引言

科学教育的发展对培养学生的创新意识和实践能力具有重要意义。在小学科学课堂教学中，教师应当充分利用 STEM教育理念，从学科知识、生活情境以及社会生活三个层面出发，为学生创设富有趣味性、综合性以及实践性的科学探究活动，并引导学生自主发现问题、解决问题。

一、基于 STEM教育理念的小学科学探究式学习的内涵和特点

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的简称，这四个英文单词的首字母组成了 STEM这个单词，寓意着这四个学科的相互融合。基于 STEM教育理念的小学科学探究式学习指的是以探究式学习为手段，以学生为主体，通过跨学科教学，融合科学、技术、工程和数学等学科知识，引导学生运用所学知识去解决现实生活中的问题。教师在小学科学探究式学习过程中可以充分利用 STEM教育理念，引导学生在探究中发现问题、解决问题，从而有效提升学生的综合素养。

基于 STEM教育理念的小学科学探究式学习具有以下几个特点：第一，探究式学习以真实情境为基础。以真实情境为基础是 STEM教育理念在小学科学探究式学习中的一个显著特点，这种学习方式能够有效提高学生解决实际问题的能力。

第二， STEM教育理念下小学科学探究式学习具有开放性和灵活性。开放性体现在：教师可以将实际生活中遇到的问题作为教学内容；灵活性体现在：教师可以根据教学内容设计出多样化、灵活化的教学方式。

二、探究式学习过程融入STEM教育理念的必要性

(一)STEM教育理念有助于凸显“主体性”

探究式学习实践中，尽管强调学生的主导作用，教师作为引导者与助手，然而很多时候，教师往往会不自觉成为“隐形主角”，过分关注流程完整性，忽视学生主动思考，STEM教育理念重视学生的主动性与思考过程，鼓励学生自选主题、自主探究，自己负责评估成果，真正让其成为探究式学习中的思维引领者。

(二)STEM教育理念有助于明确“目标性”

小学科学探究式学习的目的是多方面的，包括提出问题、搜集信息、获取知识、分析问题、解决问题以及培养学生的创造性思维等，STEM教育为此提供了清晰的路线图：从发现问题、建立假设，到科学实验、得出结论，再到反思分享，每个步骤都有明确的任务与目标，这种目标清晰、步骤明确的探究模式，能使学生在学习中保持清晰的思路，也更能有效锻炼科学思维与实践能力。

（三）STEM教育理念有助于契合思维的“整体性”

探究式科学学习中，逻辑思维与整体思维的培养对小学生至关重要，关乎科学课程的核心价值，常规教学往往使学生陷入机械模仿境地，限制独立思考与整体建构科学概念的机会。STEM教育理念的融入，为学生提供了全新的学习路径，引导学生从问题出发，经历方案制定、实施到评价的完整探究过程，使思维得到全面深入锻炼，这一过程有助于学生形成清晰的科学概念，更在无形中培养了批判性思维。

三、小学科学探究式学习过程优化策略

（一）根据学生不同阶段的认知发展特点确定问题，创设情境激发学习兴趣

在 STEM教育理念下的小学科学探究式学习过程中，教师根据学生不同年龄阶段的认知特点确定问题，并通过创设情境激发学生的学习兴趣。

教师在课堂上应以学生为主体，根据学生的认知特点来确定问题，激发学生的探究兴趣。教师可以利用多媒体、实物演示等多种手段创设情境，让学生在有趣的情境中自主探究，从而培养学生科学探究的意识和能力。

例如，在教学《液体、固体和气体》一课中，教师可先创设如下情境：

老师：今天我们来做一个实验。请大家准备一个玻璃杯，里面装上一些水、一些食用油和一些盐，把杯子放在桌子上。老师将一个杯子的口放在水里，另一个杯子的口放在油里，你们知道这两个杯子里装的是什么吗？再把两个杯子用线连起来。现在老师将这条线取掉（把它剪断），请大家来观察一下水和油有什么不同？

在学生认识到这是一条线后，教师再提出问题：你能帮我剪断这条线吗？通过提问让学生认识到水和油都是液体。通过这样创设情境引导学生探究问题的过程中思考问题、解决问题。

案例中教师设置了两个不同情境来激发学生探究学习兴趣，第一个情境是以玻璃杯为载体的实验活动；第二个情境是在实验活动后利用水和油作为载体进行思考与交流。通过创设不同情境激发学生的探究兴趣，帮助学生认识到水和油都是液体。学生通过观察、思考、交流等探究过程充分认识到水和油都是液体；在生活中能利用这两种液体解决很多问题。从而培养学生的科学探究意识和能力。

（二）结合生活经验设计探究活动，整合多方资源提升探究能力

在 STEM教育理念下，小学科学探究式学习以学生为中心，将生活经验、学科知识和社会现象相结合，通过提出问题、分析问题、解决问题的过程，培养学生的核心素养。

STEM教育理念下的小学科学探究式学习离不开各种资源和平台，通过整合多方资源来提高学习效率。比如，在《植物生长的秘密》一课中，学生在探究植物的生长与光照、土壤、温度等因素之间的关系时，可以利用实验室现有条件设计实验方案。在实验过程中，学生将用到天平、量筒、量筒支架、酒精灯等实验工具。而这些工具也可以通过网络购买，或者自己制作。

（三）加强小组合作开展协作探究，提升研究能力和创新能力

小组合作探究是基于 STEM教育理念的小学科学探究式学习中重要的一个环节，小组合作学习有利于培养学生的合作意识和团队意识，提升学生研究能力和创新能力。因此，在小组合作学习过程中，教师要注意以下几个方面：

第一，建立以学生为主体的合作学习小组。教师可以根据教学内容、学生年龄特征、性别差异等建立不同的合作学习小组，同时要给每个小组成员分配不同的任务。例如，在小学科学《认识杠杆》一课中，可以让小组成员先根据教材内容制作一个杠杆模型，然后将其分成三部分：第一部分是杠杆模型的主体部分，包括杠杆、支点、弹簧和滑轮等；第二部分是杠杆的支撑部分，包括支点和滑轮等；第三部分是杠杆的移动部分，包括支点、滑轮和杠杆等。每个小组成员都可以根据自己的研究特长和兴趣爱好进行分工合作。

第二，设计问题解决方案。小组成员分工合作之后，就可以根据每个学生的特长提出不同的研究问题进行研究。例如：在《认识杠杆》一课中，教师可以让学生根据自己喜欢的动画人物设计一个简单的小玩具模型，并在这个过程中发现生活中一些常见物体会受到杠杆作用的影响。学生设计好模型后就可以开始分组进行实践研究。教师要在实践过程中对每个小组进行指导和帮助，帮助每个小组完成对杠杆作用原理和实际应用研究。例如：在《制作简单的滑轮》一课中，教师可以让学生根据自己设计的模型制作一个简易滑轮模型。

（四）将实践应用与评价贯穿始终，培养学生学以致用的意识

STEM教育理念下的小学科学探究式学习，不仅仅是一种活动，更是一种学习方式，强调对问题的分析、解决，注重学生的主动探究和主动思考。这就需要教师在教学过程中，要引导学生将所学的知识应用于解决实际问题中去，培养学生学以致用的意识。同时，教师要对学生进行评价，及时了解学生在学习过程中的变化，在评价中发现问题和不足之处。因此，教师在进行探究式学习过程时要不断完善教学设计、优化教学活动、改进教学方式等，不断促进学生发展。

小学科学探究式学习过程中应遵循一定的原则。教师在开展科学探究式学习时要注重发挥学生的主体地位，让学生积极参与到活动中来；要注重知识的实际应用和实践应用过程，引导学生将所学知识运用到生活当中；要注重培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。此外，教师还应加强与家长之间的交流合作，引导家长积极参与到小学科学探究式学习过程中来。同时要构建多元化、个性化的评价体系，促进学生综合素质不断提高。

（五）教师应主动转变观念，增强自身专业素养

在 STEM教育理念下，教师应主动转变观念，从以往的以知识传授为主的课堂教学转变为以能力培养为主的课堂教学，在教学中发挥学生学习的主体作用。教师要充分发挥自身的主导作用，通过有效引导、帮助学生完成探究学习任务。首先，教师要做好引导者，积极创设符合学生年龄特点和认知规律的问题情境，激发学生学习兴趣；其次，教师要做好组织者和协调者，积极组织开展合作学习活动；最后，教师要做好评价者，设计科学合理的评价量表对学生的探究式学习进行全面评价。同时教师还要具备专业素养，包括：①不断提升自身的专业知识水平；②提升自身的信息素养；③加强跨学科知识整合能力；④增强综合运用能力；⑤提高教学反思能力。因此，教师要不断研究并尝试新的教学方法和策略，将 STEM教育理念融入到小学科学教学中，优化课堂教学过程。

三、结束语

STEM教育理念为小学科学探究式学习过程优化提供了新的思路，在此理念的指导下，教师可以将科学、技术、工程和数学相融合，并结合小学科学的学科特点，创新教学模式和教学内容。STEM教育理念下的小学科学探究式学习过程优化，不仅是对小学科学课堂教学的重新定位，更是对小学科学课程教学改革的进一步深化。在 STEM教育理念的指导下，教师不仅要注重对学生探究能力的培养，还要关注学生综合素养的培养，这样才能真正发挥出 STEM教育理念的优势。在实际教学过程中，教师需要结合具体教学内容来设计 STEM教育理念下的探究式学习活动。

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