摘要：随着科技的发展，当下社会对于创新型人才的需求越来越高，这也对我们当下的教育提出了新的要求，催生着现代教学方式的变革。STEM理念，强调跨学科培养学生的科学素养被越来越多的教育者引入到了实际教学中，且在教学实践中表现出了巨大的优势。本论文以小学科学实验教学为例，探索STEM教育理念在小学科学实验课堂中的具体应用策略，希望对广大一线教师以启迪。
关键词：STEM理念；小学科学；教学；实验
STEM理念最早起源于美国，具体包括了科学、技术、工程、数学四个领域的知识内容。而小学科学学科教学以培养学生科学素养为宗旨，实验是其重要的学习手段。通过实验教育，结合STEM理念，对现有实验教学内容和方法进行革新，引导学生主动、积极参与观察、动手、分析、总结等活动，在实验中逐步领会科学的本质，从而提升他们发现问题、思考和分析等能力，学会用科学的思维方式解决生活中的问题。
一、挖掘STEM要素切入点，构建具体学习情境
STEM教育理念涉及科学、技术、工程、数学四个领域的知识内容，我们把这一理念与小学科学学科教学结合在一起，那么势必要立足小学科学的教学内容、目标以及小学生的思维认知水平。选择一个合适的切入点，并构建具体化的学习情境，从而有机地将这些内容叠加在一起，无形之中实现对学生们的跨学科教育，在培养学生科学素养的同时，引领学生获得科学、技术、工程和数学等学科知识和技能。
例如，教学青岛版四年级《热气球上升的秘密》，本课就涉及到了一个重要的实验，通过实验教学引导学生们掌握空气受热后体积会膨胀、比同体积的冷空气轻、会上升的性质。在本节探究活动开始之前，我们需要为学生们创设形象生动的学习情境，如：利用多媒体为学生们播放“热气球飞起来了”的视频，激发学生的兴趣。很多学生由于没有在现实生活中见过热气球升空的场景，
所以此外教师还可以播放用彩纸制作一个漂亮的热气球的制作教程视频，其学生们展示一些课外的资料，如热气球的速度、方向、制作材料等，让学生们初步了解到其构造和原理。特别是在制作的原料中，涉及到了很多工具、原料，通过观察和思考学生们大脑中产生了一系列的疑问，如热气球是怎么飞起来的？火与热气球上升有关系吗？等等。在所谓良好的开端是成功的一半，通过引入工程、数学方面的知识，很好地激发了学生的兴趣。在学生产生兴趣的同时，他们产生了探索的疑问，从中发现火燃烧产生热气，热气使热气球上升，为后面的实验教学打下基础。
在具体的教学工作中，要想很好地将STEM要素如所教授的内容有机结合在一起，需要教师吃透教材，充分挖掘其中与STEM要素的结合点，构建具体的学习情境，将科学问题置于现实的生活中，激发学习者产生自主参与探究的欲望。
二、巧用信息技术教学，推动实验与其他学科知识整合
随着教育信息化的发展，教学与技术的结合越来越紧密。如果教师可以合理利用信息技术辅助实验的开展，就能够提升学生们的学习体验，推动实验与其他学科知识整合，实现教育与时代的接轨。特别是STEM教育更加凸显技术在实验中的重要价值，我们通过引入新的技术元素展示实验教学内容、流程，有利于学生的科学素养的提升。
例如，在教学青岛版三年级《天气与生活》教学过程中，除了课内的一些学习内容，我们可以积极引入涉及工程、数学、技术等相关课外资源，鼓励学生们设计实验去验证猜想、理清知识，从而拓展学生们的科学视野。
如关于大气的构成成分、大气层的结构。鼓励学生们查找资料、画出简易的图片。飞机为什么在雷雨天气飞行容易发生意外？请学生们提出自己的猜想，并设计实验去验证。如有的学生就提出“雷雨天气伴随大风，可能会影响风速为航行中的飞机带来危险。”由此，利用电风扇、纸飞机等工具，结合自己查找到的关于“低空风切变”相关知识，模拟了在逆风中飞行的飞机突然遭遇风速变化，逆风变成顺风可能会遭遇到的危险。
如此实验教学，课内外知识搭配，既有新旧知识的学习与应用、也有旧知识的巩固提高，让学生掌握更多的技术及科学原理知识，广泛涉猎多门学科知识，推动了STEM理念与科学实验教学的整合。
三、自主设计实验方案，发挥学生学习主体性
小学生对科学、工程、技术的理解存在一定的困难，融合STEM理念的实验教学更是需要学生们亲子参与，历经整个过程，才能够化抽象的知识为具体形象的操作，引导学生在思考、探究、动手的过程中实现对科学知识的真正历经和掌握。为此，在实验教学过程中，教师要学会放松，鼓励他们自己去设计实验、开展实验，成为课堂学习的主人。
例如，春天到了，很多学生在公园、小区、路上都能看到很多蒲公英，蒲公英自身独特的结构使其借助风的力量就能够到处飞行，其神奇之处吸引力学生们的注意力。从这一简单的生活事件入手，我引入了人类从蒲公英种子上得到启示发明降落伞的案例，请学生自己在课下利用互联网了解仿生化设计相关的知识，自己准备材料去动手制作简易的降落伞。
如此实验开放性很强，无论是实验材料、工具还是程序都没有严格要求学生，给予了他们更大的自由发挥空间。学生们积极学习、查找资料，准备了塑料袋、剪刀、胶水、棉线、等材料，小组成员一起商讨了最最终的实验方案，分工合作制作一顶降落伞完成了实验的操作、进行了过程中数据的记录。
在整个实验教学中，观察蒲公英种子结构，了解降落伞的设计原理、用途体现了对学生科学素养的培养；鼓励学生们动手去自主设计实验方案，画出简易的设计图并进行模型构建，体现了技术、工程素养的培养。降落伞完成后，采用相同的检验规则进行降落比赛，其中涉及数学测量方法和数据处理等知识。
总之，小学科学教学中引入STEM理念，是对旧有、教学模式的创新，有助于实现对学生的综合素质培育，在跨学科的教学课堂之中学生们感受到了科学和其他学科、与现实生活之间的联系，学会用科学的眼光看待问题和解决问题，感悟到了科学的力量。
参考文献：
[1]陈青.基于STEAM理念的小学科学课堂实验教学——以“自制小杆秤”一课为例[J].实验教学与仪器,2018,35(10):55-57.
[2]勇辉,许春良.STEM教育:从哪来,怎么办[J].江苏教育,2018(57):52-55.