊動植物的一天”，請每個小組成員做好分工，明確每個小組所觀察的不同事物，下次課我們就要進(jìn)行匯報分析啦!請每個小組都要做好準(zhǔn)備。(學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)教師所布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，積極投入到“我身邊動植物的一天”觀察活動之中，并明確自己小組所觀察的主體事物，培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生的實踐觀察能力，刺激學(xué)生探究意識的發(fā)展。)教師:接下來請每個小組進(jìn)行觀察匯報，讓我也看一看你們發(fā)現(xiàn)了什么?小組1:我們小組主要觀察一種名為夜來香的植物，白天的時候我們發(fā)現(xiàn)夜來香處于閉合狀態(tài)，等到了晚上，我們組長將夜來香拿回家中，通過觀察發(fā)現(xiàn)夜來香在夜間開花，并通過微信軟件，將夜來香開花的樣子給我們照了下來，我們覺得夜來香開花實在是太美了。小組2:我們小組觀察的是一只小貓，發(fā)現(xiàn)小貓習(xí)慣在夜間捕獲食物，因為小貓的眼睛可以結(jié)合光線強(qiáng)弱進(jìn)行觀察，在夜間的小貓行動力十分靈敏?！谛W(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師基于STEM教育，展開項目活動，利用小組合作教學(xué)方式，激活學(xué)生對項目活動的參與熱情，強(qiáng)化學(xué)生的探究意識，讓學(xué)生積極投入到項目活動之中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。綜上所述，STEM教育是現(xiàn)代教育教學(xué)體系的重要組成部分之一，小學(xué)科學(xué)教師需要尊重學(xué)生的主體地位，重視對學(xué)生創(chuàng)新意識、探究意識的培養(yǎng)，使學(xué)生的開放性思維獲得發(fā)展，以此改變傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)形式，發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用，保障小學(xué)科學(xué)教學(xué)的整體質(zhì)量。

作者:喬寧寧 單位:山東省鄒平經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗學(xué)校

一、建設(shè)科學(xué)實踐基地

為了更好地推進(jìn)素質(zhì)教育，讓學(xué)生有更多參與學(xué)習(xí)實踐的機(jī)會，我校投入了9萬多元，建成了占地14畝的“獅山一小科技園”。請狼牙山五壯士之一的老英雄葛振林題詞?？萍紙@劃分10個區(qū)域，供學(xué)生學(xué)習(xí)與實踐。其中嶺南百果區(qū)，種有60多個品種的果樹；神農(nóng)百草區(qū)，種有150多種中草藥；蔬菜種植區(qū)，供全校各班同學(xué)實踐種植；科技探秘區(qū)，有太陽能、氣象觀測；森林區(qū)，種有各種花草樹木，供同學(xué)們觀察；綠色走廊，各種瓜果吸引著學(xué)生；雙荷疊翠區(qū)，荷花池中爭艷斗妍的荷花，使同學(xué)們留連忘返，久久不愿離開；芭蕉區(qū)，婆娑芭葉迎風(fēng)擺動；玫瑰區(qū)，鮮艷的玫瑰花使同學(xué)們歡欣雀躍。這里真正成為科學(xué)實踐活動的基地。同時，科學(xué)觀察實踐課，科學(xué)教師組織學(xué)生到科技園實地上課，大大增加學(xué)生對科學(xué)課的興趣。

二、開展科學(xué)課題研究

農(nóng)村小學(xué)如何應(yīng)對科學(xué)課的教學(xué)改革，如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是一個很有研究價值的課題。我校緊密結(jié)合本校實際，從2003年起用了三年時間，整合各種教育資源，從課堂教學(xué)、科普活動、校本教材、考察活動等多個角度開展了國家“十五”規(guī)劃教育科學(xué)重點課題之子課題《農(nóng)村小學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實踐與研究》的研究。開展課題研究以來,課題組教師認(rèn)真學(xué)習(xí)教育教學(xué)理論，積極參加新課程培訓(xùn)，開展課堂教學(xué)及其研討活動，引導(dǎo)學(xué)生開展豐富多彩的科學(xué)探究活動，讓學(xué)生通過親自的體驗和真正的探究活動。通過課題研究，進(jìn)一步促進(jìn)課堂教學(xué)方式的變革。課題經(jīng)過三年的研究，現(xiàn)已取得良好的效果，具有較高的可操和性和推廣價值，受到中央教科所的高度評價。課題的研究成果，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)起到很重要的作用。此課題并于2006年6月獲南海區(qū)第二屆教育科學(xué)研究課題成果一等獎。

三、開展科技制作活動

1、學(xué)校成立科技興趣小組，設(shè)有科技室，有計劃地開展種類科技活動，提高學(xué)生科技制作能力。如為了給學(xué)生學(xué)習(xí)和利用太陽能的機(jī)會，增強(qiáng)環(huán)保意識，科學(xué)老師和科技小組成員共同制作了兩臺700W的聚光式太陽灶，并成功地進(jìn)行引點火，燒水。讓學(xué)生認(rèn)識太陽能的運用原理，提高了學(xué)生對科學(xué)探究的興趣。

一、不是所有強(qiáng)調(diào)動手的活動都是探究,也不是所有的探究活動都要強(qiáng)調(diào)親自動手

如今,課堂教學(xué)可以利用許多高質(zhì)量、強(qiáng)調(diào)動手的科學(xué)課程和科學(xué)材料。但是,使用強(qiáng)調(diào)動手的教學(xué)法并不總能保證教學(xué)科學(xué)進(jìn)行的有效性,強(qiáng)調(diào)動手的教學(xué)法不一定就是探究式教學(xué)法。在探究活動中,學(xué)生應(yīng)有機(jī)會提出自己的問題,計劃、設(shè)計并開展科學(xué)探究活動回答其中的一些問題,有充足的時間思考問題、互相交流,以發(fā)展概念并為自己的發(fā)現(xiàn)辯護(hù)。

用探究的方法教科學(xué),教師在教學(xué)過程中應(yīng)允許學(xué)生擁有適度的自主權(quán),即讓學(xué)生有機(jī)會接觸他們感興趣的問題,并尋找合適的途徑解答這些問題。這并不意味著每個學(xué)生都從他自己的問題出發(fā)進(jìn)行工作或是獨立地進(jìn)行科學(xué)探究。富有成效的探究活動可以由全班學(xué)生就同一個問題展開探究活動,或是分小組探究不同的問題。

強(qiáng)調(diào)動手的學(xué)習(xí)活動是否就是探究活動,這常常要由教師為了培養(yǎng)學(xué)生的好奇心并讓他們找到各種解決問題的方法而給予的彈性程度而定。這有別于教師提出問題,并引導(dǎo)學(xué)生采用相同的方法找到共同答案。在探究式教學(xué)中,教師要明確他打算讓學(xué)生掌握什么科學(xué)概念,允許學(xué)生的探究活動出現(xiàn)多樣性,承認(rèn)對于同一個問題可能存在多種解決方法。

雖然探究式學(xué)習(xí)包含要求學(xué)生主動地學(xué)習(xí)并發(fā)展更高層次的思維能力的目標(biāo),但強(qiáng)調(diào)親自動手的學(xué)習(xí)并不是達(dá)到這些教學(xué)目標(biāo)的唯一方法,其他的資源對于激發(fā)問題和提供信息也很重要。一方面,書本、文章、英特網(wǎng)上的信息和個人親自參加的會議和進(jìn)行的訪問都能激起學(xué)生對某一論題的最初興趣,從而引發(fā)科學(xué)探究活動。另一方面,一旦進(jìn)行科學(xué)探究活動,這些資料就可以成為輔助材料為科學(xué)探究活動提供額外的支持。

二、探究并不是唯一的教學(xué)方法