小學科學教育在當前的一個重要轉(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)科學思維，長期以來人們一直在探求培養(yǎng)科學思維的有效途徑?？茖W探究是新課程改革中出現(xiàn)的亮點，可喜的是科學探究竟是培養(yǎng)學生的科學思維的一種有效途徑。所謂科學思維，是具有意識的人腦對科學事物（包括科學對象、科學過程、科學現(xiàn)象、科學事實等）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]：科學教育科學探究科學思維

小學科學課教學是以探究學習為主的，教師應該按照怎樣的原則進行教學來培育學生的科學思維呢？我以為，在進行科學探究性學習的教學時，應當遵循科學發(fā)展的規(guī)律，按照“問題——假設(shè)——驗證——結(jié)論”的科學認識程序，組織學生開展探究活動，在探究活動中發(fā)展學生的探究能力。要改變現(xiàn)狀，讓學生學會思維，善于提出問題，培養(yǎng)學生的研究意識，在此我想談談我的看法。

一、認識科學思維

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

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

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

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

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

一、將STEM教育理念應用于小學科學教學設(shè)計中的重要意義

（一）有利于提升學生解決問題的能力

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

STEM教育在教學內(nèi)容、課堂教學中呈現(xiàn)出顯著的動態(tài)性特點，不但能強化學生的認知能力，還有利于提高學生解決問題的能力，讓學生形成敏捷的科學思維意識?；赟TEM教育視角，小學科學教師在課堂教學中，需要優(yōu)化教學活動設(shè)計，加強跨學科知識的整合，使學生的實踐探索能力進一步提升，促進學生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。故此，文章將分析小學科學教學中STEM教育的實施路徑，以期發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用。

一、加強跨學科知識的整合，強化學生問題解決能力

STEM教育作為融合課程的催化劑，可以將不同學科相互融合，擴展學生的知識層面。當前，學科教師首要教學任務就是重視跨學科知識的融合，使學生的技術(shù)素養(yǎng)獲得提升。為此，小學科學教師在課堂教學中，應該利用信息技術(shù)手段，處理音頻、視頻、圖片等計算機輸入和輸出裝置，形成多媒體演示教學方式，促進科學與數(shù)學在STEM教育形式下的相互融合，探索科學技術(shù)可視化教學渠道，讓學生在教師的積極引導下，激活自身的學習熱情，強化與鍛煉學生的問題解決能力，發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用。例如:在小學科學教學中，教師以《傳熱比賽》為例，為學生精心策劃教學內(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)建學生實際生活中較為熟知的情景，激發(fā)學生的學習熱情，盡管學生可以通過不同的方式分析問題，但是學生對于本節(jié)課的知識內(nèi)容并不十分了解，教師利用數(shù)學學科中常用的思維導圖方式，幫助學生梳理知識點，克服學生的學習障礙，加深學生對傳導知識的理解，讓學生的解決問題能力進一步提升。教學片段: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，由于此種場景學生在實際生活中十分常見，可以增強學生的學習體驗感。)想必同學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?(教師給予學生充分的思考時間，引發(fā)學生對問題的探索欲望，盡管此種情境學生都有所體驗，但是學生對于勺柄變熱的根本原理并不十分了解，學生思考8分鐘后，也沒有得出相應的答案。)教師:(由于學生并沒有得出相應的答案，教師結(jié)合學生的學習情況、學習基礎(chǔ)，運用學生在數(shù)學學習中常用的思維導圖方式，對知識點進行梳理，引發(fā)學生表達自己的看法，并繪制相應的思維導圖。)看來這個問題可把同學們難倒了，如何說明勺柄變熱的原因呢?我有一個方法，同學們想不想知道?學生(異口同聲):當然想!教師:我們在數(shù)學學習中，經(jīng)常用到思維導圖方法，接下來我們也利用思維導圖方法，對這一現(xiàn)象進行探究，請同學們說一說，你的思維導圖繪制方法吧。學生1:我從實驗特點入手，發(fā)現(xiàn)熱會傳遞!學生2:我從實驗原理方面進行分析，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:同學們的思維導圖繪制方法都十分地準確，我們將熱的傳遞方式稱為熱傳導。在小學科學教學中，教師基于STEM教育，對教學內(nèi)容進行合理設(shè)計，將科學學科與數(shù)學學科相互融合，讓學生學會運用思維導圖的方式，探索科學實驗本質(zhì)，加深學生對所學知識的理解。

二、運用小組合作教學方式，組織項目教學活動

在新課程改革大背景下，合作學習和STEM教育活動的內(nèi)在聯(lián)系愈發(fā)密切。對于STEM項目活動，小學科學任課教師可讓學生以小組為單位，運用學生們集體的智慧，發(fā)揮小組團隊的協(xié)同作用，使學生的學習主動性得到良好激活，強化學生的探究意識。例如:在小學科學教學中，教師以《晝夜交替現(xiàn)象》為例，運用小組合作教學方式，圍繞教學內(nèi)容，為學生布置相應的小組學習任務，讓學生在小組成員的相互帶動下，將學習任務一一化解，強化學生的探究意識。為此，小學科學教師在授課前，依照少數(shù)服從多數(shù)的基本原則，選取每個學習小組的組長，組長結(jié)合學生間的默契程度、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，保障小組合作教學方式有序展開。教學片斷:教師:接下來我要給每個小組布置一個觀察任務，讓同學們記錄“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，下次課我們就要進行匯報分析啦!請每個小組都要做好準備。(學習小組成員根據(jù)教師所布置的學習任務，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)與鍛煉學生的實踐觀察能力，刺激學生探究意識的發(fā)展。)教師:接下來請每個小組進行觀察匯報，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)小貓習慣在夜間捕獲食物，因為小貓的眼睛可以結(jié)合光線強弱進行觀察，在夜間的小貓行動力十分靈敏。……在小學科學教學中，教師基于STEM教育，展開項目活動，利用小組合作教學方式，激活學生對項目活動的參與熱情，強化學生的探究意識，讓學生積極投入到項目活動之中，提高學生的學習能動性。綜上所述，STEM教育是現(xiàn)代教育教學體系的重要組成部分之一，小學科學教師需要尊重學生的主體地位，重視對學生創(chuàng)新意識、探究意識的培養(yǎng)，使學生的開放性思維獲得發(fā)展，以此改變傳統(tǒng)小學科學教學形式，發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用，保障小學科學教學的整體質(zhì)量。

作者:喬寧寧 單位:山東省鄒平經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗學校

一、建設(shè)科學實踐基地

為了更好地推進素質(zhì)教育，讓學生有更多參與學習實踐的機會，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，供學生學習與實踐。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，供同學們觀察；綠色走廊，各種瓜果吸引著學生；雙荷疊翠區(qū)，荷花池中爭艷斗妍的荷花，使同學們留連忘返，久久不愿離開；芭蕉區(qū)，婆娑芭葉迎風擺動；玫瑰區(qū)，鮮艷的玫瑰花使同學們歡欣雀躍。這里真正成為科學實踐活動的基地。同時，科學觀察實踐課，科學教師組織學生到科技園實地上課，大大增加學生對科學課的興趣。

二、開展科學課題研究

農(nóng)村小學如何應對科學課的教學改革，如何培養(yǎng)和提高學生的科學素養(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、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)劃教育科學重點課題之子課題《農(nóng)村小學培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的實踐與研究》的研究。開展課題研究以來,課題組教師認真學習教育教學理論，積極參加新課程培訓，開展課堂教學及其研討活動，引導學生開展豐富多彩的科學探究活動，讓學生通過親自的體驗和真正的探究活動。通過課題研究，進一步促進課堂教學方式的變革。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)學生科學素養(yǎng)起到很重要的作用。此課題并于2006年6月獲南海區(qū)第二屆教育科學研究課題成果一等獎。

三、開展科技制作活動

1、學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，提高學生科技制作能力。如為了給學生學習和利用太陽能的機會，增強環(huán)保意識，科學老師和科技小組成員共同制作了兩臺700W的聚光式太陽灶，并成功地進行引點火，燒水。讓學生認識太陽能的運用原理，提高了學生對科學探究的興趣。

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

如今,課堂教學可以利用許多高質(zhì)量、強調(diào)動手的科學課程和科學材料。但是,使用強調(diào)動手的教學法并不總能保證教學科學進行的有效性,強調(diào)動手的教學法不一定就是探究式教學法。在探究活動中,學生應有機會提出自己的問題,計劃、設(shè)計并開展科學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。

用探究的方法教科學,教師在教學過程中應允許學生擁有適度的自主權(quán),即讓學生有機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生都從他自己的問題出發(fā)進行工作或是獨立地進行科學探究。富有成效的探究活動可以由全班學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。

強調(diào)動手的學習活動是否就是探究活動,這常常要由教師為了培養(yǎng)學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,并引導學生采用相同的方法找到共同答案。在探究式教學中,教師要明確他打算讓學生掌握什么科學概念,允許學生的探究活動出現(xiàn)多樣性,承認對于同一個問題可能存在多種解決方法。

雖然探究式學習包含要求學生主動地學習并發(fā)展更高層次的思維能力的目標,但強調(diào)親自動手的學習并不是達到這些教學目標的唯一方法,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行的訪問都能激起學生對某一論題的最初興趣,從而引發(fā)科學探究活動。另一方面,一旦進行科學探究活動,這些資料就可以成為輔助材料為科學探究活動提供額外的支持。

二、探究并不是唯一的教學方法